CN103513788B - 基于陀螺仪传感器的手势识别方法、系统及移动终端 - Google Patents

基于陀螺仪传感器的手势识别方法、系统及移动终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于陀螺仪传感器的手势识别方法，该方法其包括以下步骤：以陀螺仪传感器检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度；读取陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据；判断陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据中是否有单一的某一轴的角速度值数据超过预设的门限值；若有，则上报该轴的方向值并执行与该方向值对应的应用操作；当应用操作执行完成时，则延长一个时间阈值后继续以陀螺仪传感器检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度。运用本发明之后，可方便人机交互操作，提升了用户的体验感。另外，本发明还公开了一种基于陀螺仪传感器的手势识别系统及移动终端。

Description

基于陀螺仪传感器的手势识别方法、系统及移动终端
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，更具体地说，是涉及一种基于陀螺仪传感器的手势识别方法、系统及移动终端。
背景技术
移动终端的智能化是目前终端的发展趋势。智能移动终端具有操作系统，并集成多种传感器，新型传感器的出现，改变用户与智能移动终端的沟通方式，用户体验也越来越好。但是，现有的智能移动终端上的应用程序的人机交互方式主要是按键或者触屏的方式触发相应事件，例如智能移动终端的用户需要按相应的按键，或者触屏来进行控制，如：发送短信，阅读图片，阅读小说，玩游戏等。
这种控制方式的不足之处在于用户需要熟悉智能移动终端上物理按键的位置或者看清楚应用程序界面上触屏区域的位置，并且要在操作时按下相应按键或者触摸相应界面上的区域，这就需要操作者低头寻找并确认后进行操作。在晚上或者灯光很弱的情况下，操作者不容易找寻相应的按键或者界面触摸区域，在单手操作的时候更是不容易控制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种基于陀螺仪传感器的手势识别方法，旨在方便人机交互操作和提升用户的体验感。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：一种基于陀螺仪传感器的手势识别方法，其包括以下步骤：
以陀螺仪传感器检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度；
读取陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据；
判断陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据中是否有单一的某一轴的角速度值数据超过预设的门限值；若有，则上报该轴的方向值并执行与该方向值对应的应用操作；
当应用操作执行完成时，则延长一个时间阈值后继续以陀螺仪传感器检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度。
进一步而言，该方法还包括：
判断陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据中是否没有一轴的角速度值数据超过预设的门限值或不止一轴角速度值数据超过预设的门限值；若是，则重新以陀螺仪传感器检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度。
进一步而言，所述以陀螺仪传感器检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度的步骤之前还包括：
设置手势识别功能开关；当手势识别功能开关为开时，则以陀螺仪传感器检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度；当手势识别功能开关为关时，则不检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度。
进一步而言，所述门限值的设置范围是5～1000rad/s。
进一步而言，所述时间阈值的设置范围是100～300ms。
本发明的另一目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种基于陀螺仪传感器的手势识别系统，所述陀螺仪传感器用于检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度，该系统包括：
读取模块，用于读取陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据；
判断模块，用于判断陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据中是否有单一的某一轴的角速度值数据超过预设的门限值；
上报模块，用于当陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据中有单一的某一轴的角速度值数据超过预设的门限值时，则上报该轴的方向值；
执行模块，用于执行与所述上报模块上报的方向值对应的应用操作；
延时模块，用于当应用操作执行完成时，则延长一个时间阈值后继续启动陀螺仪传感器检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度。
进一步而言，还包括：
手势识别功能开关，用于控制是否开启手势识别模式。
进一步而言，所述门限值的设置范围是5～1000rad/s。
进一步而言，所述时间阈值的设置范围是100～300ms。
本发明的又一目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种移动终端，其包括如上述技术方案中所述的基于陀螺仪传感器的手势识别系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过陀螺仪传感器检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度，读取X、Y、Z轴的角速度值数据并判断X、Y、Z轴的角速度值数据中是否有单一的某一轴的角速度值数据超过预设的门限值，若有，则上报该轴的方向值并执行与该方向值对应的应用操作，当应用操作执行完成时，则延长一个时间阈值后继续检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度，其方法简单实用，运用本发明之后，可方便人机交互操作，提升了用户的体验感。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是移动终端绕X、Y、Z轴做转动动作的示意图；
图2是本发明实施例一提供的基于陀螺仪传感器的手势识别方法的流程图；
图3是本发明实施例二提供的基于陀螺仪传感器的手势识别系统的功能模块图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明的实施例一提供了一种基于陀螺仪传感器的手势识别方法，下面结合附图对本实施例进行详细说明。
图2是本发明实施例一的方法流程图，请参考图2，本发明实施例的方法包括以下步骤：
步骤S1、设置手势识别功能开关；
具体的，当手势识别功能开关为开时，则执行步骤S2；当手势识别功能开关为关时，则不执行步骤S2及其下面的各个步骤。
步骤S2、以陀螺仪传感器检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度；
具体的，当移动终端发生转动时，其方向如图1所示，陀螺仪传感器可识别移动终端绕X、Y、Z轴的转动动作，可识别6个动作，并且可以分别测量到X、Y、Z轴的角速度值数据。
步骤S3、读取陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据；
步骤S4、判断陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据中是否有单一的某一轴的角速度值数据超过预设的门限值；
在本实施例中，门限值用于调节陀螺仪传感器的灵敏度，门限值的设置范围是5～1000rad/s。用户可以自行设置门限值，设得越大，就要越用力转动移动终端才能超过门限值。
在步骤S4中，当陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据中有单一的某一轴的角速度值数据超过预设的门限值，则依次执行步骤S5、步骤S6和步骤S7，否则，执行步骤S8。
步骤S5、上报该轴的方向值；
示例性的，如果是X轴的角速度值数据超过预设的门限值，则通知系统，让系统知道移动终端在X轴上发生了转动，把在X轴上发生转动的方向值上报给系统。
步骤S6、执行与该方向值对应的应用操作；
示例性的，在使用小说阅读的应用程序的应用场景中，将X轴上发生的向左转动定义为“上一页”，将X轴上发生的向右转动定义为“下一页”，当X轴的角速度值数据超过预设的门限值并且X轴上发生转动的方向值为左时，则系统控制小说阅读的应用程序执行返回上一页面的操作。
步骤S7、当应用操作执行完成时，则延长一个时间阈值，并继续返回步骤S1；
在本实施例中，时间阈值的设置范围是100～300ms，优选的，其可设置为200ms。所述步骤S7的作用是防止陀螺仪传感器误认为移动终端的返回原来位置的操作为一次用户需要控制相关应用的操作。
例如：打开图片阅览的应用程序，用户要翻到上一张图片，那么就要将移动终端向左转动，但是向左转动完后，用户的手腕还是要回到原来的位置阅览图片，回来的过程就相当于向右转动。因此，在这个回来的过程中，就延时200ms，这样陀螺仪传感器就不会继续检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度，就不会上报向右转动的方向值。
步骤S8、判断陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据中是否没有一轴的角速度值数据超过预设的门限值或不止一轴角速度值数据超过预设的门限值；若是，则重新返回步骤S1。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
实施例二
本发明的实施例二提供了一种基于陀螺仪传感器的手势识别系统，请参考图3，其包括陀螺仪传感器21、读取模块22、判断模块23、上报模块24、执行模块25和延时模块26。下面对各组成模块的功能原理以及相互关系进行详细说明。
陀螺仪传感器21，用于检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度。
读取模块22，用于读取陀螺仪传感器21测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据。
判断模块23，用于判断陀螺仪传感器21测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据中是否有单一的某一轴的角速度值数据超过预设的门限值。
在本实施例中，门限值用于调节陀螺仪传感器的灵敏度，门限值的设置范围是5～1000rad/s。用户可以自行设置门限值，设得越大，就要越用力转动移动终端才能超过门限值。
上报模块24，用于当陀螺仪传感器21测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据中有单一的某一轴的角速度值数据超过预设的门限值时，则上报该轴的方向值。
执行模块25，用于执行与所述上报模块24上报的方向值对应的应用操作。
延时模块26，用于当应用操作执行完成时，则延长一个时间阈值后继续启动陀螺仪传感器21检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度。
在本实施例中，时间阈值的设置范围是100～300ms，优选的，其可设置为200ms。延时模块26的作用是防止陀螺仪传感器21误认为移动终端的返回原来位置的操作为一次用户需要控制相关应用的操作。
在本实施例中，判断模块23还用于判断陀螺仪传感器21测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据中是否没有一轴的角速度值数据超过预设的门限值或不止一轴角速度值数据超过预设的门限值；若是，则重新启动陀螺仪传感器21检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度。
另外，在本实施例中，该系统还包括：
手势识别功能开关27，用于控制是否开启手势识别模式。
需要说明的是，上述实施例提供的一种基于陀螺仪传感器的手势识别系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
实施例三
本发明还提供了一种移动终端，其包括如实施例二中所述的基于陀螺仪传感器的手势识别系统。在此不再赘述。
在此需要说明的是，该移动终端可以是手机、平板电脑、人机交互终端或其他具有陀螺仪传感器的移动终端设备。
综上所述，本发明的方法简单实用，运用本发明之后，用户不需要触按物理按键或者触屏区域，方便了人机交互操作，提升了用户的体验感。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于陀螺仪传感器的手势识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
以陀螺仪传感器检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度；
读取陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据；
判断陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据中是否有单一的某一轴的角速度值数据超过预设的门限值；
若有单一的某一轴的角速度值数据超过预设的门限值，则上报该轴的方向值，并执行与该方向值对应的应用操作；
当应用操作执行完成时，则延长一个时间阈值后继续以陀螺仪传感器检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度；
若没有单一的某一轴的角速度值数据超过预设的门限值，则判断陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据中是否没有一轴的角速度值数据超过预设的门限值或不止一轴角速度值数据超过预设的门限值；
若没有一轴的角速度值数据超过预设的门限值或不止一轴角速度值数据超过预设的门限值，则重新以陀螺仪传感器检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度；
其中，所述门限值的设置范围是5～1000rad/s，所述时间阈值的设置范围是100～300ms。
2.根据权利要求1所述的基于陀螺仪传感器的手势识别方法，其特征在于，所述以陀螺仪传感器检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度的步骤之前还包括：
设置手势识别功能开关；当手势识别功能开关为开时，则以陀螺仪传感器检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度；当手势识别功能开关为关时，则不检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度。
3.一种基于陀螺仪传感器的手势识别系统，所述陀螺仪传感器用于检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度，其特征在于，该系统包括：
读取模块，用于读取陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据；
判断模块，用于判断陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据中是否有单一的某一轴的角速度值数据超过预设的门限值；以及判断陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据中是否没有一轴的角速度值数据超过预设的门限值或不止一轴角速度值数据超过预设的门限值；若没有一轴的角速度值数据超过预设的门限值或不止一轴角速度值数据超过预设的门限值，则重新启动陀螺仪传感器检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度；
上报模块，用于当陀螺仪传感器测量到的X、Y、Z轴的角速度值数据中有单一的某一轴的角速度值数据超过预设的门限值时，则上报该轴的方向值；
执行模块，用于执行与所述上报模块上报的方向值对应的应用操作；
延时模块，用于当应用操作执行完成时，则延长一个时间阈值后继续启动陀螺仪传感器检测移动终端的X、Y、Z轴的角速度；
其中，所述门限值的设置范围是5～1000rad/s，所述时间阈值的设置范围是100～300ms。
4.根据权利要求3所述的基于陀螺仪传感器的手势识别系统，其特征在于，还包括：
手势识别功能开关，用于控制是否开启手势识别模式。
5.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求3或4所述的基于陀螺仪传感器的手势识别系统。
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