CN106598350B - 识别曲屏上的触摸拖动手势的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种识别曲屏上触摸拖动手势的方法和装置。一种用于识别曲屏上的触摸拖动手势的方法可包括以下步骤：将曲屏划分为多个区域；设定多个阈值，其中，各个阈值与多个区域中的手势起始方向分别对应；基于从布置成面对曲屏的红外摄像机接收的红外图像检测手势起始点；从多个区域中确定手势起始点存在的区域；确定手势起始点存在的区域中的手势起始方向；从多个阈值中选择与手势起始点存在的区域中的手势起始方向对应的阈值；计算从手势起始点至手势终止点的轨迹的长度；以及，当轨迹的长度大于选择的阈值时，基于轨迹识别出触摸拖动手势。

Description

识别曲屏上的触摸拖动手势的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种车辆的曲面显示装置。且更具体地，本发明涉及一种识别曲屏上的触摸拖动手势的方法和装置。
背景技术
为了驾驶员的便利，在车辆内安装有各种电子设备，例如导航设备、音频设备及空调。此外，已经使用各种输入设备，例如，小键盘、操控旋钮、以及触摸屏来控制电子设备的各项功能。
为了防止驾驶员视线偏离车辆前方的道路，某些电子设备通过遥控方法进行控制。作为遥控方法，存在通过使用布置在方向盘上的按键、或识别用户的手势来控制电子设备的方法。
近来，为了改善用户的操作体验和车辆的内部设计，已经尝试将触摸显示装置应用于仪表盘或视听导航(AVN：audio-video-navigation)系统。
图7和图8是用于解释根据现有技术的识别触摸拖动手势的方法的视图。
如图7所示，背面投影型触摸显示装置使用布置在显示屏后表面的投影机来投影图像。为了识别出用户的触摸手势，可使用红外发光器或者红外摄像机。红外发光器向屏幕输出红外线，并且红外摄像机拍摄红外图像。
触摸显示装置基于红外图像检测手势的起始点、手势的终止点、以及从手势起始点至手势终止点的轨迹。为了消除误识别，仅当轨迹的长度大于阈值时，触摸显示装置通过使用轨迹来识别用户触摸拖动手势。即使阈值是固定的，也由于在平面屏10A上不存在大坡度(step)，因此，手势识别性能在任何位置都相同。
然而，如图8所示，由于在曲屏10B上存在大坡度，因此手势识别性能可根据触摸位置变化。用户的手指在曲屏10B上的移动距离D1与D2相同，但是基于红外图像检测的轨迹的长度L1与L2彼此不同。因此，即使用户意图执行触摸拖动手势，当轨迹的长度L1小于阈值时，触摸显示装置也识别不出触摸拖动手势。
在背景部分公开的上述信息仅用于增强对于本发明背景的理解，因此其可包括不形成本国家内本领域的普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明致力于提供一种用于识别曲屏上的触摸拖动手势的方法和装置，该方法和装置具有能基于手势起始点和手势起始方向准确地确定用户是否具有执行触摸拖动手势的意图的优点。
根据本发明的第一示例性实施方式，一种识别曲屏上的触摸拖动手势的方法可包括以下步骤：将曲屏划分为多个区域；设定与多个区域中的手势起始方向中的每个对应的多个阈值；基于从布置成面对曲屏的红外摄像机接收的红外图像检测手势起始点；从多个区域中确定手势起始点存在的区域；确定手势起始点存在的区域中的手势起始方向；从多个阈值中选择与手势起始点存在的区域中的手势起始方向对应的阈值；计算从手势起始点至手势终止点的轨迹的长度；以及，当轨迹的长度大于选择的阈值时，基于轨迹识别出触摸拖动手势。
多个阈值可基于曲屏的曲率值和曲屏与红外摄像机之间的位置关系进行设定。
上述方法还可包括：当轨迹的长度小于或等于选择的阈值时，将该轨迹识别为噪声。
上述方法还可包括：设定与多个区域中的手势起始方向中的每个对应的多个照射强度；从多个照射强度中选择与手势起始点存在的区域中的手势起始方向对应的照射强度；以及，控制红外发光器使其以选择的照射强度照射出红外线。
多个照射强度可基于曲屏的曲率值和曲屏与红外摄像机之间的位置关系进行设定。
根据本发明的第二示例性实施方式，一种识别曲屏上的触摸拖动手势的方法可包括以下步骤：将曲屏划分为多个区域；设定与多个区域中的手势起始方向中的每个对应的多个照射强度；基于从布置成面对曲屏的红外摄像机接收的红外图像检测手势起始点；从多个区域中确定手势起始点存在的区域；确定手势起始点存在区域中的手势起始方向；从多个照射强度中选择与手势起始点存在的区域中的手势起始方向对应的照射强度；控制红外发光器，使其以选择的照射强度照射出红外线；计算从手势起始点至手势终止点的轨迹的长度；以及，当轨迹的长度大于预定阈值时，基于轨迹识别出触摸拖动手势。
多个照射强度可基于曲屏的曲率值和曲屏与红外摄像机之间的位置关系进行设定。
上述方法还可包括：当轨迹的长度小于或等于预定阈值时，将该轨迹识别为噪声。
根据第一示例性实施方式的一种用于识别曲屏上的触摸拖动手势的装置可包括：红外发光器，其配置成向曲屏照射红外线；红外摄像机，其配置成拍摄曲屏的红外图像；以及，控制器，其配置成将曲屏划分为多个区域，并且设定与多个区域中的手势起始方向中的每个对应的多个阈值，其中，控制器可基于红外图像检测手势起始点，从多个区域中确定手势起始点存在的区域，确定手势起始点存在的区域中的手势起始方向，从多个阈值中选择与手势起始点存在的区域中的手势起始方向对应的阈值，计算从手势起始点至手势终止点的轨迹的长度，并且，当轨迹的长度大于选择的阈值时，基于轨迹识别出触摸拖动手势。
控制器可基于曲屏的曲率值和曲屏与红外摄像机之间的位置关系设定多个阈值。
当轨迹的长度小于或等于选择的阈值时，控制器可将轨迹识别为噪声。
控制器可设定与多个区域中的手势起始方向中的每个对应的多个照射强度，从多个照射强度中选择与手势起始点存在的区域中的手势起始方向对应的照射强度，并且，控制红外发光器，使其以选择的照射强度照射出红外线。
控制器可基于曲屏的曲率值和曲屏与红外摄像机之间的位置关系设定多个照射强度。
根据本发明的第二示例性实施方式，一种用于识别曲屏上的触摸拖动手势的装置可包括：红外发光器，其配置成向曲屏照射红外线；红外摄像机，其配置成拍摄曲屏的红外图像；以及，控制器，其配置成将曲屏划分为多个区域，并设定与多个区域中的手势起始方向中的每个对应的多个阈值，其中，控制器可基于红外图像检测手势起始点，从多个区域中确定手势起始点存在的区域，确定手势起始点存在的区域中的手势起始方向，从多个照射强度中选择与手势起始点存在的区域中的手势起始方向对应的照射强度，计算从手势起始点至手势终止点的轨迹的长度，并且当轨迹的长度大于预定阈值时，基于该轨迹识别出触摸拖动手势。
控制器可基于曲屏的曲率值和曲屏与红外摄像机之间的位置关系设定多个照射强度。
当轨迹的长度小于或等于预定阈值时，控制器可将该轨迹识别为噪声。
在本发明的示例性实施方式中，通过基于手势起始点和手势起始方向选择阈值或照射强度，可准确地识别出曲屏上的触摸拖动手势。
附图说明
图1是车辆的曲面显示装置的示意图；
图2是示出从车辆的内部观察的曲屏的视图；
图3是用于识别曲屏上的触摸拖动手势的方法的第一实施方式的流程图；
图4是用于解释识别曲屏上的触摸拖动手势的方法的第一实施方式的视图；
图5是用于识别曲屏上的触摸拖动手势的方法的第二实施方式的流程图；
图6是用于解释识别曲屏上的触摸拖动手势的方法的第二实施方式的视图；
图7和图8是用于解释根据现有技术的识别触摸拖动手势的方法的视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图更全面地描述本发明，其中在附图中示出本发明的示例性实施方式。然而，本发明不限于本文所描述的示例性实施方式，并可以各种不同的方式进行修改。
将省略与描述不相关的部分以清晰地描述本发明，并且贯穿说明书，相同或相似的元件将以相同的附图标记表示。
此外，为了更好地理解且便于描述，附图中示出的每种配置为任意地示出，但是本发明不限于此。
图1是车辆的曲面显示装置的示意图。图2是示出从车辆内部观察的曲屏的视图。
如图1和图2所示，车辆的曲面显示装置5可包括曲屏10、投影机20、第一反射镜30、第二反射镜40、红外发光器50、红外摄像机52，以及控制器60。
根据车辆的内部设计，曲面显示装置5可设置在车辆的仪表板100中。
投影机20投影图像到预定区域上。该图像显示在曲屏10上，并且可被用户，例如驾驶员可视地识别。控制器60接收外部视频信号来确定将要显示在曲屏10上的图像，并根据所确定的图像控制投影机20。
图像可包括仪表盘信息、导航信息、音频信息、以及空调信息。换句话说，图像可包括显示仪表盘设备、导航设备、音频设备和空调的操作状态以及可选择(可触摸)界面对象的图像。界面对象指的是由用户的输入选择并且由用户的意图控制的信息。例如，界面对象可以是是图像、图标、文本、内容和列表。
为了显示仪表盘信息、导航信息、音频信息以及空调信息，曲屏10可形成为具有较大面积。
第一反射镜30和第二反射镜40可布置在曲屏10与投影机20之间。从投影机20投影的图像经由第一反射镜30反射到第二反射镜40。从第二反射镜40反射的图像被投影到曲屏10上，并随后向用户显示。
第一反射镜30可以是根据屏幕10的曲率值制成的非球面镜。此外，通过使用第一反射镜30，可调整在曲屏10上显示图像所需的光路深度(path depth of light)，从而减少安装曲面显示装置5所需的空间的大小。
红外发光器50和红外摄像机52用于识别用户的触摸。红外发光器50和红外摄像机52布置成面对曲屏10。
红外发光器50向曲屏10照射红外线。红外摄像机52拍摄与曲屏10的整个区域的对应的红外图像，并且向控制器60传输红外图像。当用户的手指H触摸曲屏10上的任意点时，红外线将从用户的手指H反射，红外摄像机52拍摄红外图像，随后控制器60基于红外图像检测到触摸点。
图1中，用虚线表示由投影机20显示的图像，用点划线表示红外照射区域，并且用双点划线表示拍摄区域。
控制器60可以一个或多个由预定程序执行的微处理器实施，并且预定程序可包括一系列的命令，上述一系列命令用于执行包括根据本发明的示例性实施例的识别触曲屏10上的触摸拖动手势的方法中的每个步骤。
控制器60识别出触摸拖动手势，并向安装在车辆中的电子设备70(例如，仪表盘设备、导航设备、音频设备以及空调)传输与触摸拖动手势对应的控制信号。电子设备70可根据控制信号执行预定功能。例如，当音频设备的音乐搜索功能被激活时，可根据触摸拖动手势选择下一个音乐文件。
在下文中，将参考图1至图4描述根据本发明的第一示例性实施例识别曲屏上的触摸拖动手势的方法。
图3是识别曲屏上的触摸拖动手势的方法的第一实施方式的流程图，并且图4是用于解释识别曲屏上的触摸拖动手势的方法的第一实施方式的视图。
参考图1至图4，在步骤S100中，识别曲屏10上的触摸拖动手势的方法的第一实施方式可以以将曲屏10划分为多个区域开始。在图2和图4中例示出具有不同大小的第一区域R1和第二区域R2，但是本发明不限于此。控制器60可考虑到曲屏10的大小和曲率值将曲屏10划分为多个区域。例如，与具有几乎平面的部分相比，可对曲屏10的具有大坡度(step)的部分进行细分。
当用户的手指H在曲屏10上移动时，可实现触摸拖动手势。在下文中，将主要描述用户开始触摸第一区域R1的情况。
在步骤S110中，控制器60设定与多个区域中的手势起始方向中的每个对应的多个阈值。上述阈值指的是用于确定用户具有执行触摸拖动手势的意图的基准值。多个阈值可基于曲屏10的曲率值和曲屏10与红外摄像机52之间的位置关系进行设定。手势起始方向指的是与曲屏10接触的用户的手指从一个点向另一个点移动的方向。例如，控制器60可设定与第一区域R1中的向左方向对应的阈值T1，以及与第二区域R2中的向左方向对应的第二阈值T2。在此情况下，与第一区域R1中的向左方向对应的阈值T1可小于与第二区域R2中的向左方向对应的阈值T2。
在步骤S120中，控制器60基于从红外摄像机52接收的红外图像检测起始点SP。
在步骤S130中，控制器60从多个区域中确定手势起始点SP存在的区域。换句话说，控制器60确定手势起始点SP所存在的第一区域R1。
在步骤S140中，控制器60确定手势起始点SP存在的第一区域R1中的手势起始方向。例如，控制器60基于红外图像A1和A2确定用户的手指向左方向移动。
在步骤S150中，控制器60从多个阈值中选择与手势起始点SP存在的第一区域R1中的手势起始方向对应的阈值。换句话说，控制器60从包括阈值T1和T2的阈值中选择与手势起始点SP存在的区域R1中的手势起始方向对应的阈值T1。
在步骤S160中，控制器60计算从手势起始点SP到手势终止点EP的轨迹的长度L1。控制器60基于红外图像检测手势终止点EP。
在步骤S170中，控制器60将轨迹的长度L1与选择的阈值T1进行比较。
在步骤S170中，当长度L1小于或等于选择的阈值T1时，在步骤S180中,控制器60将该轨迹识别为噪声。换句话说，控制器60确定用户不具有执行触摸拖动手势的意图，并且不识别出触摸拖动手势。
在步骤S170中，当长度L1大于选择的阈值T1时，在步骤S190中，控制器60可基于轨迹识别触摸拖动手势。控制器60可向电子设备70传输与识别的触摸拖动手势对应的控制信号，并且电子设备70可根据该控制信号执行预定的功能。
在本发明的第一实施方式中，手势识别性能不会根据触摸点和拖动方向改变。
在下文中，将参考图1、图2、图5和图6描述识别曲屏上的触摸拖动手势的方法的第二实施方式。与上文已经描述的第一实施方式相同的描述将被省略。
图5是识别曲屏上的触摸拖动手势的方法的第二实施方式的流程图，并且图6是用于解释识别曲屏上的触摸拖动手势的方法的第二实施方式的视图。
参考图1、图2、图5和图6，在步骤S200中，识别曲屏10上的触摸拖动手势的方法的第二实施方式可以以将曲屏10划分为多个区域开始。控制器60可考虑曲屏10的大小和曲率值将曲屏10划分为多个区域。
在下文中，将主要描述用户开始触摸第三区域R3的情况。
在步骤S210中，控制器60设定与多个区域中的手势起始方向中的每个对应的多个照射强度(illumination intensities)。即使用户的手指与曲屏10间隔开预定的距离W，当红外发光器50的照射强度高时，控制器60仍可确定用户的手指H触摸曲屏10。多个照射强度可基于曲屏10的曲率值和曲屏10与红外摄像机52之间的位置关系进行设定。在此情况下，与第三区域R3中的向左方向对应的照射强度可大于与第二区域R2中的向左方向对应的照射强度。
在红外发光器50以基本(默认)照射强度照射红外线的状态下，在步骤S220中，控制器60基于从红外摄像机52接收的红外图像来检测手势起始点SP`。
在步骤S230中，控制器从多个区域中确定手势起始点SP`存在的区域。换句话说，控制器60确定手势起始点SP`存在的第三区域R3。
在步骤S240中，控制器60确定手势起始点SP`存在的第三区域R3中的手势起始方向。例如，控制器可基于红外图像A1`和A2`确定用户的手指在向左方向移动。
在步骤S250中，控制器60从多个照射强度中选择与手势起始点SP`存在的第三区域R3中的手势起始方向对应的照射强度。
在步骤S260中，控制器60控制红外发光器50使其以选择的照射强度照射出红外线。因此，即使用户的手指H与曲屏10间隔开预定的距离W，控制器60也可确定用户的手指H触摸曲屏10。
在步骤S270中，控制器60计算从手势起始点SP`至手势终止点EP`的轨迹的长度L1`。控制器60基于红外图像检测手势终止点EP`。
在步骤S280中，控制器60将轨迹的长度L1`与预定阈值T进行比较。
在步骤S280中，当长度L1`小于或等于预定阈值T时，在步骤S290中，控制器60将该轨迹识别为噪声。换句话说，控制器60确定用户不具有执行触摸拖动手势的意图，并且不识别出触摸拖动手势。
在步骤S280中，当长度L1`大于预定阈值T时，在步骤S300中，控制器60基于轨迹识别出触摸拖动手势。控制器60可向电子设备70传输与识别出的触摸拖动手势对应的控制信号，并且电子设备70可根据该控制信号执行预定功能。
在本发明的第二实施方式中，即使预定阈值T固定，但手势识别性能不会根据触摸点和拖动方向改变。
尽管说明书中示出控制器60单独地设定多个阈值和多个照射强度，但是本发明不限于此。即，控制器60可基于手势起始点存在的区域中的手势起始方向选择阈值和照射强度两者。
在步骤S110中，控制器60可设定与多个区域中的手势起始方向中的每个对应的多个照射强度。
在步骤S150中，控制器60可选择与手势起始点SP存在的第一区域R1中的手势起始方向对应的照射强度。在此情况下，控制器60可控制红外发光器50使其以选择的照射强度照射出红外线。
在本发明的示例性实施方式中，通过基于手势起始点和手势起始方向选择阈值或照射强度，可以准确地识别出曲屏10上的触摸拖动手势。
尽管已经结合目前被认为是具体实施方式的内容进描述了本发明，但是应当理解的是，本发明不限于所公开的实施方式，而是正相反，本发明意图于覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (14)

1.一种识别曲屏上的触摸拖动手势的方法，所述方法包括以下步骤：
将所述曲屏划分为多个区域；
设定多个阈值，其中，各个阈值与多个区域中的手势起始方向分别对应；
基于从布置成面对所述曲屏的红外摄像机接收的红外图像检测手势起始点；
从所述多个区域中确定所述手势起始点存在的区域；
确定所述手势起始点存在的区域中的手势起始方向；
从所述多个阈值中选择与所述手势起始点存在的区域中的手势起始方向对应的阈值；
计算从所述手势起始点至手势终止点的轨迹的长度；以及
当所述轨迹的长度大于选择的阈值时，基于所述轨迹识别出所述触摸拖动手势，
其中，所述方法还包括：
设定与多个区域中的手势起始方向中的每个对应的多个照射强度；
从所述多个照射强度中选择与所述手势起始点存在的区域中的手势起始方向对应的照射强度；以及
控制红外发光器使其以选择的照射强度照射出红外线。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述曲屏的曲率值和所述曲屏与所述红外摄像机之间的位置关系设定所述多个阈值。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
当所述轨迹的长度小于或等于选择的阈值时，将所述轨迹识别为噪声。
4.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述曲屏的曲率值和所述曲屏与所述红外摄像机之间的位置关系来设定所述多个照射强度。
5.一种识别曲屏上的触摸拖动手势的方法，所述方法包括以下步骤：
将所述曲屏划分为多个区域；
设定多个照射强度，其中，各个照射强度与所述多个区域中的手势起始方向分别对应；
基于从布置成面对所述曲屏的红外摄像机接收的红外图像检测手势起始点；
从所述多个区域中确定所述手势起始点存在的区域；
确定所述手势起始点存在的区域中的手势起始方向；
从所述多个照射强度中选择与所述手势起始点存在的区域中的手势起始方向对应的照射强度；
控制红外发光器，使其以选择的照射强度照射出红外线；
计算从所述手势起始点至手势终止点的轨迹的长度；以及
当所述轨迹的长度大于预定阈值时，基于所述轨迹识别出所述触摸拖动手势。
6.根据权利要求5所述的方法，其中基于所述曲屏的曲率值和所述曲屏与所述红外摄像机之间的位置关系设定多个照射强度。
7.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
当所述轨迹的长度小于或等于所述预定阈值时，将所述轨迹识别为噪声。
8.一种用于识别曲屏上的触摸拖动手势的装置，所述装置包括：
红外发光器，其配置成向所述曲屏照射红外线；
红外摄像机，其配置成拍摄所述曲屏的红外图像；以及
控制器，其配置成将所述曲屏划分为多个区域，并且设定多个阈值，其中，各个阈值与多个区域中的手势起始方向分别对应，
其中，所述控制器还配置成基于所述红外图像检测手势起始点，从所述多个区域中确定所述手势起始点存在的区域，确定所述手势起始点存在的区域中的手势起始方向，从所述多个阈值中选择与所述手势起始点存在的区域中的手势起始方向对应的阈值，计算从所述手势起始点至手势终止点的轨迹的长度，并且，当所述轨迹的长度大于选择的阈值时，基于所述轨迹识别出所述触摸拖动手势，并且
其中，所述控制器还配置成：
设定多个照射强度，其中，各个照射强度与多个区域中的手势起始方向分别对应，
从所述多个照射强度中选择与所述手势起始点存在的区域中的手势起始方向对应的照射强度，并且
控制所述红外发光器，使其以选择的照射强度照射出红外线。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述控制器配置成基于所述曲屏的曲率值和所述曲屏与所述红外摄像机之间的位置关系设定所述多个阈值。
10.根据权利要求8所述的装置，其中所述控制器配置成当所述轨迹的长度小于或等于选择的阈值时，将所述轨迹识别为噪声。
11.根据权利要求8所述的装置，其中所述控制器配置成基于所述曲屏的曲率值和所述曲屏与所述红外摄像机之间的位置关系设定多个照射强度。
12.一种识别曲屏上的触摸拖动手势的装置，包括：
红外发光器，其配置成向所述曲屏照射红外线；
红外摄像机，其配置成拍摄所述曲屏的红外图像；以及
控制器，其配置成将所述曲屏划分为多个区域，并且设定多个照射强度，其中，各个照射强度与所述多个区域中的手势起始方向分别对应，
其中，所述控制器还配置成基于所述红外图像检测手势起始点，从多个区域中确定所述手势起始点存在的区域，确定所述手势起始点存在的区域中的手势起始方向，从所述多个照射强度中选择与所述手势起始点存在的区域中的手势起始方向对应的照射强度，计算从所述手势起始点至手势终止点的轨迹的长度，并且当所述轨迹的长度大于预定阈值时，基于所述轨迹识别出所述触摸拖动手势。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述控制器还配置成基于所述曲屏的曲率值和所述曲屏与所述红外摄像机之间的位置关系设定多个照射强度。
14.根据权利要求12所述的装置，其中所述控制器还配置成当所述轨迹的长度小于或等于所述预定阈值时，将所述轨迹识别为噪声。
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