CN110377155B - 一种基于用户手势的控制装置及控制指令生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于用户手势的控制装置及控制指令生成方法，所述装置包括：指环端、手环端、处理器；指环端上安装有第二类电磁场辐射器；手环端上安装有第一类电磁场辐射器；处理器获得第二类电磁场辐射器相对于第一类电磁场辐射器几何中心的距离和角度信息，即第一位置信息；处理器基于手指运动过程中产生的若干第一位置信息获得手指运动轨迹信息；处理器基于手指运动轨迹信息，生成与手指运动轨迹信息对应的控制指令；解决了现有的智能鼠标存在的成本较高、有效使用时间短、使用不便的技术问题。

Description

一种基于用户手势的控制装置及控制指令生成方法

技术领域

本发明涉及计算机科学领域，具体地，涉及一种基于用户手势的控制装置及控制指令生成方法。

背景技术

鼠标为计算机的一种输入设备，也是计算机显示系统纵横坐标定位的指示器，鼠标的使用是为了使计算机的操作更加简便快捷，来代替键盘繁琐的指令。

传统的鼠标需要相应的结构和电路来实现，需要用户手握进行操作，为了实现更加智能和方便的操作，人们对鼠标进行了相应的研发改进，如：

现有技术1：CN205862578-一种带飞鼠功能的投影仪遥控器-该设备采用多轴惯性传感器得到用户使用该设备的手部移动信息，转换为鼠标运动轨迹。其轨迹信息来源为惯性传感器，需要手做较大幅度的动作才能获得相应的运动方向信息，因而其精度较低，且采用惯性传感器成本较高，市场上的飞鼠产品大致与之类似。

现有技术2：CN107329632-基于红外线传感器的体感鼠标的手部运动信息处理法-该系统用红外摄像头采集手部信息，并将其转换为手势运动轨迹，进而控制鼠标的方向，需要光学设备对着手才能使用，采用光学设备成本较高，市场上的光学手势捕捉技术多采用类似技术。

现有技术3：CN105975075-通过手势姿态识别来操作替代电脑鼠标的操作系统和方法-该系统通过在手指上安装多个惯性传感器，采用惯性传感器成本较高，对手势进行计算实现模式化操作来替代鼠标，市场上的高端动作捕捉手套大都采用类似技术。

以上现有技术存在以下问题：由于采用惯性传感器，因而其成本较高；由于采用惯性传感器，惯性传感器在使用的过程中发生漂移后其就不能正常使用，导致其可用时间短；采用光学设备，成本高还需要面对摄像头，使用不便。

发明内容

本发明提供了一种基于用户手势的控制装置及控制指令生成方法，解决了现有的智能鼠标存在的成本较高、有效使用时间短、使用不便的技术问题。

为实现上述发明目的，本申请一方面提供了一种基于用户手势的控制装置，所述装置包括：

指环端、手环端、处理器；指环端上安装有第二类电磁场辐射器；手环端上安装有第一类电磁场辐射器；处理器获得第二类电磁场辐射器相对于第一类电磁场辐射器几何中心的距离和角度信息，即第一位置信息；处理器基于手指运动过程中产生的若干第一位置信息获得手指运动轨迹信息；处理器基于手指运动轨迹信息，生成与手指运动轨迹信息对应的控制指令。

其中，本发明的原理为：采用CN201711258283专利所述的方法或系统，通过基于手指运动过程中产生的若干第一位置信息获得手指运动轨迹信息，然后基于手指运动轨迹信息，生成与手指运动轨迹信息对应的控制指令，如鼠标光标等，手指运动轨迹对应光标运动轨迹，实现光标的控制。

其中，本发明基于CN201711258283专利获得第二类电磁场辐射器相对于第一类电磁场辐射器几何中心的距离和角度信息，本发明对CN201711258283专利相关内容不再敷述。

进一步的，由于指环和手环在运动过程中可能会出现穿戴位置的移动，导致控制结果出现偏差；即手指和手背在运动的过程中，装置或方法中的电磁场辐射器难免发生相对于穿戴初始位置的移动，这导致获得的手指轨迹或手势数据存在误差，本方法及装置能够消除电磁场辐射器移动引起的误差，对误差进行修正，使最终获得的手指运动轨迹或手势数据准确，进而使最终生成与手指运动轨迹信息对应的控制指令准确。

具体对误差进行修正的方式为：

基于处理器获得在用户预设标准手势下第二类电磁场辐射器相对于第一类电磁场辐射器几何中心的距离和角度信息，即标准位置信息；

手指进入自由活动状态，在手指自由活动过程中，当安装有第二类电磁场辐射器的手指第一次划过预设标准手势下该手指对应的位置时，处理器记录此时的第一位置信息测量结果，将第一位置信息测量结果与标准位置信息进行比较求差值；或当安装有第二类电磁场辐射器的手指第P次划过预设标准手势下该手指对应的位置时，P为大于或等于2的整数，处理器记录此时的第一位置信息测量结果，将第P次的第一位置信息测量结果与第P-1次的第一位置信息测量结果进行比较求差值；

基于所求差值，对第一类电磁场辐射器和第二类电磁场辐射器中的1个或2个相对于初始穿戴位置发生偏移造成的手指运动轨迹误差进行校准。

进一步的，基于标准位置信息获得对应的初始化参数；

获得初始化参数后，手指进入自由活动状态，在手指自由活动过程中，当安装有第二类电磁场辐射器的手指第一次划过预设标准手势下该手指对应的位置时，处理器记录此时的第一位置信息测量结果，将第一位置信息测量结果与标准位置信息进行比较求差值；或当安装有第二类电磁场辐射器的手指第P次划过预设标准手势下该手指对应的位置时，P为大于或等于2的整数，处理器记录此时的第一位置信息测量结果，将第P次的第一位置信息测量结果与第P-1次的第一位置信息测量结果进行比较求差值；

调用初始化参数，对所求差值进行加权，获得加权后的测量差异结果；

基于加权后的测量差异结果，对第一类电磁场辐射器和第二类电磁场辐射器中的1个或2个相对于初始穿戴位置发生偏移造成的手指运动轨迹误差进行校准。

进一步的，获得标准位置信息后，将标准位置信息与样本集合进行匹配，从样本集合中匹配出相似度最高的标准样本，基于该标准样本获得对应的初始化参数。

进一步的，处理器基于手指运动轨迹信息，生成与手指运动轨迹信息对应的鼠标光标运动轨迹。

进一步的，指环端包括指环主体，指环主体采用弹性材料制成。

进一步的，第一类电磁场辐射器包括：模拟信号处理电路、数字信号处理电路、电源管理电路；模拟信号处理电路用于将空间分布的衰减电磁场强度转换为电压信号；数字信号处理电路用于对各传感器的电压数据进行计算；电源管理电路用于分配电池电流，为各功能电路模块提供滤波后的供电。

进一步的，模拟信号处理电路包括：电磁辐射器线圈、单刀双掷或四掷选择电路、低噪声放大电路、滤波器、检波器、运算放大电路；电磁辐射器线圈用于接收空间分布的衰减电磁场；单刀双掷或四掷选择电路用于选择不同电磁辐射器接收到的信号作为放大电路的输入；低噪声放大电路用于放大接收到的信号的幅度；滤波器用于去除频带附近的干扰信号；检波器用于将接收到的交流信号的幅度信息转换为直流电压信息；运算放大电路用于放大该直流电压信息。

进一步的，数字信号处理电路包括：蓝牙芯片、ARM芯片、AD芯片、电源电路、充电管理电路、锂电池；蓝牙芯片用于将处理后的位置信息按规定通讯协议发送给预设终端的应用软件；ARM芯片用于完成由幅度信息计算位置的计算过程；AD芯片用于将运算放大器输出的信号幅度信号转换为数字代码；电源电路用于分配电池电流，为各功能电路模块提供滤波后的供电；充电管理电路用于管理电池的充放电；锂电池用于提供系统需要的电能。

进一步的，第二类电磁场辐射器包括电磁辐射器线圈、晶体振荡器、开关调制电路、锂电池、电池充电管理电路；电磁辐射器线圈用于发射信号并在空间生成分布的衰减电磁场；晶体振荡器用于提供稳定的系统时钟和发射信号；开关调制电路用于系统需要的时候发射信号，不需要的时候关闭；锂电池用于提供系统需要的电能；电池充电管理电路用于管理电池的充放电。

进一步的，第一类电磁场辐射器用于测量第二类电磁场辐射器按一定时序发出的周期性脉冲信号，并由ARM芯片进行计算得出被追踪的第二类电磁场辐射器运动轨迹，并不断校准，消除电磁场辐射器相对于初始位置发生偏移造成的手指运动轨迹误差；第二类电磁场辐射器用于发出一定时序的周期性脉冲信号，供第一类电磁场辐射器测量用。

进一步的，第一类电磁场辐射器和第二类电磁场辐射器中的非电池和辐射线圈部分为混合集成电路或MCM组件或ASIC形式。

进一步的，装置基于预设电磁场建立测量环境，预设电磁场为第一类电磁场辐射器和第二类电磁场辐射器施加特定频率的导行电磁波信号形成呈衰减分布的电磁场；装置基于所述测量环境对被追踪的电磁场辐射器的位置进行测量并追踪轨迹；所述预设电磁场的幅度空间分布特性受到人体的介入或电磁场作用范围内干扰物的扰动产生的畸变程度均满足校准系统的精度需求。

其中，方法和装置在电路上包括第一类电磁场辐射器部分和第二类电磁场辐射器部分，利用该类型辐射器的近场分布特性建立起测试环境，该近场对人体肌肉骨骼运动带来的扰动不敏感，对作用范围内金属等干扰物的扰动也不敏感(通过选择适当波长的激励信号频率，由电磁辐射器装置产生的该类型的电磁场，在该类型的电磁场幅度大于一定阈值的范围内，电磁场的幅度空间分布特性受到人体的介入产生的畸变程度小于系统需要的亚毫米级精度)，整个测量装置依赖该环境对被追踪辐射器的位置进行测量和轨迹追踪。近场指特定频率的交变电流在电磁辐射器装置上流过形成的衰减分布的电磁场，该电磁场在时间上作幅度振荡，在空间上幅度按固定规律衰减，不形成波动传播状态的电磁波。

进一步的，手环端包括手环主体，手环主体采用弹性材料制成，手环主体设有用于指环端放置固定的凹槽，利用凹槽可以在不使用指环端的时候将指环端收纳在凹槽内。

进一步的，手环主体设有用于指环端充电的充电基座。

进一步的，手环主体上设有用于控制指令输入的机械按钮或触摸按钮。

另一方面，本发明还提供了一种基于用户手势的控制指令生成方法，所述方法包括：

在指环端上安装第二类电磁场辐射器，在手环端上安装第一类电磁场辐射器；

获得第二类电磁场辐射器相对于第一类电磁场辐射器几何中心的距离和角度信息，即第一位置信息；

基于手指运动过程中产生的若干第一位置信息获得手指运动轨迹信息；处理器基于手指运动轨迹信息，生成与手指运动轨迹信息对应的控制指令。

进一步的，所述方法包括：

基于标准位置信息获得对应的初始化参数；

获得初始化参数后，手指进入自由活动状态，在手指自由活动过程中，当安装有第二类电磁场辐射器的手指第一次划过预设标准手势下该手指对应的位置时，记录此时的第一位置信息测量结果，将第一位置信息测量结果与标准位置信息进行比较求差值；或当安装有第二类电磁场辐射器的手指第P次划过预设标准手势下该手指对应的位置时，P为大于或等于2的整数，记录此时的第一位置信息测量结果，将第P次的第一位置信息测量结果与第P-1次的第一位置信息测量结果进行比较求差值；

调用初始化参数，对所求差值进行加权，获得加权后的测量差异结果；

基于加权后的测量差异结果，对第一类电磁场辐射器和第二类电磁场辐射器中的1个或2个相对于初始穿戴位置发生偏移造成的手指运动轨迹误差进行校准。

进一步的，基于手指运动轨迹信息，生成与手指运动轨迹信息对应的鼠标光标运动轨迹。

本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本装置完全穿戴于手上，不用时是个手环，使用时是戴在手背上的手环和戴在手指上的戒指，可以随时随身携带，使用时换个戴法即可，方便使用，操作简便。

本装置完全手势控制，实现精准的隔空操作，不需要对着特定设备特定方向，可以在手臂自然下垂等完全放松的姿势下操作，彻底解决了鼠标手等肌肉劳损问题。

本装置可以将手放在衣兜,裤兜内操作，控制AR眼镜，确保了公共场所使用的私密性，避免了使用者用整个手臂在空中挥舞(传统体感控制技术)引起周边人士的不适感。

本装置无需采用惯性传感器，成本较低，且使用时间长，能够在使用的过程中进行误差修正，精度较高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；

图1为指环端的结构示意图；

图2为手环端的结构示意图；

图3基于用户手势的控制指令生成方法的流程示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本申请提供了一种基于用户手势的控制装置，所述装置包括：

指环端、手环端、处理器；指环端上安装有第二类电磁场辐射器；手环端上安装有第一类电磁场辐射器；处理器获得第二类电磁场辐射器相对于第一类电磁场辐射器几何中心的距离和角度信息，即第一位置信息；处理器基于手指运动过程中产生的若干第一位置信息获得手指运动轨迹信息；处理器基于手指运动轨迹信息，生成与手指运动轨迹信息对应的控制指令。

其中，为了对使用过程中的误差进行修正，装置中的处理器还用于：

基于标准位置信息获得对应的初始化参数；

获得初始化参数后，手指进入自由活动状态，在手指自由活动过程中，当安装有第二类电磁场辐射器的手指第一次划过预设标准手势下该手指对应的位置时，处理器记录此时的第一位置信息测量结果，将第一位置信息测量结果与标准位置信息进行比较求差值；或当安装有第二类电磁场辐射器的手指第P次划过预设标准手势下该手指对应的位置时，P为大于或等于2的整数，处理器记录此时的第一位置信息测量结果，将第P次的第一位置信息测量结果与第P-1次的第一位置信息测量结果进行比较求差值；

调用初始化参数，对所求差值进行加权，获得加权后的测量差异结果；

基于加权后的测量差异结果，对第一类电磁场辐射器和第二类电磁场辐射器中的1个或2个相对于初始穿戴位置发生偏移造成的手指运动轨迹误差进行校准。

本发明实施例还对应提供了一种基于用户手势的控制指令生成方法，请参考图3，所述方法包括：

在指环端上安装第二类电磁场辐射器，在手环端上安装第一类电磁场辐射器；

获得第二类电磁场辐射器相对于第一类电磁场辐射器几何中心的距离和角度信息，即第一位置信息；

基于手指运动过程中产生的若干第一位置信息获得手指运动轨迹信息；处理器基于手指运动轨迹信息，生成与手指运动轨迹信息对应的控制指令。

本实施例中的装置及方法用一个包含两路接收电磁场信号的手环结构，分时序接收戒指电路上发射的电磁场信号，一路信号用于获得位置信息进行控制指令生成，另一路信号用于对装置的误差进行校正，装置和方法采用CN201711258283专利和相应的误差校正方式实时计算戒指电路所在的手指指向，并转换为鼠标光标运动轨迹信息。

本装置及方法首先基于CN201711258283的计算方法获得第二类电磁场辐射器相对于第一类电磁场辐射器几何中心的距离和角度信息，而后基于CN201711258283中所述的方法或系统，使用模式匹配方法，通过读取模式识别学习首先匹配当前安装位置的准确初始化距离和角度信息，并不断修正该距离和角度信息，使得人在使用过程中手势不断变化造成的辐射器相对于初始穿戴位置缓慢漂移引起的误差得到抵消，不需要使用惯性传感器等其他位置传感器就可以获得完整的，持续的被追踪手指轨迹信息，实现穿戴后直接使用，实时校准。实时手指轨迹信息被蓝牙系统传送给使用该手势控制系统的设备(如AR，电脑，手机或手环)，该轨迹信息用于控制该设备的输入鼠标或滚轮控制机制，实现手势控制输入。

其中，本装置或方法中的误差修正内容，具体包括：

用户戴上装置后摆一个特定的校准手势，此时第一类电磁场辐射器部分接收到第二类电磁场辐射器部分的场分布，在一定的时间长度(系统设置为1秒)内采集多次(系统设定为500次)校准手势下的幅度数据组，将该数据组作为模式识别对象，(模式是指辐射器在手上穿戴形成的相对位置关系，由于每个人的手结构不同，每次穿戴造成的初始位置也不同,这样就会使得CN201711258283计算方法的依据中很重要的辐射器初始位置约束条件受到干扰，导致精度降低；本发明中误差修正的核心问题就是识别这种初始位置的变化，将其正确的归类入预先测量存储的上千个穿戴初始化模型中最接近当前状态的那个，作为CN201711258283计算方法的身体位置限制条件依据，为该方法提供正确的参数，而这个过程在数学上为一个标准的集合模式识别过程，所以可以使用标准的数学算法对测到的校准动作位置角度信息集合进行分类识别，确认其属于哪一个预存的校准数据集合)，然后在预先储存的上千个装置佩戴样本集合(由预先采集的不同人不同佩戴状态建模得到，预存的校准数据为某个人某一次穿戴后,作出校准手势，系统采集。如500次数据，这500次数据的特征就代表了这种状态的初始化条件特征,作为集合中的一个样本储存下来。类似的,将尽量多不同体型的人的不同次穿戴状态储存下来，就成为了计算所需要的初始化样本集合，使用者使用时,进行本发明描述的校准计算“模式识别”就得到了当前穿戴所需要的正确初始化数据)中找到最接近当前佩戴状态的一个，实现该过程的模式识别算法可以采用成熟的数学算法(包括K-Nearest Neighbor法,Bayes Classifier方法,Principle ComponentAnalysis方法,Linear Discriminate Analysis方法,Non-negative MatrixFactorization方法,Gauss Mixture Model方法等)，以该样本的计算初始化参数作为进一步计算分析的依据，该过程系一种查表操作，由ARM芯片完成，需要时间在毫秒量级。

用户摆完第一个特定手势后即可进入自由操作状态，在此过程中，每当被追踪手指划过第一个校准手势所在位置，第一类电磁场辐射器部分记录此时的测量结果，并与上一次校准结果进行比对，并调用佩戴样本中的初始化参数，用此样本的初始化参数对这两次校准位置的测量结果之差进行加权(这个加权过程可以是卡尔曼滤波的基本内容,属于卡尔曼滤波的数学应用，其他的加权方式能够达到同样的目的也可，本发明对加权的方式不进行具体的限制)，即得到新的时间段内考虑了结构件偏移的测量结果。实现该加权操作的算法可以采用针对此模型进行系数修正的卡尔曼滤波算法实现。

这个反复校准的过程，构成了系统的运动轨迹－结构滑动模型，重复上述过程即可完成对结构滑动误差的修正。

由于用户的自由操作中划过校准位置的概率相对固定，因此测试结果能够以一定的频率得到合理的更新和修正，从而保持系统的精度维持的时间足够长。

本装置采用手环结构，包括弹性伸缩手环带，注塑成型刚性手环主体，容纳包括电磁场信号接收电路，数字处理电路，电池管理电路，电池在内的功能电路和模块，外形符合人机工学标准，具备一定的防水特性。

装置中的被追踪电路(包括信号发生器，天线，电池，控制电路)安装在戒指状结构内，该结构通过弹性环带佩戴于使用者手指(中指或食指)，工作时其运动轨迹映射为鼠标的运动轨迹。

装置中的鼠标按钮位于手环弹性带上，结构为一个金属触摸开关，该开关通过弹性带内置导线与手环内数字处理电路相连接，使用者通过用拇指触摸该金属开关完成鼠标的左键单击功能。

装置中手环上表面设有触摸按钮，对该按钮进行组合键操作可以完成开关机，休眠，dpi设定，滚轮/轨迹转换等功能,该按钮可以省略。

装置中手环上设有安装和充电基座，戒指平时放置在基座上充电并与手环成为一体，使用时取下戴在手指上。整个结构不用时可以佩戴在手腕上，使用时手环佩戴在手背上。

装置中该手势控制鼠标只通过用手环测量戒指信号获得手指运动信息，不需要惯性等技术对其进行校准和补偿。

请参考图1-图2，图1为指环端的结构示意图，图2为手环端的结构示意图；

1为戒指盖及发射天线，2为电池，3为信号发生器及处理控制板，4为戒指基座及充电结构，5为柔性戒指环带，6为手环盖，7为接收电路，8为数字处理电路，9为充电基座及手环结构件，10为电池，11为手环弹性环带。

1-5组成一个完整的戒指结构即指环端，工作状态时，3产生信号经1发射，形成衰减分布的电磁场，覆盖手指到手背的局部区域，7接收该信号，由8处理(测量和计算过程见CN201711258283专利和本发明中记载的手指运动轨迹校准)，得到的手指运动轨迹信息经过数学变换得到鼠标的光标移动方向和速度信息，其中手指上下运动对应鼠标在电脑或手机，pad屏幕上长度方向的运动，手指左右运动对应鼠标在电脑或手机，pad屏幕上宽度方向的运动。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种基于用户手势的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

指环端、手环端、处理器；指环端上安装有第二类电磁场辐射器；手环端上安装有第一类电磁场辐射器；处理器获得第二类电磁场辐射器相对于第一类电磁场辐射器几何中心的距离和角度信息，即第一位置信息；处理器基于手指运动过程中产生的若干第一位置信息获得手指运动轨迹信息；处理器基于手指运动轨迹信息，生成与手指运动轨迹信息对应的控制指令；

其中，基于处理器获得在用户预设标准手势下第二类电磁场辐射器相对于第一类电磁场辐射器几何中心的距离和角度信息，即标准位置信息；

手指进入自由活动状态，在手指自由活动过程中，当安装有第二类电磁场辐射器的手指第一次划过预设标准手势下该手指对应的位置时，处理器记录此时的第一位置信息测量结果，将第一位置信息测量结果与标准位置信息进行比较求差值；或当安装有第二类电磁场辐射器的手指第P次划过预设标准手势下该手指对应的位置时，P为大于或等于2的整数，处理器记录此时的第一位置信息测量结果，将第P次的第一位置信息测量结果与第P-1次的第一位置信息测量结果进行比较求差值；

基于所求差值，对第一类电磁场辐射器和第二类电磁场辐射器中的1个或2个相对于初始穿戴位置发生偏移造成的手指运动轨迹误差进行校准。

2.根据权利要求1所述的基于用户手势的控制装置，其特征在于：

基于标准位置信息获得对应的初始化参数；

获得初始化参数后，手指进入自由活动状态，在手指自由活动过程中，当安装有第二类电磁场辐射器的手指第一次划过预设标准手势下该手指对应的位置时，处理器记录此时的第一位置信息测量结果，将第一位置信息测量结果与标准位置信息进行比较求差值；或当安装有第二类电磁场辐射器的手指第P次划过预设标准手势下该手指对应的位置时，P为大于或等于2的整数，处理器记录此时的第一位置信息测量结果，将第P次的第一位置信息测量结果与第P-1次的第一位置信息测量结果进行比较求差值；

调用初始化参数，对所求差值进行加权，获得加权后的测量差异结果；

基于加权后的测量差异结果，对第一类电磁场辐射器和第二类电磁场辐射器中的1个或2个相对于初始穿戴位置发生偏移造成的手指运动轨迹误差进行校准。

3.根据权利要求2所述的基于用户手势的控制装置，其特征在于，获得标准位置信息后，将标准位置信息与样本集合进行匹配，从样本集合中匹配出相似度最高的标准样本，基于该标准样本获得对应的初始化参数。

4.根据权利要求1-3中任意一个所述的基于用户手势的控制装置，其特征在于，处理器基于手指运动轨迹信息，生成与手指运动轨迹信息对应的鼠标光标运动轨迹。

5.根据权利要求1所述的基于用户手势的控制装置，其特征在于，指环端包括指环主体，指环主体采用弹性材料制成。

6.根据权利要求1所述的基于用户手势的控制装置，其特征在于，第一类电磁场辐射器包括：模拟信号处理电路、数字信号处理电路、电源管理电路；模拟信号处理电路用于将空间分布的衰减电磁场强度转换为电压信号；数字信号处理电路用于对各传感器的电压数据进行计算；电源管理电路用于分配电池电流，为各功能电路模块提供滤波后的供电。

7.根据权利要求6所述的基于用户手势的控制装置，其特征在于，模拟信号处理电路包括：电磁辐射器线圈、单刀双掷或四掷选择电路、低噪声放大电路、滤波器、检波器、运算放大电路；电磁辐射器线圈用于接收空间分布的衰减电磁场；单刀双掷或四掷选择电路用于选择不同电磁辐射器接收到的信号作为放大电路的输入；低噪声放大电路用于放大接收到的信号的幅度；滤波器用于去除频带附近的干扰信号；检波器用于将接收到的交流信号的幅度信息转换为直流电压信息；运算放大电路用于放大该直流电压信息。

8.根据权利要求6所述的基于用户手势的控制装置，其特征在于，数字信号处理电路包括：蓝牙芯片、ARM芯片、AD芯片、电源电路、充电管理电路、锂电池；蓝牙芯片用于将处理后的位置信息按规定通讯协议发送给预设终端的应用软件；ARM芯片用于完成由幅度信息计算位置的计算过程；AD芯片用于将运算放大器输出的信号幅度信号转换为数字代码；电源电路用于分配电池电流，为各功能电路模块提供滤波后的供电；充电管理电路用于管理电池的充放电；锂电池用于提供系统需要的电能。

9.根据权利要求1所述的基于用户手势的控制装置，其特征在于，第二类电磁场辐射器包括:电磁辐射器线圈、晶体振荡器、开关调制电路、锂电池、电池充电管理电路；电磁辐射器线圈用于发射信号并在空间中形成分布的衰减电磁场；晶体振荡器用于提供稳定的系统时钟和发射信号；开关调制电路用于系统需要的时候发射信号，不需要的时候关闭；锂电池用于提供系统需要的电能；电池充电管理电路用于管理电池的充放电。

10.根据权利要求1所述的基于用户手势的控制装置，其特征在于，第一类电磁场辐射器用于测量第二类电磁场辐射器按一定时序发出的周期性脉冲信号，并由ARM芯片进行计算得出被追踪的第二类电磁场辐射器运动轨迹，并不断校准消除电磁场辐射器相对于初始位置发生偏移造成的手指运动轨迹误差；第二类电磁场辐射器用于发出一定时序的周期性脉冲信号，供第一类电磁场辐射器测量用。

11.根据权利要求1所述的基于用户手势的控制装置，其特征在于，第一类电磁场辐射器和第二类电磁场辐射器中的非电池和辐射线圈部分为混合集成电路或MCM组件或ASIC形式。

12.根据权利要求1所述的基于用户手势的控制装置，其特征在于，装置基于预设电磁场建立测量环境，预设电磁场为第一类电磁场辐射器和第二类电磁场辐射器施加特定频率的导行电磁波信号形成呈衰减分布的电磁场；装置基于所述测量环境对被追踪的电磁场辐射器的位置进行测量并追踪轨迹；所述预设电磁场的幅度空间分布特性受到人体的介入或电磁场作用范围内干扰物的扰动产生的畸变程度均满足校准系统的精度需求。

13.根据权利要求1所述的基于用户手势的控制装置，其特征在于，手环端包括手环主体，手环主体采用弹性材料制成，手环主体设有用于指环端放置固定的凹槽。

14.根据权利要求13所述的基于用户手势的控制装置，其特征在于，手环主体设有用于指环端充电的充电基座。

15.根据权利要求13所述的基于用户手势的控制装置，其特征在于，手环主体上设有用于控制指令输入的机械按钮或触摸按钮。

16.一种基于用户手势的控制指令生成方法，其特征在于，所述方法包括：

在指环端上安装第二类电磁场辐射器，在手环端上安装第一类电磁场辐射器；

获得第二类电磁场辐射器相对于第一类电磁场辐射器几何中心的距离和角度信息，即第一位置信息；

基于手指运动过程中产生的若干第一位置信息获得手指运动轨迹信息；处理器基于手指运动轨迹信息，生成与手指运动轨迹信息对应的控制指令；

其中，基于标准位置信息获得对应的初始化参数；

获得初始化参数后，手指进入自由活动状态，在手指自由活动过程中，当安装有第二类电磁场辐射器的手指第一次划过预设标准手势下该手指对应的位置时，记录此时的第一位置信息测量结果，将第一位置信息测量结果与标准位置信息进行比较求差值；或当安装有第二类电磁场辐射器的手指第P次划过预设标准手势下该手指对应的位置时，P为大于或等于2的整数，记录此时的第一位置信息测量结果，将第P次的第一位置信息测量结果与第P-1次的第一位置信息测量结果进行比较求差值；

调用初始化参数，对所求差值进行加权，获得加权后的测量差异结果；

基于加权后的测量差异结果，对第一类电磁场辐射器和第二类电磁场辐射器中的1个或2个相对于初始穿戴位置发生偏移造成的手指运动轨迹误差进行校准。

17.根据权利要求16所述的基于用户手势的控制指令生成方法，其特征在于，基于手指运动轨迹信息，生成与手指运动轨迹信息对应的鼠标光标运动轨迹。

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