CN104732193A - 手势辨识系统及其手势辨识方法 - Google Patents

手势辨识系统及其手势辨识方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种手势辨识系统，手势辨识系统包括至少一发光模块、至少一角度侦测模块、影像撷取模块与手势信息控制模块。发光模块用以发射光线。角度侦测模块接收光线的反射光并且根据反射光输出光感应讯号。影像撷取模块用以撷取用户的手的至少一二维参考影像，其中角度侦测模块与影像撷取模块之间的距离为固定长度。手势信息控制模块会分别根据光感应讯号与二维参考影像来获得多个角度参考数据，进而根据多个角度参考数据与所述固定长度来计算手的深度数据，藉此以辨识使用者的手部动作。

Description

手势辨识系统及其手势辨识方法
技术领域
本发明乃是关于一种手势辨识系统，特别是指一种将二维影像的角度信息转换为深度信息来进行辨识的手势辨识系统。
背景技术
随着计算机科技的日新月异，计算机中不论是软件系统或是硬设备皆不断地成长与发展，许多软件系统在功能上由一些简单、基本的功能演变至非常新颖且复杂的功能。当用户要在计算机系统中执行一些应用程序或是功能选项时，用户需先在计算机屏幕中选定所欲执行的选项，之后，再将鼠标移动至欲点选的选项所在的位置，并加以执行，计算机系统才能开始执行所欲执行的应用程序或是功能选项。
用户在对计算机系统、计算机/电视游戏、信息家电等产品进行操作时，需要通过人机接口来对计算机系统、计算机/电视游戏、信息家电等产品下达命令，并通过人机接口取得计算机系统、计算机/电视游戏、信息家电等产品所产生的执行结果。而随着科技的进步，用户与计算机系统、计算机/电视游戏、信息家电等产品之间的沟通模式也越来越多样化。换句话说，人机接口所能接收的用户讯息也不再局限于键盘或鼠标所产生的指令，许多结合语音、手写，或是手势等输入模式的人机接口也逐渐地受到使用者的青睐。
在现有技术下，目前所利用的二维相机影像手势操控系统仅能提供二维的影像信息来进行判断，故无法提供深度功能的相关操作。若需要得到深度信息往往需要至少两个以上的相机来获得深度信息，但其可能会系统运算量大、功耗高、造价昂贵。因此，对于一般手势操控的大部分手势都操作在二维空间(没有深度信息)，其运用有限。
发明内容
本发明实施例提供一种手势辨识系统，用以辨识一单手的手势。所述手势辨识系统包括第一发光模块、角度侦测模块、影像撷取模块与手势信息控制模块。第一发光模块用以根据第一发光控制讯号来发射第一光线，其中所述第一光线具有第一光线照射范围。角度侦测模块根据角度侦测控制讯号用以接收第一光线的第一反射光并且根据第一反射光输出光感应讯号，其中第一反射光为第一光线照射至单手所反射而产生。影像撷取模块用以撷取单手的至少一二维参考影像并且输出二维参考影像，其中角度侦测模块与影像撷取模块之间的距离为固定长度。手势信息控制模块电性连接第一发光模块、影像撷取模块与角度侦测模块，所述手势信息控制模块分别根据光感应讯号与二维参考影像来获得第一角度参考数据与第二角度参考数据。手势信息控制模块根据第一角度参考数据、第二角度参考数据与固定长度来计算单手的深度数据与水平位移数据，藉此以辨识单手所进行的动作。手势信息控制模块分别传送第一发光控制讯号与角度侦测控制讯号至第一发光模块与角度侦测模块。
在本发明其中一个实施例中，其中该手势信息控制模块根据该二维参考影像来获得该单手的一骨架数据。
在本发明其中一个实施例中，角度侦测模块具有与第一光线的光波长相匹配的光波长侦测范围或与第一光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。
在本发明其中一个实施例中，手势信息控制模块包括影像控制单元、第一发光控制单元、角度控制单元与手势辨识处理单元。影像控制单元电性连接影像撷取模块，所述影像控制单元用以接收二维参考影像并据此计算第二角度参考数据。第一发光控制单元电性连接第一发光模块，所述第一发光控制单元根据第一发光指令来输出第一发光控制讯号。角度控制单元电性连接角度侦测模块，所述角度控制单元用以接收光感应讯号并据此计算第一角度参考数据，其中角度控制单元根据角度侦测指令传送角度侦测控制讯号至角度侦测模块。手势辨识处理单元电性连接影像控制单元、第一发光控制单元与角度控制单元，所述手势辨识处理单元用以接收第一角度参考数据、第二角度参考数据并且根据第一角度参考数据、第二角度参考数据与固定长度来计算单手的深度数据与水平位移数据，藉此以辨识单手所进行的动作。手势辨识处理单元分别传送第一发光指令与角度侦测指令至第一发光控制单元与角度控制单元，并且手势辨识处理单元可通过二维参考影像来获取单手的骨架数据。
在本发明其中一个实施例中，手势辨识系统还包括至少一个第二发光模块。第二发光模块用以根据第二发光控制讯号来发射第二光线，藉此扩充手势辨识系统的整体光线照射范围。第二光线具有第二光线照射范围，并且第二光线照射范围与第一光线照射范围可部分重迭，角度侦测模块更用以接收第二光线的第二反射光并且根据第二反射光来输出光感应讯号，其中第二反射光为第二光线照射至单手所反射而产生，其中手势信息控制模块传送第二发光控制讯号至第二发光模块。
在本发明其中一个实施例中，手势信息控制模块还包括至少一个第二发光控制单元。第二发光控制单元电性连接第二发光模块与手势辨识处理单元，所述第二发光控制单元根据手势辨识处理单元所传送的第二发光指令来输出第二发光控制讯号。
在本发明其中一个实施例中，角度侦测模块具有与第一光线的光波长及第二光线的光波长相匹配的光波长侦测范围或与第一光线的发光脉冲周期及第二光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。
在本发明其中一个实施例中，第一光线与第二光线具有相同的光波长，或者第一光线与第二光线具有相同的发光脉冲周期。
本发明实施例另提供一种手势辨识系统，用以辨识一双手的手势。手势辨识系统包括第一发光模块、第三发光模块、第一角度侦测模块、第二角度侦测模块、影像撷取模块与手势信息控制模块。第一发光模块用以根据第一发光控制讯号来发射第一光线，其中第一光线具有第一光线照射范围。第三发光模块用以根据第三发光控制讯号来发射第三光线，其中第三光线具有第三光线照射范围。第一角度侦测模块根据第一角度侦测控制讯号来接收第一光线的第一反射光并且根据第一反射光输出第一光感应讯号，其中第一反射光为第一光线照射至第一手所反射而产生。第二角度侦测模块根据第二角度侦测控制讯号来接收第三光线的第三反射光并且根据第三反射光输出第二光感应讯号，其中第三反射光为第三光线照射至第二手所反射而产生。影像撷取模块用以撷取第一手与第二手的至少一二维参考影像并且输出二维参考影像，其中第一角度侦测模块与影像撷取模块之间的距离为第一固定长度，并且第二角度侦测模块与影像撷取模块之间的距离为第二固定长度。手势信息控制模块电性连接第一发光模块、第三发光模块、第一角度侦测模块、第二角度侦测模块与影像撷取模块。手势信息控制模块分别根据第一光感应讯号与二维参考影像来获得第一角度参考数据与第二角度参考数据，并且分别根据第二光感应讯号与二维参考影像来获得第三角度参考数据与第四角度参考数据。手势信息控制模块根据第一角度参考数据、第二角度参考数据与第一固定长度来计算第一手的第一深度数据与第一水平位移数据，并且手势信息控制模块根据第三角度参考数据、第四角度参考数据与第二固定长度来计算第二手的第二深度数据与第二水平位移数据，藉此以辨识第一手与第二手所进行的动作。手势信息控制模块分别传送第一发光控制讯号、第三发光控制讯号、第一角度侦测控制讯号与第二角度侦测控制讯号至第一发光模块、第三发光模块、第一角度侦测控制与第二角度侦测模块。
在本发明其中一个实施例中，手势信息控制模块根据该二维参考影像来获得该第一手的一第一骨架数据与该第二手的一第二骨架数据。
在本发明其中一个实施例中，第一角度侦测模块具有与第一光线的光波长相匹配的光波长侦测范围或与第一光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期，并且第二角度侦测模块具有与第三光线的光波长相匹配的光波长侦测范围或与第三光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。
在本发明其中一个实施例中，第一光线与第三光线具有不同的光波长，或者第一光线与第三光线具有不同的发光脉冲周期。
在本发明其中一个实施例中，手势信息控制模块包括影像控制单元、第一发光控制单元、第一角度控制单元、第三发光控制单元、第二角度控制单元与手势辨识处理单元。影像控制单元电性连接影像撷取模块，所述影像控制单元用以接收二维参考影像并据此计算第二角度参考数据与第四角度参考数据。第一发光控制单元电性连接第一发光模块，所述第一发光控制单元根据第一发光指令来输出第一发光控制讯号。第一角度控制单元电性连接第一角度侦测模块，所述第一角度控制单元用以接收第一光感应讯号并据此计算第一角度参考数据，其中第一角度控制单元根据第一角度侦测指令传送第一角度侦测控制讯号至第一角度侦测模块。第三发光控制单元电性连接第三发光模块，所述第三发光控制单元根据第三发光指令来输出第三发光控制讯号。第二角度控制单元电性连接第二角度侦测模块，所述第二角度控制单元用以接收第二光感应讯号并据此计算第三角度参考数据，其中第二角度控制单元根据第二角度侦测指令传送第二角度侦测控制讯号至第二角度侦测模块。手势辨识处理单元电性连接影像控制单元、第一发光控制单元、第三发光控制单元、第一角度控制单元与第二角度控制单元，所述手势辨识处理单元用以接收第一角度参考数据、第二角度参考数据、第三角度参考数据与第四角度参考数据。手势辨识处理单元根据第一角度参考数据、第二角度参考数据与第一固定长度来计算第一手的第一深度数据与第一水平位移数据，并且根据第三角度参考数据、第四角度参考数据与第二固定长度来计算第二手的第二深度数据与第二水平位移数据，藉此以辨识第一手与第二手所进行的动作。手势辨识处理单元分别传送第一发光指令、第三发光指令、第一角度侦测指令与第二角度侦测指令至第一发光控制单元、第三发光控制单元、第一角度控制单元与第二角度控制单元，并且手势辨识处理单元可通过二维参考影像来获取第一手的第一骨架数据与第二手的第二骨架数据。
在本发明其中一个实施例中，手势辨识系统还包括至少一个第二发光模块与至少一个第四发光模块。第二发光模块用以根据第二发光控制讯号来发射第二光线，藉此扩充手势辨识系统的整体光线照射范围，其中第二光线具有第二光线照射范围。第四发光模块用以根据第四发光控制讯号来发射第四光线，藉此扩充手势辨识系统的整体光线照射范围，其中第四光线具有第四光线照射范围。第一角度侦测模块更用以接收第二光线的第二反射光来并且根据第二反射光来输出第一光感应讯号，其中第二反射光为第二光线照射至第一手所反射而产生。第二角度侦测模块更用以接收第四光线的第四反射光来并且根据第四反射光来输出第二光感应讯号，其中第四反射光为第四光线照射至第二手所反射而产生。手势信息控制模块传送第二发光控制讯号与第四发光控制讯号至第二发光模块与第四发光模块。
在本发明其中一个实施例中，手势信息控制模块还包括至少一个第二发光控制单元与至少一个第四发光控制单元。第二发光控制单元电性连接第二发光模块与手势辨识处理单元，所述第二发光控制单元根据手势辨识处理单元所传送的第二发光指令来输出第二发光控制讯号。第四发光控制单元电性连接第四发光模块与手势辨识处理单元，所述第四发光控制单元根据手势辨识处理单元所传送的第四发光指令来输出第四发光控制讯号。
在本发明其中一个实施例中，第一光线与第二光线可具有相同的光波长，或者第一光线与第二光线具有相同的发光脉冲周期。
在本发明其中一个实施例中，第三光线与第四光线可具有相同的光波长，或者第三光线与第四光线可具有相同的发光脉冲周期。
在本发明其中一个实施例中，第一角度侦测模块具有与第一光线的光波长及第二光线的光波长的相匹配的光波长侦测范围或具有与第一光线发光的脉冲周期及第二光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。第二角度侦测模块具有与第三光线的光波长及第四光线的光波长相匹配的光波长侦测范围或具有与第三光线的发光脉冲周期及第四光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。
本发明实施例再提供一种用于辨识单手手势的手势辨识系统的手势辨识方法。手势辨识系统包括第一发光模块、角度侦测模块、影像撷取模块与手势信息控制模块。手势信息控制模块电性连接第一发光模块、影像撷取模块与角度侦测模块。手势辨识方法包括以下步骤：根据第一发光控制讯号，通过第一发光模块来发射第一光线，其中第一光线具有第一光线照射范围；根据角度侦测控制讯号，通过角度侦测模块接收第一光线的第一反射光并且根据第一反射光输出光感应讯号，其中第一反射光为第一光线照射至单手所反射而产生。通过影像撷取模块来撷取单手的至少一二维参考影像并且输出二维参考影像，其中角度侦测模块与影像撷取模块之间的距离为固定长度。通过手势信息控制模块分别根据光感应讯号与二维参考影像来获得第一角度参考数据与第二角度参考数据。通过手势信息控制模块根据第一角度参考数据、第二角度参考数据与固定长度来计算单手的深度数据与水平位移数据，藉此以辨识单手所进行的动作，其中手势信息控制模块分别传送第一发光控制讯号与角度侦测讯号至第一发光控制模块与角度侦测模块。
本发明实施例更提供一种用于辨识双手手势的手势辨识系统的手势辨识方法。手势辨识系统包括第一发光模块、第三发光模块、第一角度侦测模块、第二角度侦测模块、影像撷取模块与手势信息控制模块。手势信息控制模块电性连接第一发光模块、第三发光模块、第一角度侦测模块、第二角度侦测模块与影像撷取模块。手势辨识方法包括以下步骤:根据第一发光控制讯号，通过第一发光模块来发射第一光线，其中第一光线具有第一光线照射范围；根据第三发光控制讯号，通过第三发光模块来发射第三光线，其中第三光线具有第三光线照射范围；根据第一角度侦测控制讯号，通过第一角度侦测模块接收第一光线的第一反射光并且根据第一反射光输出第一光感应讯号，其中第一反射光为第一光线照射至第一手所反射而产生；根据一第二角度侦测控制讯号，通过第二角度侦测模块来接收第三光线的第三反射光并且根据第三反射光输出第二光感应讯号，其中第三反射光为第三光线照射至第二手所反射而产生；通过影像撷取模块来撷取第一手与第二手的至少一二维参考影像并且输出二维参考影像，其中第一角度侦测模块与影像撷取模块之间的距离为一第一固定长度，并且第二角度侦测模块与影像撷取模块之间的距离为第二固定长度；通过手势信息控制模块分别根据第一光感应讯号与二维参考影像来获得第一角度参考数据与第二角度参考数据，并且分别根据第二光感应讯号与二维参考影像来获得第三角度参考数据与第四角度参考数据；通过手势信息控制模块根据第一角度参考数据、第二角度参考数据与第一固定长度来计算第一手的第一深度数据与第一水平位移数据，并且手势信息控制模块根据第三角度参考数据、第四角度参考数据与第二固定长度来计算第二手的第二深度数据与第二水平位移数据，藉此以辨识第一手与第二手所进行的动作，其中手势信息控制模块分别传送第一发光控制讯号、第三发光控制讯号、第一角度侦测讯控制讯号与第二角度侦测控制讯号至第一发光模块、第三发光模块、第一角度侦测模块与第二角度侦测模块。
综上所述，本发明实施例所提供的手势辨识系统及其手势辨识方法，能够使仅能撷取二维参考影像的图像处理模块来经由手势信息控制模块将手的角度参考数据转换为手的深度数据。进一步来说，手势信息控制模块会分别根据光感应讯号与二维参考影像来获得第一角度参考数据与第二角度参考数据，以计算手的深度数据。因此，相较于先前技术，本发明的手势辨识系统能够大幅降低系统运算量、设计成本与制造成本。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附附图仅用来说明本发明，而非对本发明的权利范围作任何的限制。
附图说明
图1A为根据本发明实施例所绘示的用以辨识单手动作的手势辨识系统的区块示意图。
图1B为根据本发明实施例的影像撷取模块从二维参考影像获取角度信息的示意图。
图2为根据图1A的手势辨识系统的计算深度数据与水平位移数据的示意图。
图3为根据本发明另一实施例所绘示的手势辨识系统的细部区块示意图。
图4为根据本发明实施例的用以扩充单手手势辨识系统的光线照射范围的区块示意图。
图5为根据图4的手势辨识系统的计算深度数据与水平位移数据的示意图。
图6为根据本发明一实施例所绘示的手势辨识系统的细部区块示意图。
图7为根据本发明实施例所绘示的用以辨识双手动作的手势辨识系统的区块示意图。
图8A～8B为根据图7的手势辨识系统的计算深度数据与水平位移数据的示意图。
图9为根据本发明另一实施例所绘示的手势辨识系统的细部区块示意图。
图10为根据本发明实施例的用以扩充双手手势辨识系统的光线照射范围的区块示意图。
图11为根据本发明实施例的用以扩充双手手势辨识系统的光线照射范围的细部区块示意图。
图12为根据本发明实施例的辨识单手手势的手势辨识方法的流程图。
图13为根据本发明实施例的辨识双手手势的手势辨识方法的流程图。
图14为根据本发明实施例的单手的骨架数据的示意图。
图15为根据本发明实施例的第一手与第二手的骨架数据的示意图。
其中，附图标记说明如下：
100、300、400、600、700、900、1000、1100：手势辨识系统
110：影像撷取模块
112：镜头
114：影像传感器
120：第一发光模块
130：角度侦测模块
140：手势信息控制模块
142：影像控制单元
144：第一发光控制单元
146：角度控制单元
148：手势辨识处理单元
149：第二发光控制单元
410：第二发光模块
710：影像撷取模块
720：第一发光模块
730：第一角度侦测模块
740：第三发光模块
750：第二角度侦测模块
760：手势信息控制模块
761：影像控制单元
762：第一发光控制单元
763：第一角度控制单元
764：第三发光控制单元
765：第二角度控制单元
766：手势辨识处理单元
767：第二发光控制单元
768：第四发光控制单元
1010：第二发光模块
1020：第四发光模块
ARD1：第一角度参考数据
ARD2：第二角度参考数据
ARD3：第三角度参考数据
ARD4：第四角度参考数据
ACS：角度侦测控制讯号
ACS1：第一角度侦测控制讯号
ACS2：第二角度侦测控制讯号
AI：角度侦测指令
AI1：第一角度侦测指令
AI2：第二角度侦测指令
a：第一光线
a’：第一反射光
b：第二光线
b’：第二反射光
c：第三光线
c’：第三反射光
CI1：第一发光指令
CI2：第二发光指令
CI3：第三发光指令
CI4：第四发光指令
CS1：第一发光控制讯号
CS2：第二发光控制讯号
CS3：第三发光控制讯号
CS4：第四发光控制讯号
d：第四光线
d’：第四反射光
HA：单手
HA1：第一手
HA2：第二手
L1、L2：虚线
LS：光感应讯号
LS1：第一光感应讯号
LS2：第二光感应讯号
LR1：第一光线照射范围
LR2：第二光线照射范围
LR3：第三光线照射范围
LR4：第四光线照射范围
THF：二维参考影像
S1210、S1220、S1230、S1240、S1250：步骤
S1310、S1320、S1330、S1340、S1350、S1360、S1370：步骤
△X1、△X2：水平位移数据
△X3、△X5：第一水平位移数据
△X4、△X6：第二水平位移数据
VR：视角范围
XR1：第一固定长度
XR2：第二固定长度
Z1、Z2：深度数据
Z3、Z5：第一深度数据
Z4、Z6：第二深度数据
θ0：默认定视角
θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6、θ7、θ8、θ9、θ10、θ11、θ12：角度
θ2’：参考角度
具体实施方式
在下文将参看附附图更充分地描述各种例示性实施例，在附附图中展示一些例示性实施例。然而，本发明概念可能以许多不同形式来体现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。确切而言，提供此等例示性实施例使得本发明将为详尽且完整，且将向熟习此项技术者充分传达本发明概念的范畴。在诸附图中，可为了清楚而夸示层及区的大小及相对大小。类似数字始终指示类似组件。
应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但此等组件不应受此等术语限制。此等术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本发明概念的教示。如本文中所使用，术语「及/或」包括相关联的列出项目中的任一者及一或多者的所有组合。
本发明为提供一种手势辨识系统及其手势辨识方法，此手势辨识系统及其方法主要是应用于一具有影像撷取器的电子装置，如笔记本电脑、平板计算机或是手机。例如，影像撷取器设置于笔记本电脑的显示屏幕的上方，或是装设有影像撷取器的个人计算机系统，用户可直接对准此影像撷取器作出一预设手势。接着，计算机系统即会执行此手势动作相对应的应用程序或是功能选项，以提供用户除了原有的鼠标及热键之外，另一种更为方便的计算机系统输入方式。也就是说，本发明通过所撷取的影像来辨识用户的手势，进而以双手取代鼠标、键盘或游戏杆等输入设备，让用户更方便地对计算机系统、计算机/电视游戏、信息家电等产品进行操作。
以下将以多种实施例配合附图来说明所述手势辨识系统与手势辨识方法，然而，下述实施例并非用以限制本发明。
〔辨识单手动作的手势辨识系统的实施例〕
请参照图1A，图1A为根据本发明实施例所绘示的用以辨识单手动作的手势辨识系统的区块示意图。如图1A所示，用以辨识一单手HA手势的手势辨识系统100包括影像撷取模块110、第一发光模块120、角度侦测模块130与手势信息控制模块140。手势信息控制模块140电性连接影像撷取模块110、第一发光模块120与角度侦测模块130。
关于影像撷取模块110，影像撷取模块110用以撷取单手HA的至少一二维参考影像THF并且输出二维参考影像THF，其中单手HA为使用者之手(左手或右手)。影像撷取模块110可以是红外线影像撷取模块或一般的影像撷取模块(亦即不具红外线感测功能的影像撷取模块)。
关于第一发光模块120，第一发光模块120用以根据第一发光控制讯号CS1来发射第一光线a，其中第一光线a具有第一光线照射范围LR1。在本实施例中，第一光线a可为红外线(Infrared)，并且第一发光模块120可以是发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)。
关于角度侦测模块130，角度侦测模块130用以侦测单手HA的角度信息，进一步来说，角度侦测模块130根据角度侦测控制讯号ACS接收第一光线a的第一反射光a’并且根据第一反射光a’输出光感应讯号LS，其中第一反射光a’为第一光线a照射至单手HA所反射而产生。角度侦测模块130与影像撷取模块110之间的距离为固定长度XR1，其中所述固定长度XR1为由设计者根据实际应用需求来进行设计，并不以实际数值为限。值得一提的是，在本发明其中一个实施例中，角度侦测模块130具有与第一光线a的光波长相匹配的光波长侦测范围或与第一光线a的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。
关于手势信息控制模块140，手势信息控制模块140分别传送第一发光控制讯号CS1与角度侦测控制讯号ACS至第一发光模块与角度侦测模块，手势信息控制模块140分别根据光感应讯号LS与二维参考影像THF来获得第一角度参考数据(关于角度θ1的信息)与第二角度参考数据(关于角度θ2的信息)，并且手势信息控制模块140能够进一步根据二维参考影像THF来获得单手HA的骨架数据，如图14所示，图14为根据本发明实施例的单手的骨架数据的示意图。接下来，手势信息控制模块140会根据第一角度参考数据、第二角度参考数据与固定长度XR1来计算单手HA的深度数据Z1与水平位移数据△X1，藉此以辨识单手HA所进行的动作，进而将用户的手势动作与数据库内的预定手势操作指令进行比对并判断，以使计算机系统、计算机/电视游戏执行相对应的指令或软件。
接下来要教示的，是进一步说明本发明的手势辨识系统100的工作原理。
当用户在对计算机系统、计算机/电视游戏、信息家电等产品进行手势操作以进行下达操作指令时，本发明的手势辨识系统100会以影像撷取模块110来撷取用户的手部动作的至少一二维参考影像THF来进而辨识使用者的手势动作，并且使得计算机系统、计算机/电视游戏、信息家电等产品执行相对应的操作指令。在现有技术下，由于用来撷取二维参考影像THF的影像撷取模块110并无法获得单手HA(亦即使用者的手)的深度信息，所以并无法有效地辨识出使用者的操作手势。因此，本发明在通过角度侦测模块130来接收单手HA的反射光并且通过影像撷取模块110所撷取到的二维参考影像THF来让手势信息控制模块140计算相关的第一角度参考数据与第二角度参考数据，藉此从单手HA的第一角度参考数据、第二角度参考数据与固定长度XR1来获得单手HA的深度信息。
进一步来说，请同时参考图1A与图2，图2为根据图1A的手势辨识系统的计算深度数据与水平位移数据的示意图。在本实施例中，假设使用者的单手HA所移动的范围位于第一光线a的第一光线照射范围LR1内。影像撷取模块110会撷取单手HA的至少一二维参考影像THF并且将二维参考影像THF传送至手势信息控制模块140。同时，第一发光模块120会接收手势信息控制模块140所传送的第一发光控制讯号CS1来发射第一光线a，并且本实施例的第一光线a具有第一光线照射范围LR1，如图1所示。当第一发光模块120所发射出的第一光线a照射到单手HA时，则第一反射光a’会由第一光线a照射到单手HA而产生。接下来，角度侦测模块130根据角度侦测控制讯号ACS会接收第一光线a的第一反射光a’并根据第一反射光a’来传送光感应讯号LS至手势信息控制模块140，其中角度侦测模块130具有与第一光线a的光波长相匹配的光波长侦测范围或与第一光线a的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期，以避免手势辨识系统100的误判。接着，手势信息控制模块140会根据光感应讯号LR来计算且产生第一角度参考数据(关于角度θ1的信息)并且手势信息控制模块140会根据二维参考影像THF来计算且产生第二角度参考数据(关于角度θ2的信息)。之后，如图2所示，手势信息控制模块140会根据固定长度XR1、第一角度参考数据与第二角度参考数据并经由式(1)与式(2)的联立方程式来计算出单手HA的深度数据Z1与水平位移数据△X1(亦即单手的水平位移距离，如图1所示)。简单来说，本发明通过角度侦测模块130与影像撷取模块110来获得单手HA的两个角度信息，并且通过手势信息控制模块140来从单手HA的角度信息转换为深度信息。因此，相较于先前技术的两个影像撷取模块，本发明的手势辨识系统100仅利用一个影像撷取模块110来撷取二维参考影像THF，能够大幅降低系统运算量、设计成本与制造成本。
Z1=(XR1－△X1)×tan(θ1)    式(1)
Z1=(△X1)×tan(θ2)         式(2)
值得一提的是，请同时参照图1A与1B，图1B为根据本发明实施例的影像撷取模块从二维参考影像获取角度信息的示意图。在本发明中，影像撷取模块110包括一镜头112与一影像传感器114，并且影像撷取模块110具有一视角范围VR(如虚线L1所包含的范围)，影像撷取模块110能够将视角范围VR内的单手HA成像于影像传感器114上，其中影像撷取模块110具有一默认定视角θ0。进一步来说，影像撷取模块110会撷取单手HA的二维参考影像THF并将二维参考影像THF传送至手势信息控制模块140，其中单手HA所对应的二维参考影像THF会依照虚线L2成像于影像传感器110内。此时，手势信息控制模块140会根据单手HA在二维参考影像THF的位置来计算参考角度θ2’，亦即虚线L1与L2的夹角。之后，手势信息控制模块140会将参考角度θ2’与默认定视角θ0进行相加，以获得第二角度参考数据。
为了更详细地说明本发明所述的手势辨识系统100的运作流程，以下将举多个实施例中至少之一来作更进一步的说明。
在接下来的多个实施例中，将描述不同于上述图1实施例的部分，且其余省略部分与上述图1实施例的部分重迭。此外，为说明便利起见，相似的参考数字或标号指示相似的组件。
〔辨识单手动作的手势辨识系统的另一实施例〕
请参照图3，图3为根据本发明另一实施例所绘示的手势辨识系统的区块示意图。与上述图1实施例不同的是，在本实施例中，手势辨识系统300的手势信息控制模块140包括影像控制单元142、第一发光控制单元144、角度控制单元146与手势辨识处理单元148。影像控制单元142电性连接影像撷取模块110，第一发光控制单元144电性连接第一发光模块120，角度控制单元146电性连接角度侦测模块130，并且手势辨识处理单元148电性连接影像控制单元142、第一发光控制单元144与角度控制单元146。
关于影像控制单元142，影像控制单元142用以接收二维参考影像THF并且根据二维参考影像THF利用影像来计算第二角度参考数据ARD2。
关于第一发光控制单元144，第一发光控制单元144根据手势辨识处理单元148所传送的第一发光指令CI1来输出第一发光控制讯号CS1以控制第一发光模块120发射出第一光线a。
关于角度控制单元146，角度控制单元146用以接收光感应讯号LS并根据光感应讯号LS来计算第一角度参考数据ARD1，其中角度控制单元146根据角度侦测指令AI传送角度侦测控制讯号ACS至角度侦测模块130。
关于手势辨识处理单元148，手势辨识处理单元148用以分别接收影像控制单元142与角度控制单元146所传送的第一角度参考数据ARD1、第二角度参考数据ARD2并且根据第一角度参考数据ARD1、第二角度参考数据ARD2与固定长度XR1来计算单手HA的深度数据Z1与水平位移数据△X1，藉此以辨识单手HA所进行的动作。值得一提的是，在本发明中，手势辨识处理单元142能够通过二维参考影像THF来获取单手HA的骨架数据。
接下来要教示的，是进一步说明本发明的手势辨识系统300的工作原理。
在本实施例中，手势辨识处理单元148会传送第一发光指令CI1至第一发光控制单元144，以使第一发光控制单元144传送第一发光控制讯号CS1至第一发光模块120以发射出第一光线a(具有第一光线照射范围LR1)来照射使用者的单手HA。再者，手势辨识处理单元148会传送角度侦测指令AI至角度控制单元146以使得角度控制单元146利用角度侦测控制讯号ACS来控制角度侦测模块130来侦测或接收第一光线a照射至单手HA所产生的第一反射光a’，藉此以获得角度θ1的信息。同时，影像撷取模块110会撷取用户的单手HA的至少一二维参考影像THF，并且传送单手HA的至少一二维参考影像THF至影像控制单元142以进行分析与计算。接下来，影像控制单元142会接收影像撷取模块110所传送的单手HA的至少一二维参考影像THF，并且影像控制单元142会通过二维参考影像来计算二维参考影像THF的第二角度参考数据ARD2(亦即角度θ2的信息)。之后，影像控制单元142会将第二角度参考数据ARD2传送至手势辨识处理单元148。
此外，在角度侦测模块130接收到第一光线a照射到单手HA所反射的第一反射光a’后，角度侦测模块130会传送对应于第一反射光a’的光感应讯号LS至角度控制单元146。值得一提的是，角度侦测模块130可被设计为仅能够接收第一光线a的功能模块以避免接收到其它光线而产生电路误动作的现象，例如角度侦测模块130具有与第一光线a的光波长相匹配的光波长侦测范围或与第一光线a的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。接着，角度控制单元146会根据所接收到的光感应讯号LS来进行分析与计算以获得第一角度参考数据ARD1(亦即角度θ1的信息)，并且角度控制单元146会将第一角度参考数据ARD1传送至手势辨识处理单元148。
接下来，请同时参阅图2与图3，手势辨识处理单元148会根据固定长度XR1、第一角度参考数据ARD1与第二角度参考数据ARD2并通过式(1)与式(2)的联立方程式来计算单手HA的深度数据Z1与水平位移数据△X1，藉此以判断使用者的单手HA所进行的动作。接下来，手势辨识处理单元148会根据二维参考影像THF与深度数据Z1来将用户的手势动作与数据库内的预定手势操作指令进行比对与判断，进而使计算机系统、计算机/电视游戏执行相对应的指令或软件。
为了更详细地说明本发明所述的手势辨识系统300的运作流程，以下将举多个实施例中至少之一来作更进一步的说明。
在接下来的多个实施例中，将描述不同于上述图3实施例的部分，且其余省略部分与上述图3实施例的部分重迭。此外，为说明便利起见，相似的参考数字或标号指示相似的组件。
〔用以扩充单手手势辨识系统的光线照射范围的一实施例〕
请同时参照图4～图6，图4为根据本发明实施例的用以扩充单手手势辨识系统的光线照射范围的区块示意图。图5为根据图4的手势辨识系统的计算深度数据与水平位移数据的示意图。图6为根据本发明一实施例所绘示的手势辨识系统的细部区块示意图。与上述图1实施例不同的是，在本实施例中，手势辨识系统400更包括至少一个用以发射第二光线b的第二发光模块410，其中第二光线b具有第二光线照射范围LR2，并且光线照射范围LR2与LR1可部分重迭。须注意的是，角度侦测模块130更能够用以接收第二光线b的第二反射光b’并且根据第二反射光b’来输出光感应讯号LS至角度控制单元146，所述第二反射光b’为第二光线b照射至单手HA所反射而产生，其中手势信息控制模块140传送第二发光控制讯号CS2至第二发光模块410。须注意的是，角度侦测模块130具有与第二发光模块120相匹配的光波长侦测范围或光侦测周期。值得一提的是，角度侦测模块140具有与第一光线a的光波长及第二光线b的光波长相匹配的光波长侦测范围或与第一光线a的发光脉冲周期及第二光线b的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期，也就是说，第一光线a与第二光线b可具有相同的光波长，或者第一光线a与第二光线b可具有相同的脉冲周期(亦即产生第一光线a与第二光线b的发光脉冲周期相同)，因此角度侦测模块130都能够接收到第一光线a(或其第一反射光a’)或第二光线b(或其第二反射光b’)。在本实施例的手势辨识系统400中，第二发光模块410用以扩充图1实施例中的手势辨识系统100的整体光线照射范围，以避免使用者的单手HA的位移超出了第一光线a的第一光线照射范围LR1而造成了整体系统的误动作。
在本实施例中，为了方便说明本发明，手势辨识系统400及600仅增设一个第二发光模块410以扩充整体光线照射范围，但在手识辨识系统的实际应用上，并不以增设一个第二发光模块410作为限制。在另一实施例中，手势辨识系统400及600能够依据实际需求来增设多个第二发光模块。此外，本发明的发光模块除了用以产生角度侦测模块所需要的反射光外，发光模块更能够用以作为红外线影像撷取模块所需要的照射光源。再者，与上述图3实施例不同的是，手势信息控制模块140更包括至少一个第二发光控制单元149。如图6所示，第二发光控制单元149电性连接第二发光模块410与手势辨识处理单元148。第二发光控制单元149根据手势辨识处理单元148所传送的第二发光指令CI2来输出第二发光控制讯号CS2至第二发光模块410，并且第二发光模块410会根据第二发光控制讯号CS2来发射第二光线b。
接下来要教示的，是进一步说明本发明的手势辨识系统600的工作原理。
如图6所示，当使用者的单手HA移动了一段距离后，影像撷取模块110会将动态移动的单手HA撷取至少一二维参考影像THF并传送至影像控制单元142以进行分析与计算。影像控制单元114会接收影像撷取模块110所传送的单手HA的至少一二维参考影像THF，并且影像控制单元142会通过上述图1B实施例的方式来从二维参考影像THF计算第二角度参考数据ARD2，如图4或图6所示的角度θ4。此时，由于单手HA的移动已经超出了第一光线a的第一光线照射范围LR1，并且单手HA已经从第一光线a的第一光线照射范围LR1进入到第二光线b的第二光线照射范围LR2，因此，当角度侦测模块130侦测到第二光线b的第二反射光b’时，角度侦测模块130会根据第二反射光b’传送光感应讯号LS至角度控制单元146，其中第二反射光b’为第二光线b照射至单手HA所反射而产生。接下来，角度控制单元146会根据光感应讯号LS来计算出单手HA的的第一角度参考数据ARD1，如图4或图6所示的角度θ3。之后，手势辨识处理单元148会分别接收到角度控制单元146与影像控制单元142所传送的第一角度参考数据ARD1与第二角度参考数据ARD2，并且手势辨识处理单元148会根据固定长度XR1、第一角度参考数据ARD1与第二角度参考数据ARD2并且通过式(3)与式(4)的联合方程式来计算使用者的单手HA1的深度数据Z2与水平位移数据△X2，如图5所示。接下来，手势辨识处理单元148会根据二维参考影像THF与深度数据Z2来将用户的手势动作与数据库内的预定手势操作指令进行比对与判断，进而使计算机系统、计算机/电视游戏执行相对应的指令或软件。
Z2=(XR1－△X2)×tan(θ3)    式(3)
Z2=(△X2)×tan(θ4)         式(4)
在接下来的多个实施例中，将描述不同于上述图6实施例的部分，且其余省略部分与上述图6实施例的部分重迭。此外，为说明便利起见，相似的参考数字或标号指示相似的组件。
〔辨识双手动作的手势辨识系统的实施例〕
请参照图7，图7为根据本发明实施例所绘示的用以辨识双手动作的手势辨识系统的区块示意图。用以辨识用户的双手手势的手势辨识系统700包括影像撷取模块710、第一发光模块720、第一角度侦测模块730、第三发光模块740、第二角度侦测模块750与手势信息控制模块760。手势信息控制模块760电性连接第一发光模块720、第三发光模块740、第一角度侦测模块730、第二角度侦测模块750与影像撷取模块710。
关于影像撷取模块710，影像撷取模块710通常配置于显示屏幕的上方(中间处)，并且影像撷取模块710用以撷取用户的第一手HA1与第二手HA2的至少一二维参考影像THF并且输出二维参考影像至手势信息控制模块760。
关于第一发光模块720，第一发光模块720配置于影像撷取模块710的第一侧，并且第一发光模块720用以根据第一发光控制讯号CS1来发射第一光线a(第一光线a具有另一特定光波长或发光脉冲周期)，其中第一光线a具有第一光线照射范围LR1。第一光线a可为红外线(Infrared)，并且第一发光模块720可以是发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)。
关于第一角度侦测模块730，第一角度侦测模块730配置于影像撷取模块710的第一侧，并且根据第一角度侦测控制讯号ACS1来侦测第一手HA1的角度变化的信息。进一步来说，第一角度侦测模块730接收第一光线a的第一反射光a’并且根据第一反射光a’输出第一光感应讯号LS1至手势信息控制模块760，其中第一反射光a’为第一光线a照射使用者的第一手HA1所反射而产生，并且由于用户通常为面对着影像撷取模块710而作出手势动作，所以第一手HA1定义可为使用者的右手。再者，在本实施例中，第一角度侦测模块730与影像撷取模块710之间的距离为第一固定长度XR1。值得一提的是，第一角度侦测模块730具有与第一光线a的光波长相匹配的光波长侦测范围或与第一光线a的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。
关于第三发光模块740，第三发光模块740配置于影像撷取模块710的第二侧，并且用以根据第三发光控制讯号CS3来发射第三光线c(第三光线c具有另一特定光波长或发光脉冲周期)，其中第一光线c具有第三光线照射范围LR3。值得一提的是，影像撷取模块710的第二侧可为相反于影像撷取模块710的第一侧的另一侧。举例来说，影像撷取模块710的第一侧为界定为影像撷取模块710的左侧，并且影像撷取模块710的第二侧为界定为影像撷取模块710的右侧。第三光线c可为红外线(Infrared)，并且第三发光模块740可以是发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)。
关于第二角度侦测模块750，第二角度侦测模块750配置于影像撷取模块710的第二侧，并且根据一第二角度侦测控制讯号ACS2来侦测第二手HA2的角度变化的信息。进一步来说，第二角度侦测模块750接收第三光线c的第三反射光c’并且根据第三反射光c’输出第二光感应讯号LS2至手势信息控制模块760，其中第三反射光c’为第三光线c照射至第二手HA2所反射而产生，并且由于用户通常为面对着影像撷取模块710而作出手势动作，所以第二手HA1可定义为使用者的左手。再者，在本实施例中，第二角度侦测模块750与影像撷取模块710之间的距离为第二固定长度XR2。第二角度侦测模块750具有与第三光线c的光波长相匹配的光波长侦测范围或与第三光线c的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。
关于手势信息控制模块760，手势信息控制模块760分别传送第一发光控制讯号CS1、第三发光控制讯号CS3、第一角度侦测控制讯号ACS1与第二角度侦测讯号ACS2至第一发光模块720、第三发光模块740、第一角度侦测模块730与第二角度侦测模块750。手势信息控制模块760分别接收影像撷取模块710、第一角度侦测模块730与第二角度侦测模块750所传送的二维参考影像THF、第一光感应讯号LS1与第二光感应讯号LS2。之后，手势信息控制模块760会分别根据第一光感应讯号LS1与二维参考影像THF来获得第一角度参考数据(亦即角度θ5的信息)与第二角度参考数据(亦即角度θ6的信息)，并且手势信息控制模块760会分别根据第二光感应讯号LS2与二维参考影像THF来获得第三角度参考数据(即角度θ7的信息)与第四角度参考数据(即角度θ8的信息)。须注意的是，在本实施例中，手势信息控制模块760更能够通过二维参考影像THF来获得第一手HA1的第一骨架数据与第二手HA2的第二骨架数据，如图15所示，图15为根据本发明实施例的第一手与第二手的骨架数据的示意图。
接下来要教示的，是进一步说明本发明的手势辨识系统700的工作原理。在进行下述说明前，须先说明的是，在手势辨识系统700的使用情境下，使用者可直接以双手的手势来对影像撷取模块710作出一默认手势。接着，计算机系统即会执行此手势动作相对应的应用程序或是功能选项。
详细来说，请同时参考图7与图8A～图8B，图8A～8B为根据图7的手势辨识系统的计算深度数据与水平位移数据的示意图。在本实施例的手势辨识系统700，假设用户的第一手HA1所移动的范围位于第一光线a的第一光线照射范围LR1内并且第二手HA2所移动的范围位于第三光线c的第三光线照射范围LR3内。手势信息控制模块760会分别传送第一发光控制讯号CS1与第三发光控制讯号CS3至第一发光模块720与第三发光模块740，以使第一发光模块720与第三发光模块740分别发射出第一光线a(具有第一光线照射范围LR1)与第三光线c(具有第三光线照射范围LR3)。同时，手势信息控制模块760会分别传送第一角度侦测控制讯号ACS1与第二角度侦测控制讯号ACS2至第一角度侦测模块730与第二角度侦测模块750，藉此以分别控制第一角度侦测模块730与第二角度侦测模块750来接收第一反射光a’与第三反射光c’。影像撷取模块710会撷取第一手HA1与第二手HA2的至少一二维参考影像THF，并且传送至少一二维参考影像THF至手势信息控制模块760以进行分析与计算。
此外，第一角度侦测模块730会接收第一光线a照射至第一手HA1所反射的第一反射光a’并传送对应的第一光感应讯号LS1至手势信息控制模块760，其中第一角度侦测模块730可被设计为仅能够接收第一光线a的功能模块以避免接收到其它光线而产生电路误动作的现象。第二角度侦测模块750会接收第三光线c照射至第二手HA2所反射的第三反射光c’并传送对应的第二光感应讯号LS2至手势信息控制模块760，其中第二角度侦测模块750可被设计为仅能够接收第三光线c的功能模块以避免接收到其它光线而产生电路误动作的现象。值得注意的是，第一光线a与第三光线c具有不同的光波长，或者第一光线a与第三光线c具有不同的发光脉冲周期。再者，在本发明中，第一角度侦测模块730具有与第一光线a的光波长相匹配的光波长侦测范围或与第一光线a的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期，并且第二角度侦测模块750具有与第三光线c的光波长相匹配的光波长侦测范围或与第三光线c的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。因此手势辨识系统700能够防止第一角度侦测模块730与第二角度侦测模块750产生误判的情形。在一实施例中，第一发光模块720与第三发光模块740能够利用分时多任务的方式来防止第一角度侦测730与第二角度侦测模块750产生误判的情形。
当手势信息控制模块760接收到影像撷取模块710所传送的第一手HA1与第二手HA2的至少一二维参考影像THF时，手势信息控制模块760会根据上述类似于图1B的方式来从二维参考影像THF来计算出第一手HA1的第二角度参考数据(亦即角度θ6的信息)与第二手HA2的第四角度参考数据(亦即角度θ8的信息)。此外，当手势信息控制模块760分别接收到第一角度侦测模块730与第二角度侦测模块750所传送的第一光感应讯号LS1与第二光感应讯号LS2时，手势信息控制模块760会分别根据第一光感应讯号LS1与第二光感应讯号LS2来计算出第一手HA1的第一角度参考数据(亦即角度θ5的信息)与第二手HA2的第三角度参考数据(亦即角度θ7的信息)。接下来，如图8A～8B所示，手势信息控制模块760会根据第一固定长度XR1、第一角度参考数据与第二角度参考数据并经由式(5)与式(6)的联立方程式来计算出第一手HA1的第一深度数据Z3与第一水平位移数据△X3(亦即第一手HA1的水平位移距离)。此外，手势信息控制模块760会根据第二固定长度XR2、第三角度参考数据与第四角度参考数据并经由式(7)与式(8)的联立方程式来计算出第二手HA2的第二深度数据Z4与第二水平位移数据△X4(亦即第二手HA2的水平位移距离)。接下来，手势信息控制模块760会根据第一手HA1与第二手HA2的二维参考影像信息与深度信息(如深度数据Z3及Z4)来将使用者的双手手势动作与数据库内的预定双手手势操作指令进行比对，进而使计算机系统、计算机/电视游戏执行相对应的指令或软件功能。
简单来说，本发明的用以辨识双手手势的手势辨识系统700通过第一角度侦测模块730及第二角度侦测模块750与影像撷取模块710来获得第一手HA1的两个角度信息与第二手HA2的两个角度信息，并且通过手势信息控制模块760来从第一手HA1与第二手HA2的角度信息转换为深度信息。因此，相较于先前技术的两个影像撷取模块，本发明的手势辨识系统700仅利用一个影像撷取模块710来撷取二维参考影像THF，能够大幅降低系统运算量、设计成本与制造成本。
Z3=(XR1－△X3)×tan(θ5)    式(5)
Z3=(△X3)×tan(θ6)         式(6)
Z4=(XR2－△X4)×tan(θ7)    式(7)
Z4=(△X4)×tan(θ8)         式(8)
为了更详细地说明本发明所述的手势辨识系统700的运作流程，以下将举多个实施例中至少之一来作更进一步的说明。
在接下来的多个实施例中，将描述不同于上述图7实施例的部分，且其余省略部分与上述图7实施例的部分重迭。此外，为说明便利起见，相似的参考数字或标号指示相似的组件。
〔辨识双手动作的手势辨识系统的另一实施例〕
请参照图9，图9为根据本发明另一实施例所绘示的手势辨识系统的区块示意图。与上述图7实施例不同的是，在本实施例中，手势辨识系统900的手势信息控制模块760包括影像控制单元761、第一发光控制单元762、第一角度控制单元763、第三发光控制单元764、第二角度控制单元765与手势辨识处理单元766。影像控制单元761电性连接影像撷取模块710，第一发光控制单元762电性连接第一发光模块720，第一角度控制单元763电性连接第一角度侦测模块730，第三发光控制单元764电性连接第三发光模块740，第二角度控制单元765电性连接第二角度侦测模块750，并且手势辨识处理单元766电性连接影像控制单元761、第一发光控制单元762、第一角度控制单元763、第三发光控制单元764与第二角度控制单元765。
关于影像控制单元761，影像控制单元761用以接收二维参考影像THF并且根据二维参考影像THF且利用类似于上述图1B实施例的方式来计算第二角度参考数据ARD2与第四角度参考数据ARD4。
关于第一发光控制单元762，第一发光控制单元762根据手势辨识处理单元766所传送的第一发光指令CI1来输出第一发光控制讯号CS1以控制第一发光模块720发射出第一光线a。
关于第一角度控制单元763，第一角度控制单元763用以接收第一光感应讯号LS1并根据第一光感应讯号LS1来计算第一角度参考数据ARD1，其中第一角度控制单元763根据第一角度侦测指令AI1传送第一角度侦测控制讯号ACS1至第一角度侦测模块730。
关于第三发光控制单元764，第三发光控制单元764根据手势辨识处理单元766所传送的第三发光指令CI3来输出第三发光控制讯号CS3以控制第三发光模块740发射出第三光线c。
关于第二角度控制单元765，第二角度控制单元765用以接收第二光感应讯号LS2并根据第二光感应讯号LS2来计算第三角度参考数据ARD3，其中第二角度控制单元765根据第二角度侦测指令AI2传送第二角度侦测控制讯号ACS2至第二角度侦测模块750。
关于手势辨识处理单元766，手势辨识处理单元766用以接收第一角度参考数据ARD1、第二角度参考数据ARD2、第三角度参考数据ARD3与第四角度参考数据ARD4。接着，手势辨识处理单元766根据第一角度参考数据ARD1、第二角度参考数据ARD2与第一固定长度XR1来计算第一手HA1的第一深度数据Z3与第一水平位移数据△X3。再者，手势辨识处理单元766根据第三角度参考数据ARD3、第四角度参考数据ARD4与第二固定长度XR2来计算第二手HA2的第二深度数据Z4与第二水平位移数据△X4，藉此以辨识第一手HA1与第二手HA2所进行的动作。此外，手势辨识处理单元766能够通过二维参考影像THF来获取第一手HA1的第一骨架数据与第二手HA2的第二骨架数据。
接下来要教示的，是进一步说明本发明的手势辨识系统900的工作原理。
在本实施例中，手势辨识处理单元766会分别传送第一发光指令CI1与第三发光指令CI3至第一发光控制单元762与第三发光控制单元764，以使第一发光控制单元762传送第一发光控制讯号CS1至第一发光模块720以发射出第一光线a(具有第一光线照射范围LR1)来照射使用者的第一手HA1，并且使第三发光控制单元764传送第三发光控制讯号CS3至第三发光模块740以发射出第三光线c(具有第三光线照射范围LR3)来照射使用者的第二手HA2。再者，手势辨识处理单元766会分别传送第一角度侦测指令AI1与第二角度侦测指令AI2至第一角度控制单元763与第二角度控制单元765以使得第一角度控制单元763输出第一角度侦测控制讯号ACS1来控制第一角度侦测模块730来侦测或接收第一光线a照射至第一手HA1所产生的第一反射光a’，并且使得第二角度控制单元765输出第二角度侦测控制讯号ACS2来控制第二角度侦测模块750来侦测或接收第三光线c照射至第二手HA2所产生的第三反射光c’。同时，影像撷取模块710会撷取用户的第一手HA1与第二手HA2的至少一二维参考影像THF(序列二维影像)，并且传送第一手HA1与第二手HA2的至少一二维参考影像THF至影像控制单元761以进行分析与计算。当影像控制单元761接收影像撷取模块710所传送的第一手HA1与第二手HA2的至少一二维参考影像THF时，影像控制单元761会通过类似于上述图1B实施例的方式来计算二维参考影像THF的第二角度参考数据ARD2(亦即角度θ6的信息)与第四角度参考数据ARD4(亦即角度θ8的信息)。之后，影像控制单元761会将第二角度参考数据ARD2与第四角度参考数据ARD4传送至手势辨识处理单元766。此外，在第一角度侦测模块730接收到第一光线a照射到第一手HA1所反射的第一反射光a’后，第一角度侦测模块730会传送对应于第一反射光a’的第一光感应讯号LS1至第一角度控制单元763。另一方面，在第二角度侦测模块750接收到第三光线c照射到第二手HA2所反射的第三反射光c’后，第二角度侦测模块750会传送对应于第三反射光c’的第二光感应讯号LS2至第二角度控制单元765。值得一提的是，第一角度侦测模块730可被设计为仅能够接收第一光线a的功能模块并且第二角度侦测模块750被设计为仅能够接收第三光线c的功能模块，藉以避免接收到其它的光线而产生电路误动作的现象。接下来，第一角度控制单元763会根据所接收到的第一光感应讯号LS1来进行分析与计算以获得第一角度参考数据ARD1(亦即角度θ5的信息)，并且第一角度控制单元763会将第一角度参考数据ARD1传送至手势辨识处理单元766。另一方面，第二角度控制单元765会根据所接收到的第二光感应讯号LS2来进行分析与计算以获得第三角度参考数据ARD3(亦即角度θ7的信息)，并且第二角度控制单元765会将第三角度参考数据ARD3传送至手势辨识处理单元766。
之后，请同时参照图8与图9，手势辨识处理单元766会根据第一固定长度XR1、第一角度参考数据ARD1与第二角度参考数据ARD2并通过式(5)与式(6)的联立方程式来计算第一手HA1的第一深度数据Z3与第一水平位移数据△X3。此外，手势辨识处理单元766会根据第二固定长度XR2、第三角度参考数据ARD3与第四角度参考数据ARD4并通过式(7)与式(8)的联立方程式来计算第二手HA2的第二深度数据Z4与第二水平位移数据△X4。接下来，手势辨识处理单元766会将用户的双手手势动作与数据库内的预定双手手势操作指令进行比对，进而使计算机系统、计算机/电视游戏执行相对应的指令或软件功能。
为了更详细地说明本发明所述的手势辨识系统900的运作流程，以下将举多个实施例中至少之一来作更进一步的说明。
在接下来的多个实施例中，将描述不同于上述图9实施例的部分，且其余省略部分与上述图9实施例的部分重迭。此外，为说明便利起见，相似的参考数字或标号指示相似的组件。
〔用以扩充双手手势辨识系统的光线照射范围的一实施例〕
请同时参照图10与图11，图10为根据本发明实施例的用以扩充双手手势辨识系统的光线照射范围的区块示意图。图11为根据本发明实施例的用以扩充双手手势辨识系统的光线照射范围的细部区块示意图。与上述图7实施例不同的是，在本实施例中，手势辨识系统1000更包括至少一个用以发射第二光线b的第二发光模块1010与至少一个用以发射第四光线d的第四发光模块1020，其中第二发光模块用以根据第二发光控制讯号来发射第二光线，其中第四发光模块用以根据第四发光控制讯号来发射第四光线，其中第二光线b具有一第二光线照射范围LR2，而光线照射范围LR2与LR1可部分重迭，并且第四光线d具有一第四光线照射范围LR4，而光线照射范围LR3与LR4可部分重迭。须注意的是，第一角度侦测模块730更能够用以接收第二光线b的第二反射光b’并且根据第二反射光b’来输出第一光感应讯号LS1至第一角度控制单元763，并且第二角度侦测模块750更能够用以接收第四光线d的第四反射光d’并且根据第四反射光d’来输出第二光感应讯号LS2至第二角度控制单元765，所述第二反射光b’为第二光线b照射至第一手HA1所反射而产生的第二反射光b’，第四反射光d’为第四光线d照射至第二手HA2所反射而产生的第四反射光d’，其中手势信息控制模块传送第二发光控制讯号与第四发光控制讯号至第二发光模块与第四发光模块。
在进行下述说明前，须先说明的是，第一光线a与第二光线b可具有相同的光波长，或者第一光线a与第二光线b可具有相同的发光脉冲周期，因此第一角度侦测模块730都能够接收到第一光线a(或其第一反射光a’)或第二光线b(或其第二反射光b’)。此外，第三光线c与第四光线d可具有相同的光波长，或者第三光线c与第四光线d可具有相同的脉冲周期，因此第二角度侦测模块750都能够接收到第三光线c(或其第三反射光c’)或第四光线d(或其第四反射光d’)。须注意的是，为了避免第一角度侦测模块730与第二角度侦测模块750产生误接收而使手势信息控制模块760产生误判的情形，所以第一光线a与第三光线c具有不同的光波长，或者第一光线a与第三光线c具有不同的发光脉冲周期。此外，值得注意的是，在本实施例中，第一角度侦测模块730具有与第一光线a的光波长及第二光线b的光波长相匹配的光波长侦测范围，或第一角度侦测模块730具有与第一光线a的发光脉冲周期及第二光线b的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期；第二角度侦测模块750具有与第三光线c的光波长及第四光线d的光波长相匹配的光波长侦测范围，或第二角度侦测模块750具有与第三光线c的发光脉冲周期及第四光线d的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期，藉此可避免手势辨识系统1000或1100产生误判的情形。
在一实施例中，发光模块720、1010、740与1020可以利用分时多任务的方式来避免第一角度侦测模块730与第二角度侦测模块750产生光线错误接收的情形。在本实施例的手势辨识系统1000中，第二发光模块1010用以扩充图7实施例中的手势辨识系统700的整体光线照射范围，以避免使用者的第一手HA1的移动超出第一光线a的第一光线照射范围LR1而造成了系统的误动作。同理，第四发光模块1020用以扩充图7实施例中的手势辨识系统700的整体光线照射范围，以避免使用者的第二手HA2的移动超出了第三光线c的第三光线照射范围LR3而造成了系统的误动作。
在一实施例中，第一发光模块720与第三发光模块740配置在电子装置(例如笔记本电脑、平板计算机或手机)的显示屏幕的上方，并且第二发光模块1010与第四发光模块1020分别配置在电子装置(例如笔记本电脑、平板计算机或手机)的显示屏幕的左方与右方，藉此以增加手势辨识系统1100的整体光线照射范围。
在本实施例中，为了方便说明本发明，用于辨识双手的手势辨识系统1000及1100仅增设对称的两个发光模块(1010与1020)以扩充整体光线照射范围，但在手识辨识系统的实际应用上，并不以增设两个发光模块作为限制，在另一实施例中，手势辨识系统1010及1100能够依据实际需求来增设多个第二发光模块与多个第四发光模块，其中多个第二发光模块分别电性连接至手势信息控制模块760，多个第二发光模块用以发射光线以扩充手势辨识系统的一整体光线照射范围。另外，多个第四发光模块分别电性连接至手势信息控制模块760，多个第四发光模块用以发射光线以扩充手势辨识系统的整体光线照射范围。此外，与上述图9实施例不同的是，手势信息控制模块760更包括至少一个第二发光控制单元767与至少一个第四发光控制单元768。如图11所示，第二发光控制单元767电性连接第二发光模块1010与手势辨识处理单元766。第二发光控制单元767根据手势辨识处理单元766所传送的第二发光指令CI2来输出第二发光控制讯号CS2至第二发光模块1010，并且第二发光模块1010会根据第二发光控制讯号CS2来发射第二光线b。第四发光控制单元768电性连接第四发光模块1020与手势辨识处理单元766。第四发光控制单元768根据手势辨识处理单元766所传送的第四发光指令CI4来输出第四发光控制讯号CS4至第四发光模块1020，并且第四发光模块1020会根据第二发光控制讯号CS4来发射第四光线d。
接下来要教示的，是进一步说明本发明的手势辨识系统1100的工作原理。
如图11所示，当使用者的第一手HA1与第二手HA2移动了一段距离后，影像撷取模块710会将动态移动的第一手HA1与第二手撷取至少一二维参考影像THF并传送至影像控制单元761以进行分析与计算。影像控制单元761会接收影像撷取模块710所传送的第一手HA1与第二手HA2的至少一二维参考影像THF，并且影像控制单元761会通过类似于上述图1B实施例的方式来从二维参考影像THF计算第二角度参考数据ARD2与第四角度参考数据ARD4，分别如图10或图11所示的角度θ10与θ12。此时，由于第一手HA1的移动已经超出了第一光线a的第一光线照射范围LR1，并且第一手HA1已经从第一光线a的第一光线照射范围LR1进入到第二光线b的第二光线照射范围LR2，因此，当第一角度侦测模块730侦测到第二光线b的第二反射光b’时，第一角度侦测模块730会根据第二反射光b’传送第一光感应讯号LS1至第一角度控制单元146，其中第二反射光b’为第二光线b照射至第一手HA1所反射而产生。另一方面，由于第二手HA2的移动已经超出了第三光线c的第三光线照射范围LR3，并且第二手HA2已经从第三光线c的第三光线照射范围LR3进入到第四光线d的第四光线照射范围LR4，因此，当第二角度侦测模块750侦测到第四光线d的第四反射光d’时，第二角度侦测模块750会根据第四反射光d’传送第二光感应讯号LS2至第二角度控制单元765，其中第四反射光d’为第四光线d照射至第二手HA2所反射而产生。
接下来，第一角度控制单元763会根据第一光感应讯号LS1来计算出第一手HA1的第一角度参考数据ARD1，如图10或图11所示的角度θ9。另一方面，第二角度控制单元765会根据第二光感应讯号LS2来计算出第二手HA2的第三角度参考数据ARD3，如图10或图11所示的角度θ11。之后，手势辨识处理单元766会分别接收到第一角度控制单元763与影像控制单元761所传送的第一角度参考数据ARD1与第二角度参考数据ARD2(关于第一手HA1的两个角度信息)，并且手势辨识处理单元766会根据第一固定长度XR1、第一角度参考数据ARD1与第二角度参考数据ARD2并且通过式(9)与式(10)的联合方程式来计算使用者的第一手HA1的第一深度数据Z5与第一水平位移数据△X5。另一方面，手势辨识处理单元766会分别接收到第二角度控制单元765与影像控制单元761所传送的第三角度参考数据ARD3与第四角度参考数据ARD4(关于第二手HA2的两个角度信息)，并且手势辨识处理单元766会根据第二固定长度XR2、第三角度参考数据ARD3与第二角度参考数据ARD4并且通过式(11)与式(12)的联合方程式来计算使用者的第二手HA2的第二深度数据Z6与第二水平位移数据△X6。之后，手势辨识处理单元766会根据二维参考影像THF、第一深度数据Z5与第二深度数据Z6来将用户的双手手势动作与数据库内的预定双手手势操作指令进行比对，进而使计算机系统、计算机/电视游戏执行相对应的指令或软件功能。
Z5=(XR1－△X5)×tan(θ9)    式(9)
Z5=(△X5)×tan(θ10)        式(10)
Z6=(XR2－△X6)×tan(θ11)   式(11)
Z6=(△X6)×tan(θ12)        式(12)
〔用于辨识单手手势的手势辨识方法的一实施例〕
请参照图12，图12为根据本发明实施例的辨识单手手势的手势辨识方法的流程图。本例所述的方法可以在图1、图3、图4与图6、所示手势辨识系统100、300、400与600执行,因此请一并照图1、图3、图4与图6以利理解。用于辨识单手手势的手势辨识系统的手势辨识方法包括以下步骤：根据第一发光控制讯号，通过第一发光模块来发射第一光线，其中第一光线具有第一光线照射范围(步骤S1210)。根据角度侦测控制讯号，通过角度侦测模块接收第一光线的第一反射光并且根据第一反射光输出光感应讯号，其中第一反射光为第一光线照射至单手所反射而产生，其中角度侦测模块具有与第一光线的光波长相匹配的光波长侦测范围或与第一光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期，(步骤S1220)。通过影像撷取模块来撷取单手的至少一二维参考影像并且输出二维参考影像，其中角度侦测模块与影像撷取模块之间的距离为固定长度(步骤S1230)。通过手势信息控制模块分别根据光感应讯号与二维参考影像来获得第一角度参考数据与第二角度参考数据(步骤S1240)。通过手势信息控制模块根据第一角度参考数据、第二角度参考数据与固定长度来计算单手的深度数据与水平位移数据，藉此以辨识单手所进行的动作(步骤S1250)。
关于手势辨识系统的手势辨识方法的各步骤的相关细节在上述图1、图3、图4与图6实施例已详细说明，在此恕不赘述。在此须说明的是，图12实施例的各步骤仅为方便说明的须要，本发明实施例并不以各步骤彼此间的顺序作为实施本发明各个实施例的限制条件。
〔用于辨识双手手势的手势辨识方法的一实施例〕
请参照图13，图13为根据本发明实施例的辨识双手手势的手势辨识方法的流程图。本例所述的方法可以在图7、图9、图10与图11的手势辨识系统700、900、1000、1100执行,因此请一并照图7、图9、图10与图11以利理解。用于辨识双手手势的手势辨识系统的手势辨识方法包括以下步骤：根据第一发光控制讯号，通过第一发光模块来发射第一光线，其中第一光线具有第一光线照射范围(步骤S1310)。根据第三发光控制讯号，通过第三发光模块来发射第三光线，其中第三光线具有第三光线照射范围(步骤S1320)。根据第一角度侦测控制讯号，通过第一角度侦测模块接收第一光线的第一反射光并且根据第一反射光输出第一光感应讯号，其中第一反射光为第一光线照射至第一手所反射而产生，其中第一角度侦测模块具有与第一光线的光波长相匹配的光波长侦测范围或与第一光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期(步骤S1330)。根据第二角度侦测控制讯号，通过第二角度侦测模块来接收第三光线的第三反射光并且根据第三反射光输出第二光感应讯号，其中第三反射光为第三光线照射至第二手所反射而产生，其中第二角度侦测模块具有与第三光线的光波长相匹配的光波长侦测范围或与第三光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期(步骤S1340)。通过影像撷取模块来撷取第一手与第二手的至少一二维参考影像并且输出二维参考影像，其中第一角度侦测模块与影像撷取模块之间的距离为第一固定长度，并且第二角度侦测模块与影像撷取模块之间的距离为第二固定长度(步骤S1350)。通过手势信息控制模块分别根据第一光感应讯号与二维参考影像来获得第一角度参考数据与第二角度参考数据，并且分别根据第二光感应讯号与二维参考影像来获得第三角度参考数据与第四角度参考数据(步骤S1360)。通过手势信息控制模块根据第一角度参考数据、第二角度参考数据与第一固定长度来计算第一手的第一深度数据与第一水平位移数据，并且手势信息控制模块根据第三角度参考数据、第四角度参考数据与第二固定长度来计算第二手的第二深度数据与第二水平位移数据，藉此以辨识第一手与第二手所进行的动作(步骤S1370)。
关于手势辨识系统的手势辨识方法的各步骤的相关细节在上述图7、图9、图10与图11实施例已详细说明，在此恕不赘述。在此须说明的是，图13实施例的各步骤仅为方便说明的须要，本发明实施例并不以各步骤彼此间的顺序作为实施本发明各个实施例的限制条件。
〔实施例的可能功效〕
综上所述，本发明实施例所提供的手势辨识系统及其手势辨识方法，能够使仅能撷取二维参考影像的图像处理模块来经由手势信息控制模块将手的角度参考数据转换为手的深度数据。进一步来说，手势信息控制模块会分别根据光感应讯号与二维参考影像来获得角度参考数据，并且搭配多个距离数据以计算手的深度数据。因此，相较于现有技术，本发明的手势辨识系统能够大幅降低系统运算量、设计成本与制造成本。
以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的专利范围。

Claims (36)

1.一种手势辨识系统，用以辨识一单手的手势，其特征在于，该手势辨识系统包括：
一第一发光模块，用以根据一第一发光控制讯号来发射一第一光线，其中该第一光线具有一第一光线照射范围；
一角度侦测模块，用以根据一角度侦测控制讯号接收该第一光线的一第一反射光并且根据该第一反射光输出一光感应讯号，其中该第一反射光为该第一光线照射至该单手所反射而产生；
一影像撷取模块，用以撷取该单手的至少一二维参考影像并且输出该二维参考影像，其中该角度侦测模块与该影像撷取模块之间的距离为一固定长度；以及
一手势信息控制模块，电性连接该第一发光模块、该影像撷取模块与该角度侦测模块，该手势信息控制模块分别根据该光感应讯号与该二维参考影像来获得一第一角度参考数据与一第二角度参考数据，
其中该手势信息控制模块根据该第一角度参考数据、该第二角度参考数据与该固定长度来计算该单手的一深度数据与一水平位移数据，藉此以辨识该单手所进行的动作，
其中该手势信息控制模块分别传送该第一发光控制讯号与该角度侦测控制讯号至该第一发光模块与该角度侦测模块。
2.根据权利要求1的手势辨识系统，其中该手势信息控制模块根据该二维参考影像来获得该单手的一骨架数据。
3.根据权利要求1的手势辨识系统，其中该角度侦测模块具有与该第一光线的光波长相匹配的光波长侦测范围或与该第一光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。
4.根据权利要求1的手势辨识系统，其中该手势信息控制模块包括：
一影像控制单元，电性连接该影像撷取模块，该影像控制单元用以接收该二维参考影像并据此计算该第二角度参考数据；
一第一发光控制单元，电性连接该第一发光模块，该第一发光控制单元根据一第一发光指令来输出该第一发光控制讯号；
一角度控制单元，电性连接该角度侦测模块，该角度控制单元用以接收该光感应讯号并据此计算该第一角度参考数据，其中该角度控制单元根据一角度侦测指令传送该角度侦测控制讯号至该角度侦测模块；以及
一手势辨识处理单元，电性连接该影像控制单元、该第一发光控制单元与该角度控制单元，该手势辨识处理单元用以接收该第一角度参考数据、该第二角度参考数据并且根据该第一角度参考数据、该第二角度参考数据与该固定长度来计算该单手的一深度数据与一水平位移数据，藉此以辨识该单手所进行的动作，
其中该手势辨识处理单元分别传送该第一发光指令与该角度侦测指令至该第一发光控制单元与该角度控制单元。
5.根据权利要求1的手势辨识系统，还包括：
至少一第二发光模块，用以根据一第二发光控制讯号来发射一第二光线，藉此扩充该手势辨识系统的一整体光线照射范围，其中该第二光线具有一第二光线照射范围；
其中该角度侦测模块更用以接收该第二光线的一第二反射光并且根据该第二反射光来输出该光感应讯号，其中该第二反射光为该第二光线照射至该单手所反射而产生，
其中该手势信息控制模块传送该第二发光控制讯号至该第二发光模块。
6.根据权利要求5的手势辨识系统，其中该手势信息控制模块还包括：
至少一第二发光控制单元，电性连接该第二发光模块与该手势辨识处理单元，该第二发光控制单元根据该手势辨识处理单元所传送的一第二发光指令来输出该第二发光控制讯号。
7.根据权利要求5的手势辨识系统，其中该角度侦测模块具有与该第一光线的光波长及该第二光线的光波长相匹配的光波长侦测范围或与该第一光线的发光脉冲周期及该第二光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。
8.根据权利要求5的手势辨识系统，其中该第一光线与该第二光线具有相同的光波长，或者该第一光线与该第二光线具有相同的发光脉冲周期。
9.一种手势辨识系统，用以辨识一双手的手势，其特征在于，该手势辨识系统包括：
一第一发光模块，用以根据一第一发光控制讯号来发射一第一光线，其中该第一光线具有一第一光线照射范围；
一第三发光模块，用以根据一第三发光控制讯号来发射一第三光线，其中该第三光线具有一第三光线照射范围；
一第一角度侦测模块，用以根据一第一角度侦测控制讯号接收该第一光线的一第一反射光并且根据该第一反射光输出一第一光感应讯号，其中该第一反射光为该第一光线照射至一第一手所反射而产生；
一第二角度侦测模块，用以根据一第二角度侦测控制讯号接收该第三光线的一第三反射光并且根据该第三反射光输出一第二光感应讯号，其中该第三反射光为该第三光线照射至一第二手所反射而产生；
一影像撷取模块，用以撷取该第一手与该第二手的至少一二维参考影像并且输出该二维参考影像，其中该第一角度侦测模块与该影像撷取模块之间的距离为一第一固定长度，并且该第二角度侦测模块与该影像撷取模块之间的距离为一第二固定长度；以及
一手势信息控制模块，电性连接该第一发光模块、该第三发光模块、该第一角度侦测模块、该第二角度侦测模块与该影像撷取模块，该手势信息控制模块分别根据该第一光感应讯号与该二维参考影像来获得一第一角度参考数据与一第二角度参考数据，并且分别根据该第二光感应讯号与该二维参考影像来获得一第三角度参考数据与一第四角度参考数据，
其中该手势信息控制模块根据该第一角度参考数据、该第二角度参考数据与该第一固定长度来计算该第一手的一第一深度数据与一第一水平位移数据，并且该手势信息控制模块根据该第三角度参考数据、该第四角度参考数据与该第二固定长度来计算该第二手的一第二深度数据与一第二水平位移数据，藉此以辨识该第一手与该第二手所进行的动作，
其中该手势信息控制模块分别传送该第一发光控制讯号、该第三发光控制讯号、该第一角度侦测控制讯号与该第二角度侦测控制讯号至该第一发光模块、该第三发光模块、该第一角度侦测模块与该第二角度侦测模块。
10.根据权利要求9的手势辨识系统，其中该手势信息控制模块根据该二维参考影像来获得该第一手的一第一骨架数据与该第二手的一第二骨架数据。
11.根据权利要求9的手势辨识系统，其中该第一角度侦测模块具有与该第一光线的光波长相匹配的光波长侦测范围或与该第一光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期，并且该第二角度侦测模块具有与该第三光线的光波长相匹配的光波长侦测范围或与该第三光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。
12.根据权利要求9的手势辨识系统，其中该第一光线与该第三光线具有不同的光波长，或者该第一光线与该第三光线具有不同的发光脉冲周期。
13.根据权利要求9的手势辨识系统，其中该手势信息控制模块包括：
一影像控制单元，电性连接该影像撷取模块，该影像控制单元用以接收该二维参考影像并据此计算该第二角度参考数据与该第四角度参考数据；
一第一发光控制单元，电性连接该第一发光模块，该第一发光控制单元根据一第一发光指令来输出该第一发光控制讯号；
一第一角度控制单元，电性连接该第一角度侦测模块，该第一角度控制单元用以接收该第一光感应讯号并据此计算该第一角度参考数据，其中该第一角度控制单元根据一第一角度侦测指令传送该第一角度侦测控制讯号至该第一角度侦测模块；
一第三发光控制单元，电性连接该第三发光模块，该第三发光控制单元根据一第三发光指令来输出该第三发光控制讯号；
一第二角度控制单元，电性连接该第二角度侦测模块，该第二角度控制单元用以接收该第二光感应讯号并据此计算该第三角度参考数据，其中该第二角度控制单元根据一第二角度侦测指令传送该第二角度侦测控制讯号至该第二角度侦测模块；以及
一手势辨识处理单元，电性连接该影像控制单元、该第一发光控制单元、该第三发光控制单元、该第一角度控制单元与该第二角度控制单元，该手势辨识处理单元用以接收该第一角度参考数据、该第二角度参考数据、该第三角度参考数据与该第四角度参考数据，
其中该手势辨识处理单元根据该第一角度参考数据、该第二角度参考数据与该第一固定长度来计算该第一手的该第一深度数据与该第一水平位移数据，并且根据该第三角度参考数据、该第四角度参考数据与该第二固定长度来计算该第二手的该第二深度数据与该第二水平位移数据，藉此以辨识该第一手与该第二手所进行的动作，
其中该手势辨识处理单元分别传送该第一发光指令、该第三发光指令、该第一角度侦测指令与该第二角度侦测指令至该第一发光控制单元、该第三发光控制单元、该第一角度控制单元与该第二角度控制单元。
14.根据权利要求9的手势辨识系统，还包括：
至少一第二发光模块，用以根据一第二发光控制讯号来发射一第二光线，藉此扩充该手势辨识系统的一整体光线照射范围，其中该第二光线具有一第二光线照射范围；以及
至少一第四发光模块，用以根据一第四发光控制讯号来发射一第四光线，藉此扩充该手势辨识系统的一整体光线照射范围，其中该第四光线具有一第四光线照射范围，
其中该第一角度侦测模块更用以接收该第二光线的一第二反射光来并且根据该第二反射光来输出该第一光感应讯号，其中该第二反射光为该第二光线照射至该第一手所反射而产生，
其中该第二角度侦测模块更用以接收该第四光线的一第四反射光来并且根据该第四反射光来输出该第二光感应讯号，其中该第四反射光为该第四光线照射至该第二手所反射而产生，
其中该手势信息控制模块传送该第二发光控制讯号与该第四发光控制讯号至该第二发光模块与该第四发光模块。
15.根据权利要求14的手势辨识系统，其中该手势信息控制模块还包括：
至少一第二发光控制单元，电性连接该第二发光模块与该手势辨识处理单元，该第二发光控制单元根据该手势辨识处理单元所传送的一第二发光指令来输出该第二发光控制讯号；以及
至少一第四发光控制单元，电性连接该第四发光模块与该手势辨识处理单元，该第四发光控制单元根据该手势辨识处理单元所传送的一第四发光指令来输出该第四发光控制讯号。
16.根据权利要求14的手势辨识系统，其中该第一光线与该第二光线具有相同的光波长，或者该第一光线与该第二光线具有相同的发光脉冲周期。
17.根据权利要求14的手势辨识系统，其中该第三光线与该第四光线具有相同的光波长，或者该第三光线与该第四光线具有相同的发光脉冲周期。
18.根据权利要求14的手势辨识系统，其中该第一角度侦测模块具有与该第一光线的光波长及该第二光线的光波长相匹配的光波长侦测范围，或该第一角度侦测模块具有与该第一光线的发光脉冲周期及该第二光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期，其中该第二角度侦测模块具有与该第三光线的光波长及该第四光线的光波长相匹配的光波长侦测范围，或该第二角度侦测模块具有与该第三光线的发光脉冲周期及该第四光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。
19.一种手势辨识方法，用于辨识一单手手势的一手势辨识系统，该手势辨识系统包括一第一发光模块、一角度侦测模块、一影像撷取模块与一手势信息控制模块，该手势信息控制模块电性连接该第一发光模块、该影像撷取模块与该角度侦测模块，其特征在于，该手势辨识方法包括：
根据一第一发光控制讯号，通过该第一发光模块来发射一第一光线，其中该第一光线具有一第一光线照射范围；
根据一角度侦测控制讯号，通过该角度侦测模块接收该第一光线的一第一反射光并且根据该第一反射光输出一光感应讯号，其中该第一反射光为该第一光线照射至该单手所反射而产生；
通过该影像撷取模块来撷取该单手的至少一二维参考影像并且输出该二维参考影像，其中该角度侦测模块与该影像撷取模块之间的距离为一固定长度；
通过该手势信息控制模块分别根据该光感应讯号与该二维参考影像来获得一第一角度参考数据与一第二角度参考数据；以及
通过该手势信息控制模块根据该第一角度参考数据、该第二角度参考数据与该固定长度来计算该单手的一深度数据与一水平位移数据，藉此以辨识该单手所进行的动作，
其中该手势信息控制模块分别传送该第一发光控制讯号与该角度侦测控制讯号至该第一发光控制模块与该角度侦测模块。
20.根据权利要求19的手势辨识方法，其中该手势信息控制模块根据该二维参考影像来获得该单手的一骨架数据。
21.根据权利要求19的手势辨识方法，其中该角度侦测模块具有与该第一光线的光波长相匹配的光波长侦测范围或与该第一光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。
22.根据权利要求19的手势辨识方法，其中该手势信息控制模块包括：
一影像控制单元，电性连接该影像撷取模块，该影像控制单元用以接收该二维参考影像并据此计算该第二角度参考数据；
一第一发光控制单元，电性连接该第一发光模块，该第一发光控制单元根据一第一发光指令来输出该第一发光控制讯号；
一角度控制单元，电性连接该角度侦测模块，该角度控制单元用以接收该光感应讯号并据此计算该第一角度参考数据，其中该角度控制单元根据一角度侦测指令传送该角度侦测控制讯号至该角度侦测模块；以及
一手势辨识处理单元，电性连接该影像控制单元、该第一发光控制单元与该角度控制单元，该手势辨识处理单元用以接收该第一角度参考数据、该第二角度参考数据并且根据该第一角度参考数据、该第二角度参考数据与该固定长度来计算该单手的一深度数据与一水平位移数据，藉此以辨识该单手所进行的动作，
其中该手势辨识处理单元分别传送该第一发光指令与该角度侦测指令至该第一发光控制单元与该角度控制单元。
23.根据权利要求19的手势辨识方法，其中该手势辨识系统还包括：
至少一第二发光模块，用以根据一第二发光控制讯号来发射一第二光线，藉此扩充该手势辨识系统的一整体光线照射范围，其中该第二光线具有一第二光线照射范围；
其中该角度侦测模块更用以接收该第二光线的一第二反射光并且根据该第二反射光来输出该光感应讯号，其中该第二反射光为该第二光线照射至该单手所反射而产生，
其中该手势信息控制模块传送该第二发光控制讯号至该第二发光模块。
24.根据权利要求23的手势辨识方法，其中该手势信息控制模块还包括：
至少一第二发光控制单元，电性连接该第二发光模块与该手势辨识处理单元，该第二发光控制单元根据该手势辨识处理单元所传送的一第二发光指令来输出该第二发光控制讯号。
25.根据权利要求23的手势辨识方法，其中该角度侦测模块具有与该第一光线的光波长及该第二光线的光波长相匹配的光波长侦测范围或与该第一光线的发光脉冲周期及该第二光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。
26.根据权利要求23的手势辨识方法，其中该第一光线与该第二光线具有相同的光波长，或者该第一光线与该第二光线具有相同的发光脉冲周期。
27.一种手势辨识方法，用以辨识一双手手势的一手势辨识系统，该手势辨识系统包括一第一发光模块、一第三发光模块、一第一角度侦测模块、一第二角度侦测模块、一影像撷取模块与一手势信息控制模块，该手势信息控制模块电性连接该第一发光模块、该第三发光模块、该第一角度侦测模块、该第二角度侦测模块与该影像撷取模块，其特征在于，该手势辨识方法包括：
根据一第一发光控制讯号，通过该第一发光模块来发射一第一光线，其中该第一光线具有一第一光线照射范围；
根据一第三发光控制讯号，通过该第三发光模块来发射一第三光线，其中该第三光线具有一第三光线照射范围；
根据一第一角度侦测控制讯号，通过该第一角度侦测模块接收该第一光线的一第一反射光并且根据该第一反射光输出一第一光感应讯号，其中该第一反射光为该第一光线照射至一第一手所反射而产生；
根据一第二角度侦测控制讯号，通过该第二角度侦测模块来接收该第三光线的一第三反射光并且根据该第三反射光输出一第二光感应讯号，其中该第三反射光为该第三光线照射至一第二手所反射而产生；
通过该影像撷取模块来撷取该第一手与该第二手的至少一二维参考影像并且输出该二维参考影像，其中该第一角度侦测模块与该影像撷取模块之间的距离为一第一固定长度，并且该第二角度侦测模块与该影像撷取模块之间的距离为一第二固定长度；
通过该手势信息控制模块分别根据该第一光感应讯号与该二维参考影像来获得一第一角度参考数据与一第二角度参考数据，并且分别根据该第二光感应讯号与该二维参考影像来获得一第三角度参考数据与一第四角度参考数据；以及
通过该手势信息控制模块根据该第一角度参考数据、该第二角度参考数据与该第一固定长度来计算该第一手的一第一深度数据与一第一水平位移数据，并且该手势信息控制模块根据该第三角度参考数据、该第四角度参考数据与该第二固定长度来计算该第二手的一第二深度数据与一第二水平位移数据，藉此以辨识该第一手与该第二手所进行的动作，
其中该手势信息控制模块分别传送该第一发光控制讯号、该第三发光控制讯号、该第一角度侦测讯控制讯号与该第二角度侦测讯号至该第一发光模块、该第三发光模块、该第一角度侦测模块与该第二角度侦测模块。
28.根据权利要求27的手势辨识方法，其中该手势信息控制模块根据该二维参考影像来获得该第一手的一第一骨架数据与该第二手的一第二骨架数据。
29.根据权利要求27的手势辨识方法，其中该第一角度侦测模块具有与该第一光线的光波长相匹配的光波长侦测范围或与该第一光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期，并且该第二角度侦测模块具有与该第三光线的光波长相匹配的光波长侦测范围或与该第三光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。
30.根据权利要求27的手势辨识方法，其中该第一光线与该第三光线具有不同的光波长，或者该第一光线与该第三光线具有不同的发光脉冲周期。
31.根据权利要求27的手势辨识方法，其中该手势信息控制模块包括：
一影像控制单元，电性连接该影像撷取模块，该影像控制单元用以接收该二维参考影像并据此计算该第二角度参考数据与该第四角度参考数据；
一第一发光控制单元，电性连接该第一发光模块，该第一发光控制单元根据一第一发光指令来输出该第一发光控制讯号；
一第一角度控制单元，电性连接该第一角度侦测模块，该第一角度控制单元用以接收该第一光感应讯号并据此计算该第一角度参考数据，其中该第一角度控制单元根据一第一角度侦测指令传送该第一角度侦测控制讯号至该第一角度侦测模块；
一第三发光控制单元，电性连接该第三发光模块，该第三发光控制单元根据一第三发光指令来输出该第三发光控制讯号；
一第二角度控制单元，电性连接该第二角度侦测模块，该第二角度控制单元用以接收该第二光感应讯号并据此计算该第三角度参考数据，其中该第二角度控制单元根据一第二角度侦测指令传送该第一角度侦测控制讯号至该第一角度侦测模块；以及
一手势辨识处理单元，电性连接该影像控制单元、该第一发光控制单元、该第二发光控制单元、该第一角度控制单元、该第二角度控制单元与该影像控制单元，该手势辨识处理单元用以接收该第一角度参考数据、该第二角度参考数据、该第三角度参考数据与该第四角度参考数据，
其中该手势辨识处理单元根据该第一角度参考数据、该第二角度参考数据与该第一固定长度来计算该第一手的该第一深度数据与该第一水平位移数据，并且根据该第三角度参考数据、该第四角度参考数据与该第二固定长度来计算该第二手的该第二深度数据与该第二水平位移数据，藉此以辨识该第一手与该第二手所进行的动作，
其中该手势辨识处理单元分别传送该第一发光指令、该第三发光指令、该第一角度侦测指令与该第二角度侦测指令至该第一发光控制单元、该第三发光控制单元、该第一角度控制单元与该第二角度侦测单元。
32.根据权利要求27的手势辨识方法，还包括：
至少一第二发光模块，用以根据一第二发光控制讯号来发射一第二光线，藉此扩充该手势辨识系统的一整体光线照射范围，其中该第二光线具有一第二光线照射范围；以及
至少一第四发光模块，用以根据一第四发光控制讯号来发射一第四光线，藉此扩充该手势辨识系统的一整体光线照射范围，其中该第四光线具有一第四光线照射范围，
其中该第一角度侦测模块更用以接收该第二光线的一第二反射光来并且根据该第二反射光来输出该第一光感应讯号，其中该第二反射光为该第一光线照射至该第一手所反射而产生，
其中该第二角度侦测模块更用以接收该第四光线的一第四反射光来并且根据该第四反射光来输出该第二光感应讯号，其中该第四反射光为该第一光线照射至该第二手所反射而产生，
其中该手势信息控制模块传送该第二发光控制讯号与该第四发光控制讯号至该第二发光模块与该第四发光模块。
33.根据权利要求32的手势辨识方法，其中该手势信息控制模块还包括：
至少一第二发光控制单元，电性连接该第二发光模块与该手势辨识处理单元，该第二发光控制单元根据该手势辨识处理单元所传送的一第二发光指令来输出该第二发光控制讯号；以及
至少一第四发光控制单元，电性连接该第四发光模块与该手势辨识处理单元，该第四发光控制单元根据该手势辨识处理单元所传送的一第四发光指令来输出该第四发光控制讯号。
34.根据权利要求32的手势辨识方法，其中该第一光线与该第二光线具有相同的光波长，或者该第一光线与该第二光线具有相同的发光脉冲周期。
35.根据权利要求32的手势辨识方法，其中该第三光线与该第四光线具有相同的光波长，或者该第三光线与该第四光线具有相同的发光脉冲周期。
36.根据权利要求32的手势辨识方法，其中该第一角度侦测模块具有与该第一光线的光波长及该第二光线的光波长相匹配的光波长侦测范围，或该第一角度侦测模块具有与该第一光线的发光脉冲周期及该第二光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期，其中该二角度侦测模块具有与该第三光线的光波长及该第四光线的光波长相匹配的光波长侦测范围，或该第二角度侦测模块具有与该第三光线发光脉冲周期及该第四光线的发光脉冲周期相匹配的光侦测周期。
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