CN103927008B - 建模方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种建模方法和系统，涉及信息交互领域。所述方法包括：响应于一用户身体接触一物体，接收一第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号；根据接收到的第二波信号的信号特征建立所述物体的模型。所述系统包括：一接收模块，用于响应于一用户身体接触一物体，接收一第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号；一建模模块，用于根据接收到的第二波信号的信号特征建立所述物体的模型。所述建模方法和系统，能够帮助用户自然、高效的建立被接触物体的模型。

Description

建模方法和系统

技术领域

本申请涉及信息交互技术领域，尤其涉及一种建模方法和系统。

背景技术

随着电子设备的发展，穿戴式设备被人们提出，并逐渐被大家所接受。智能眼镜、智能手表、智能指环等穿戴式设备为人们的日常生活带来了极大的便利。

穿戴式设备通常具有贴合用户、小巧轻便、能耗较低等特点，这些特点决定了穿戴式设备通常交互能力较差，难以应用到建模领域。

申请内容

本申请的目的是：提供一种自然、高效的建模方法和系统。

根据本申请至少一个实施例的一个方面，提供了一种建模方法，所述方法包括：

响应于一用户身体接触一物体，接收一第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号；

根据接收到的第二波信号的信号特征建立所述物体的模型。

根据本申请至少一个实施例的另一方面，提供了一种建模系统，所述系统包括：

一接收模块，用于响应于一用户身体接触一物体，接收一第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号；

一建模模块，用于根据接收到的第二波信号的信号特征建立所述物体的模型。

本申请至少一个实施例所述建模方法及系统，能够帮助用户自然、高效的建立被接触物体的模型。

附图说明

图1是本申请实施例所述建模方法的流程图；

图2是本申请实施例的一个实施方式中所述建模方法的流程图；

图3a是本申请一个实施例中一个物体的平面对应的第二波信号的波形图；

图3b是本申请一个实施例中一个物体的凸球面对应的第二波信号的波形图；

图3c是本申请一个实施例中另一个物体的平面对应的第二波信号的波形图；

图4a是本申请一个实施例中不同材料的物体对相同的第一波信号反射后形成的第二波信号的波形图；

图4b是本申请一个实施例中两种不同材料的物体对应的第二波信号的频域响应示意图；

图5是本申请一个实施例中一个波信号被一个包含三种材料的物体反射后的回波示意图；

图6是本申请实施例所述建模系统的模块结构图；

图7是本申请实施例一个实施方式中所述建模系统的模块结构图；

图8是本申请实施例一个实施方式中所述建模模块的模块结构图；

图9是本申请实施例另一个实施方式中所述建模模块的模块结构图；

图10是本申请实施例另一个实施方式中所述建模模块的模块结构图；

图11是本申请实施例另一个实施方式中所述建模模块的模块结构图；

图12是本申请实施例另一个实施方式中所述建模模块的模块结构图；

图13是本申请实施例另一个实施方式中所述建模模块的模块结构图；

图14是本申请实施例另一个实施方式中所述建模模块的模块结构图；

图15是本申请实施例所述建模系统的硬件结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细说明。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

本领域技术人员理解，在本申请的实施例中，下述各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

另外，本申请各实施例中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。

本申请各实施例中，波信号是指以波的形式传播的信号。其中，第一波信号、第二波信号中至少一种可以采用电磁波信号、声波信号等。同时，发明人在研究中发现，超声波是频率高于20000Hz的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，而人体大约65％的成分是水，因此，超声波信息适于以人体为传输媒介进行传输。同时，超声波的频率在人类听力范围之外，因此，用户不会感知超声波信号的存在，对用户不会产生噪声影响。另外，发明人还发现，低于100MHz的电磁波也适于以人体为传输媒介进行传输，可以应用于本申请各实施例。

另外，本申请各实施例中的建模是指在虚拟三维空间中构建出三维数据的模型，具体可以包括三维重建，即构建物体的整体或局部的三维数据的模型，用以反映物体的几何形状、材料、纹理、尺寸等相关信息。本申请各实施例中的模型比如可以是对应物体的图形模型。基于本申请各实施例得到的物体的模型，可以进一步采用3D打印等技术生产所述物体或者制造所述物体的原型。

图1是本申请一个实施例所述建模方法的流程图，所述建模方法可以在例如一建模系统上实现。如图1所示，所述方法包括：

S120：响应于一用户身体接触一物体，接收一第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号；

S140：根据接收到的第二波信号的信号特征建立所述物体的模型。

本申请实施例所述方法，响应于一用户身体接触一物体，接收一第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号，所述第二波信号的信号特征能够反映用户身体所接触的物体的模型相关信息，从而根据接收到的第二波信号的信号特征可以自然、高效的建立所述物体的模型。

以下将详细说明所述步骤S120、S140的功能。

S120：响应于一用户身体接触一物体，接收一第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号。

参见图2，在一种实施方式中，所述方法还包括：

S110：发送所述第一波信号。

本实施方式中，用户可以主动控制发送所述第一波信号，比如通过用户佩戴的手环上的发射器发送所述第一波信号。

其中，所述第二波信号可以是所述第一波信号经所述物体反射后形成的。比如，响应于所述用户身体接触一物体，用户佩戴的手环上的发射器发送所述第一波信号后，沿用户的手部皮肤到达所述物体，经所述物体反射形成所述第二波信号，再由用户佩戴的手环上的接收器接收所述第二波信号。

或者，所述第二波信号也可以是所述第一波信号经所述物体透射后形成的。比如，响应于所述用户身体接触一物体，用户左手佩戴的手环上的发射器发送所述第一波信号后，沿用户的手部皮肤到达所述物体，经所述物体透射形成所述第二波信号，再由用户右手佩戴的手环上的接收器接收所述第二波信号。

在另一种实施方式中，所述第一波信号可以由所述物体发出。比如，在所述物体上设置有一发射器，所述发射器周期性的发送所述第一波信号，响应于一用户身体接触所述物体，所述用户佩戴的指环上的接收器接收所述第一波信号经所述物体和所述用户手部皮肤传输后对应的所述第二波信号。

S140：根据接收到的第二波信号的信号特征建立所述物体的模型。

在一种实施方式中，所述步骤S140包括：

S141a：根据接收到的第二波信号的信号特征获取一组建模参数；

S142a：根据所述建模参数建立所述物体的模型。

所述步骤S141a中，所述第二波信号的信号特征与所述第二波信号的幅度、相位、频谱中至少一项相关。具体的，所述第二波信号的信号特征包括：指纹、平均值、差分中至少一项；所述指纹由所述第二波信号的幅度、相位、频谱中至少一项组成；所述平均值是所述第二波信号的幅度、相位、频谱中至少一项的平均值；所述差分是所述第二波信号的幅度、相位、频谱中至少一项的差分。

所述建模参数包括：所述物体的形状、尺寸、材料、纹理、结构中至少一项，其数据结构可以采用现有的三维建模工具支持的网格模型文件格式，例如COLLADA。

其中，所述步骤S141a中，可以根据一组参考建模参数对应的第二波信号的信号特征和接收到的第二波信号的信号特征获取所述建模参数。所述参考建模参数对应的第二波信号的信号特征，可以通过训练预先确定，比如由厂商在实验中预先接触不同的形状(平面、凸球面、凹球面、柱面、棱边)的物体，以获得每种形状对应的第二波信号的信号特征。

例如，响应于所述物体为一个较大体积的立方体，接触面为平面，接收到的第二波信号的波形图如图3a所示；响应于所述物体为球体，接触面为凸球面，接收到的第二波信号的波形图如图3b所示。可以看到，由于物体的形状不同，图3a和图3b中的波形图具体明显的差异，即接收到的第二波信号的信号特征具有明显的差异，因此，基于这种差异，以及结合预先确定的参考形状对应的第二波信号的信号特征便可以获得接收到的第二波信号的信号特征对应的形状。

再例如，响应于所述物体为一个较小体积的立方体，接触面为平面，接收到的第二波信号的波形图如图3c所示。可以看到，虽然都是平面，但是由于尺寸的不同，图3a和图3c中的波形图具体明显的差异，即接收到的第二波信号的信号特征具有明显的差异，因此，基于这种差异，以及结合预先确定的参考尺寸对应的第二波信号的信号特征便可以获得接收到的第二波信号的信号特征对应的尺寸。

再例如，图4a是不同材料的物体对相同的第一波信号反射后形成的第二波信号的波形图，可以看到，第一材料、第二材料和第三材料对应的第二波信号的波形图具体明显的差异。同时，图4b是上述第一材料和第二材料对应的第二波信号的频域响应示意图，可以看到，第一材料和第二材料对应的频域响应示意图也具有明显的差异。因此，基于这种差异，以及结合预先确定的参考材料对应的第二波信号的信号特征便可以获得接收到的第二波信号的信号特征对应的材料。

类似的，响应于接收到的第二波信号的信号特征，还可以同时获得所述物体的纹理、结构等任意一项或多项的信息。

所述步骤S142a中，根据已经获得的所述建模参数，比如根据所述物体的形状和尺寸可以一预定比例绘制所述物体的模型。本领域技术人员理解，根据所述物体的材料、纹理、结构等建模参数，可以进一步丰富所述物体的模型信息。

其中，本申请中所述物体的模型，可以是所述物体的全部或部分的模型。比如，对于一个较小的物体，用户手部通过抓握所述较小的物体，便可以获取所述物体整体对应的建模参数，进而可以建立所述物体的整体的模型。而对于一个较大的物体，用户手部与所述物体的每次接触，可以获取所述物体的一个局部对应的建模参数，进而可以建立所述物体该局部的模型。

在上一实施方式中，可以假设所述用户是一标准用户，即所述用户与所述物体的接触部位，比如手掌，具有标准的尺寸、形状等身体特征，所述参考建模参数对应的第二波信号的信号特征均基于该标准用户预先确定，所述标准用户与所述物体的接触部位的身体特征可以基于统计学获取。但是，实际应用中，每个具体用户并不与所述标准用户相匹配，仍以用户与所述物体的接触部位为用户的手掌为例，大多数用户的手掌具有独特的大小、形状等身体特征。因此，为了提高建模的精度，在另一种实施方式中，所述步骤S140包括：

S141b：根据接收到的第二波信号的信号特征以及所述用户身体的接触部位的身体特征获取一组建模参数；

S142b：根据所述建模参数建立所述物体的模型。

其中，所述步骤S141b中，可以根据一参考第二波信号的信号特征和接收到的第二波信号的信号特征获取所述建模参数，所述参考第二波信号的信号特征与一组参考建模参数以及所述接触部位的身体特征相对应。与所述参考建模参数以及所述接触部位的身体特征相对应的所述参考第二波信号的信号特征，也可以由厂商预先确定。如表1所示，以所述接触部位的身体特征为用户手掌的大小为例，相同的参考第二波信号的信号特征，但是不同大小的手掌，会对应不同的物体尺寸。其中，手掌尺寸以手掌长度(手掌根部到中指指尖的距离)和手掌的宽度(食指外侧到小指外侧的距离)共同表示，比如用户A01的手掌尺寸20×8，表示其手掌长度为20cm，其手掌宽度为8cm。检测面积以一个圆形的半径表示，该圆形的圆心对应用户手掌与物体的接触点(或者接触区域的中心)，比如，当用户A01佩戴的接收器接收到第二波信号的信号特征为S01时，其表示一个半径为50cm的圆形区域内具有特定的形状、纹理，采用特定的材料等，并且该半径为50cm的圆形区域以用户手掌与物体的接触点(或者接触区域的中心)为圆心。

表1

用户ID	手掌尺寸(cm)	信号特征	检测面积(cm)
				A01	20×8	S01	50
A01	20×8	S02	40
				B02	15×5	S03	40
B02	15×5	S04	30
				C03	12×5	S05	20

如前文所述，当物体的体积较大时，一次接触无法获取所述物体的完整的建模信息，可能需要多次连续的接触，并根据多次获取的建模信息建立所述物体的模型。因此，在另一种实施方式中，所述步骤S140包括：

S141c：根据至少两次接收到的第二波信号的信号特征获取至少两组建模参数；

S142c：匹配所述至少两组建模参数，根据匹配结果建立所述物体的模型。

所述步骤S141c中，可以假设按照时间前后接收到两次所述第二波信号，假设在先接收到的第二波信号为在先第二波信号，在后接收到的第二波信号为在后第二波信号。根据所述在先第二波信号的信号特征可以得到一组在先建模参数，根据所述在后第二波信号的信号特征可以得到一组在后建模参数。

步骤S142c中，以匹配所述在先建模参数和所述在后建模参数为例，其匹配过程大致包括：首先判断所述在先建模参数和所述在后建模参数是否存在相同的部分，如果没有相同的部分，则匹配失败；如果存在相同的部分，则进一步判断两者是否完全相同，如果完全相同，则匹配失败，如果不完全相同，则匹配成功。在匹配成功的情况下，可以基于两者相同的部分，在所述在先建模参数的基础上拼接两者不同的部分，从而实现对所述物体的模型的生长。本领域技术人员理解，为了保证匹配成功，用户身体应该在所述物体上连续的变化接触位置。具体的实现方法可以参考Kuntal Samanta和Bahattin Koc等人的论文：“Optimum Matching of Geometric Features for Material Metamorphosis inHeterogeneous Object Modeling”，Computer-Aided Design and Applications，Vol.4,Iss.1-4,2007。

本领域技术人员理解，响应于根据多次接收到的第二波信号的信号特征获取多组建模参数，可以按照时间先后顺序，对每相邻两次接收到的第二波信号的信号特征对应的建模参数进行匹配，从而可以得到所述物体的整体模型。

发明人在研究过程中发现，用户的身体每次接触所述物体时，获取的建模参数对应的所述物体的面积，可以大于用户身体与所述物体的接触面积，在建模过程中无需针对每一次接触位置的改变均计算建模参数。因此，在本申请另一个实施方式中，所述步骤S120中，在所述物体上的两个接触位置处分别接收所述第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号。

相应的，所述步骤S140包括：

S141d：根据在所述两个接触位置处分别接收到的第二波信号的信号特征，获取所述两个接触位置对应的建模参数；

S142d：确定所述两个接触位置之间的位移；

S143d：根据所述两个接触位置对应的建模参数以及所述两个接触位置之间的位移，建立所述物体的模型。

所述步骤S142d中，可以根据在所述两个接触位置处分别接收到的第二波信号的信号特征，确定所述两个接触位置之间的位移。具体的实现方法可以参考专利号为8562531的名称为“Ultrasonic motion detecting device”的美国专利。

或者，也可以根据一传感器信息确定所述两个接触位置之间的位移。比如可以根据一加速度传感器的信息确定所述两个接触位置之间的位移，此部分非本发明重点，不再赘述。

所述步骤S143d中，仍旧假设第一个接触位置到第二个接触位置的位移为目标位移，同时，假设所述步骤S141d中，第一个接触位置对应的建模参数为第一建模参数，第二个接触位置对应的建模参数为第二建模参数，则可以对第一建模参数和第二建模参数进行拼接，得到所述物体上所述两个接触位置对应的模型。具体的实现方法可以参考KuntalSamanta和Bahattin Koc等人的论文：“Optimum Matching of Geometric Features forMaterial Metamorphosis in Heterogeneous Object Modeling”，Computer-AidedDesign and Applications，Vol.4,Iss.1-4,2007。

这样，即使所述物体的体积很庞大，所述方法只需要在所述物体上选择有限数量的接触位置进行建模参数的计算，然后根据每两个接触位置对应的建模参数以及所述每两个接触位置之间的位移，可以建立所述物体的整体模型，从而减少计算量，提高建模速度。

发明人在研究过程中发现，响应于所述物体存在空腔，或者所述物体采用不同的材料构成，如果所述第二波信号是所述第一波信号经所述物体反射后形成的，则由于多个界面的反射，会导致对应同一束第一波信号，接收到的第二波信号存在明显的时间间隔以及明显的波形差异。图5是一个波信号被一个包含三种材料的物体反射后的回波示意图，其中，实线波形部分表示初始波信号，虚线波形部分表示反射回波信号，左侧方框中的部分对应第一个交界面的反射回波信号，中间方框中的部分对应第二个交界面的反射回波信号，右侧方框中的部分对应第三个交界面的反射回波信号。可以看到，三个方框中的波形具有明显的时间间隔和波形差异。

类似的，如果所述第二波信号是所述第一波信号经过所述物体透射后形成的，则由于不同材料(对于物体存在空腔的情况下，可视为空腔的构成材料为空气)对所述第一波信号的信号特征会产生不同的影响，导致接收到的第二波信号的信号特征能够反映多种材料的影响。

因此，根据接收到的第二波信号的信号特征可以粗略的探知所述物体的内部结构，但是并不准确，比如在所述第二波信号是所述第一波信号经过所述物体反射后形成的情况下，虽然可以探知所述物体存在空腔，但是无法精确测量空腔及侧壁的厚度。因此，在本发明一种实施方式中，所述步骤S140包括：

S141e：根据接收到的第二波信号的信号特征中与所述第一波信号的一种信号特征相对应的信号特征建立所述物体的内部结构的模型，所述第一波信号的一种信号特征包括不同的特征值。

以所述第一波信号的一种信号特征为所述第一波信号的幅度为例，假设其包括20dB和50dB两个幅度值，第二波信号是所述第一波信号反射形成的，以及第二波信号的幅度值在10～20dB之间时检测准确度较高。则响应于所述第一波信号经过一个体积较大且具有空腔的物体的反射，会先后对应形成两个第二波信号。假设在先接收到的第二波信号包括10dB和30dB两个幅度值，在后接收到的第二波信号包括1dB和15dB两个幅度值。其中，在先接收到的第二波信号由物体空腔靠近身体的内壁表面反射形成，10dB的幅度值对应所述第一波信号中20dB的幅度值，30dB的幅度值对应所述第一波信号中50dB的幅度值；在后接收到的第二波信号由物体空腔远离身体的内壁表面反射形成，1dB的幅度值对应所述第一波信号中20dB的幅度值，15dB的幅度值对应所述第一波信号中50dB的幅度值。因此，为了提高测量精度，可以根据在先接收到的第二波信号中10dB的幅度值以及在后接收到的第二波信号中的15dB的幅度值计算所述空腔的厚度，从而避免使用1dB的幅度值和30dB的幅度值影响测量精度。

此外，本申请实施例还提供一种计算机可读介质，包括在被执行时进行以下操作的计算机可读指令：执行上述图1所示实施方式中的方法的步骤S120、S140的操作。

综上，本申请实施例所述方法，可以根据接收到的所述第二波信号的信号特征建立被接触物体的模型，并可以通过参考用户的身体特征或者通过增加第一波信号的某一种信号特征的特征值提高建模精度，以及通过变换接触位置获取较大物体的模型，从而自然、高效的建立所述物体的模型。

图6是本发明实施例所述建模系统的模块结构示意图，所述建模系统可以是例如一腕带、指环等穿戴式设备。如图6所示，所述建模系统600包括：

一接收模块610，用于响应于一用户身体接触一物体，接收一第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号；

一建模模块620，用于根据接收到的第二波信号的信号特征建立所述物体的模型。

本申请实施例所述系统，响应于一用户身体接触一物体，接收一第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号，所述第二波信号的信号特征能够反映用户身体所接触的物体的模型相关信息，从而根据接收到的第二波信号的信号特征可以自然、高效的建立所述物体的模型。

以下将详细说明所述接收模块610、建模模块620的功能。

所述接收模块610，用于响应于一用户身体接触一物体，接收一第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号。

其中，在一种实施方式中，所述第一波信号可以是由所述系统600发出的，参见图7，这种情况下所述系统600还包括：

一发送模块630，用于发送所述第一波信号。

本实施方式中，用户可以主动控制所述系统600发送所述第一波信号。

进一步的，所述第二波信号可以是所述第一波信号经所述物体反射后形成的。比如，假设所述系统600是一智能手环，响应于所述用户身体接触一物体，用户佩戴的所述手环上的发送模块630发送所述第一波信号后，沿用户的手部皮肤到达所述物体，经所述物体反射形成所述第二波信号，再由所述手环上的接收模块610接收所述第二波信号。

或者，所述第二波信号也可以是所述第一波信号经所述物体透射后形成的。比如，假设所述系统600包括一左手手环和一右手手环，响应于所述用户身体接触一物体，用户左手佩戴的左手手环上的发送模块630发送所述第一波信号后，沿用户的手部皮肤到达所述物体，经所述物体透射形成所述第二波信号，再由用户右手佩戴的右手手环上的接收模块610接收所述第二波信号。

在另一种实施方式中，所述第一波信号可以由所述物体发出。比如，假设所述系统600是一指环，在所述物体上设置有一发射器，所述发射器周期性的发送所述第一波信号，响应于一用户身体接触所述物体，所述用户佩戴的指环上的接收模块610接收所述第一波信号经所述物体和所述用户手部皮肤传输后对应的所述第二波信号。

所述建模模块620，用于根据接收到的第二波信号的信号特征建立所述物体的模型。

参见图8，在一种实施方式中，所述建模模块620包括：

一参数获取单元621a，用于根据接收到的第二波信号的信号特征获取一组建模参数；

一建模单元622a，用于根据所述建模参数建立所述物体的模型。

其中，本申请各实施例中所述第二波信号的信号特征与所述第二波信号的幅度、相位、频谱中至少一项相关。具体的，所述第二波信号的信号特征包括：指纹、平均值、差分中至少一项；所述指纹由所述第二波信号的幅度、相位、频谱中至少一项组成；所述平均值是所述第二波信号的幅度、相位、频谱中至少一项的平均值；所述差分是所述第二波信号的幅度、相位、频谱中至少一项的差分。

所述建模参数包括：所述物体的形状、尺寸、材料、纹理、结构中至少一项，其数据结构可以采用现有的三维建模工具支持的网格模型文件格式，例如COLLADA。

所述参数获取单元621a可以根据一组参考建模参数对应的第二波信号的信号特征和接收到的第二波信号的信号特征获取所述建模参数。所述参考建模参数对应的第二波信号的信号特征，可以通过训练预先确定，因此，参见图9，在本实施方式中，所述建模模块620还可以包括：

一确定单元623a，用于预先确定所述参考建模参数对应的第二波信号的信号特征。

参见图10，在另一种实施方式中，为了提高建模精度，所述建模模块620还同时参考所述用户身体的接触部位的身体特征，完成建模。具体的，本实施方式中，所述建模模块620包括：

一参数获取单元621b，用于根据接收到的第二波信号的信号特征以及所述用户身体的接触部位的身体特征获取一组建模参数；

一建模单元622b，用于根据所述建模参数建立所述物体的模型。

其中，所述参数获取单元621b，可以根据一参考第二波信号的信号特征和接收到的第二波信号的信号特征获取所述建模参数，所述参考第二波信号的信号特征与一组参考建模参数以及所述接触部位的身体特征相对应。

与所述参考建模参数以及所述接触部位的身体特征相对应的所述参考第二波信号的信号特征，也可以由厂商预先确定。因此，参见图11，在本实施方式中，所述建模模块620还可以包括：

一确定单元623b，用于预先确定与所述参考建模参数以及所述接触部位的身体特征相对应的所述参考第二波信号的信号特征。

当物体的体积较大时，一次接触无法获取所述物体的完整的建模信息，可能需要多次连续的接触，并根据多次获取的建模信息建立所述物体的模型。参见图12，在另一种实施方式中，所述建模模块620包括：

一参数获取单元621c，用于根据至少两次接收到的第二波信号的信号特征获取至少两组建模参数；

一建模单元622c，用于匹配所述至少两组建模参数，根据匹配结果建立所述物体的模型。

在另一种实施方式中，所述接收模块610，用于在所述物体上的两个接触位置处分别接收所述第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号。

相应的，参见图13，所述建模模块620包括：

一参数获取单元621d，用于根据在所述两个接触位置处分别接收到的第二波信号的信号特征，获取所述两个接触位置对应的建模参数；

一位移确定单元622d，用于确定所述两个接触位置之间的位移；

一建模单元623d，用于根据所述两个接触位置对应的建模参数以及所述两个接触位置之间的位移，建立所述物体的模型。

其中，所述位移确定单元622d，可以根据在所述两个接触位置处分别接收到的第二波信号的信号特征，确定所述两个接触位置之间的位移。具体的实现方法可以参考专利号为8562531的名称为“Ultrasonic motion detecting device”的美国专利。

或者，所述位移确定单元622d，可以根据一传感器信息确定所述两个接触位置之间的位移。

参见图14，在另一种实施方式中，为了更加精确的获得物体内部结构的模型，所述建模模块620包括：

一内部建模单元621e，用于根据接收到的第二波信号的信号特征中与所述第一波信号的一种信号特征相对应的信号特征建立所述物体的内部结构的模型，所述第一波信号的一种信号特征包括不同的特征值。

综上，本申请实施例所述系统，可以根据接收到的所述第二波信号的信号特征建立被接触物体的模型，并可以通过参考用户的身体特征或者通过增加第一波信号的某一种信号特征的特征值提高建模精度，以及通过变换接触位置获取较大物体的模型，从而自然、高效的建立所述物体的模型。

本申请一个实施例所述建模系统的硬件结构如图15所示。本申请具体实施例并不对所述建模系统的具体实现做限定，参见图15，所述建模系统1500可以包括：

处理器(processor)1510、通信接口(Communications Interface)1520、存储器(memory)1530，以及通信总线1540。其中：

处理器1510、通信接口1520，以及存储器1530通过通信总线1540完成相互间的通信。

通信接口1520，用于与其他网元通信。

处理器1510，用于执行程序1532，具体可以执行上述图1、图2所示的方法实施例中的相关步骤。

具体地，程序1532可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。

处理器1510可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

存储器1530，用于存放程序1532。存储器1530可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。程序1532具体可以执行以下步骤：

响应于一用户身体接触一物体，接收一第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号；

根据接收到的第二波信号的信号特征建立所述物体的模型。

程序1532中各步骤的具体实现可以参见上述实施例中的相应步骤或模块，在此不赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，控制器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上实施方式仅用于说明本申请，而并非对本申请的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请的范畴，本申请的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (41)

1.一种建模方法，其特征在于，所述方法包括：

响应于一用户身体接触一物体，接收一第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号；

根据接收到的第二波信号的信号特征建立所述物体的模型。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

发送所述第一波信号。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二波信号是所述第一波信号经所述物体反射后形成的。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二波信号是所述第一波信号经所述物体透射后形成的。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一波信号由所述物体发出。

6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据接收到的第二波信号的信号特征建立所述物体的模型包括：

根据接收到的第二波信号的信号特征获取一组建模参数；

根据所述建模参数建立所述物体的模型。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，根据接收到的第二波信号的信号特征获取一组建模参数包括：

根据一组参考建模参数对应的第二波信号的信号特征和接收到的第二波信号的信号特征获取所述建模参数。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

预先确定所述参考建模参数对应的第二波信号的信号特征。

9.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据接收到的第二波信号的信号特征建立所述物体的模型包括：

根据接收到的第二波信号的信号特征以及所述用户身体的接触部位的身体特征获取一组建模参数；

根据所述建模参数建立所述物体的模型。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据接收到的第二波信号的信号特征以及所述用户身体的接触部位的身体特征获取一组建模参数包括：

根据一参考第二波信号的信号特征和接收到的第二波信号的信号特征获取所述建模参数，所述参考第二波信号的信号特征与一组参考建模参数以及所述接触部位的身体特征相对应。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

预先确定与所述参考建模参数以及所述接触部位的身体特征相对应的所述参考第二波信号的信号特征。

12.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据接收到的第二波信号的信号特征建立所述物体的模型包括：

根据至少两次接收到的第二波信号的信号特征获取至少两组建模参数；

匹配所述至少两组建模参数，根据匹配结果建立所述物体的模型。

13.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述接收一第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号包括：

在所述物体上的两个接触位置处分别接收所述第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据接收到的第二波信号的信号特征建立所述物体的模型包括：

根据在所述两个接触位置处分别接收到的第二波信号的信号特征，获取所述两个接触位置对应的建模参数；

确定所述两个接触位置之间的位移；

根据所述两个接触位置对应的建模参数以及所述两个接触位置之间的位移，建立所述物体的模型。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，根据在所述两个接触位置处分别接收到的第二波信号的信号特征，确定所述两个接触位置之间的位移。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，根据一传感器信息确定所述两个接触位置之间的位移。

17.如权利要求7、8、10、11、14至16任一项所述的方法，其特征在于，所述建模参数包括：所述物体的形状、尺寸、材料、纹理、结构中至少一项。

18.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据接收到的第二波信号的信号特征建立所述物体的模型包括：

根据接收到的第二波信号的信号特征中与所述第一波信号的一种信号特征相对应的信号特征建立所述物体的内部结构的模型，所述第一波信号的一种信号特征包括不同的特征值。

19.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述用户身体的至少一部分包括所述用户的手部。

20.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述第二波信号的信号特征与所述第二波信号的幅度、相位、频谱中至少一项相关。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述第二波信号的信号特征包括：指纹、平均值、差分中至少一项；

所述指纹由所述第二波信号的幅度、相位、频谱中至少一项组成；

所述平均值是所述第二波信号的幅度、相位、频谱中至少一项的平均值；

所述差分是所述第二波信号的幅度、相位、频谱中至少一项的差分。

22.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述第一波信号和所述第二波信号是声波信号。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述第一波信号和是第二波信号是超声波信号。

24.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述第一波信号和所述第二波信号是电磁波信号。

25.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述物体的模型包括：所述物体的三维模型。

26.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述物体的模型包括：所述物体的整体或局部的模型。

27.一种建模系统，其特征在于，所述系统包括：

一接收模块，用于响应于一用户身体接触一物体，接收一第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号；

一建模模块，用于根据接收到的第二波信号的信号特征建立所述物体的模型。

28.如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

一发送模块，用于发送所述第一波信号。

29.如权利要求27或28所述的系统，其特征在于，所述建模模块包括：

一参数获取单元，用于根据接收到的第二波信号的信号特征获取一组建模参数；

一建模单元，用于根据所述建模参数建立所述物体的模型。

30.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述参数获取单元，用于根据一组参考建模参数对应的第二波信号的信号特征和接收到的第二波信号的信号特征获取所述建模参数。

31.如权利要求30所述的系统，其特征在于，所述建模模块还包括：

一确定单元，用于预先确定所述参考建模参数对应的第二波信号的信号特征。

32.如权利要求27或28所述的系统，其特征在于，所述建模模块包括：

一参数获取单元，用于根据接收到的第二波信号的信号特征以及所述用户身体的接触部位的身体特征获取一组建模参数；

一建模单元，用于根据所述建模参数建立所述物体的模型。

33.如权利要求32所述的系统，其特征在于，所述参数获取单元，用于根据一参考第二波信号的信号特征和接收到的第二波信号的信号特征获取所述建模参数，所述参考第二波信号的信号特征与一组参考建模参数以及所述接触部位的身体特征相对应。

34.如权利要求33所述的系统，其特征在于，所述建模模块还包括：

一确定单元，用于预先确定与所述参考建模参数以及所述接触部位的身体特征相对应的所述参考第二波信号的信号特征。

35.如权利要求27或28所述的系统，其特征在于，所述建模模块包括：

一参数获取单元，用于根据至少两次接收到的第二波信号的信号特征获取至少两组建模参数；

一建模单元，用于匹配所述至少两组建模参数，根据匹配结果建立所述物体的模型。

36.如权利要求27或28所述的系统，其特征在于，所述接收模块，用于在所述物体上的两个接触位置处分别接收所述第一波信号以包括所述用户身体的至少一部分为媒介传输后所对应的一第二波信号。

37.如权利要求36所述的系统，其特征在于，所述建模模块包括：

一参数获取单元，用于根据在所述两个接触位置处分别接收到的第二波信号的信号特征，获取所述两个接触位置对应的建模参数；

一位移确定单元，用于确定所述两个接触位置之间的位移；

一建模单元，用于根据所述两个接触位置对应的建模参数以及所述两个接触位置之间的位移，建立所述物体的模型。

38.如权利要求37所述的系统，其特征在于，所述位移确定单元，用于根据在所述两个接触位置处分别接收到的第二波信号的信号特征，确定所述两个接触位置之间的位移。

39.如权利要求37所述的系统，其特征在于，所述位移确定单元，用于根据一传感器信息确定所述两个接触位置之间的位移。

40.如权利要求27或28所述的系统，其特征在于，所述建模模块包括：

一内部建模单元，用于根据接收到的第二波信号的信号特征中与所述第一波信号的一种信号特征相对应的信号特征建立所述物体的内部结构的模型，所述第一波信号的一种信号特征包括不同的特征值。

41.如权利要求27或28所述的系统，其特征在于，所述系统包括：腕带、指环中至少一项。