CN117055747A - 一种手势识别方法、装置及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种手势识别方法、装置及终端设备,手势识别方法包括:获取设置在触控装置上的至少一个弹性波传感器检测到的弹性波信号;判断弹性波信号符合的信号特征,信号特征包括:同步特征、异步特征或预设的点击手势波形特征;根据弹性波信号符合的信号特征进行手势识别。本发明实施例公开的手势识别方法、装置及终端设备,可实现用户的手势识别,提升用户的人机交互体验。
Description
技术领域
本发明涉及但不仅限于电子技术,尤指一种手势识别方法、装置及终端设备。
背景技术
随着终端设备的不断发展和普及,人机交互的技术对于终端设备的应用产生了较为重要的影响。目前,手势一直被认为是一种更直观、更便捷的与终端设备进行通信的交互技术。因此,终端设备对用户手势的识别极为重要,手势识别的准确度会影响到用户的体验感,而如何提高手势识别的准确度成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种手势识别方法,包括:
获取设置在触控装置上的至少一个弹性波传感器检测到的弹性波信号;
判断所述弹性波信号符合的信号特征,所述信号特征包括同步特征、异步特征或预设的点击手势波形特征;
根据所述弹性波信号符合的信号特征进行手势识别。
本申请实施例还提供了一种手势识别装置,包括信号处理装置和至少一个弹性波传感器,所述信号处理装置与每一个弹性波传感器电连接,用于执行任一实施例所述的手势识别方法。
本申请实施例还提供了一种终端设备,包括触控装置和任一实施例所述的手势识别装置,所述触控装置包括显示屏。
本申请至少一个实施例提供的手势识别方法、装置及终端设备,与现有技术相比,具有以下有益效果:将用户手部触碰触控装置作为激励源驱动触控装置振动或形变,以产生弹性波信号,通过设置的至少一个弹性波传感器检测该弹性波信号,可基于弹性波信号进行触控装置上的手势识别,实现用户的手势识别,提升用户的人机交互体验。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案,并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本发明一示例实施例提供的手势识别方法的流程图;
图2为本发明一示例实施例提供的多个有效弹性波信号具有同步特征的示意图;
图3为本发明一示例实施例提供的多个有效弹性波信号具有异步特征的示意图;
图4为本发明一示例实施例提供的信号端点检测的示意图;
图5为本发明一示例实施例提供的信号端点校正的示意图;
图6为本发明另一示例实施例提供的手势识别方法的流程图;
图7为本发明一示例实施例提供的手势识别装置的结构框图;
图8为本发明一示例实施例提供的终端设备的结构框图。
具体实施方式
本申请描述了多个实施例,但是该描述是示例性的,而不是限制性的,并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是,在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合,并在具体实施方式中进行了讨论,但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外,任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用,或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合,以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合,以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此,应当理解,在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此,除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外,实施例不受其它限制。此外,可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外,在描述具有代表性的实施例时,说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而,在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上,该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的,其它的步骤顺序也是可能的。因此,说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外,针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤,本领域技术人员可以容易地理解,这些顺序可以变化,并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
图1为本发明一示例实施例提供的手势识别方法的流程图,如图1所示,手势识别方法可以包括:S101、S102和S103。
S101:获取设置在触控装置上的至少一个弹性波传感器检测到的弹性波信号。
本实施例中,可将用户手部触碰触控装置作为激励源驱动触控装置振动或形变,以产生弹性波信号,基于产生的弹性波信号进行触控装置上的手势识别,可提高手势识别的准确性。触控装置可以包括显示屏。
可在触控装置上设置弹性波传感器,通过设置的一个或多个弹性波传感器获取手部触碰触控装置时产生的弹性波信号。在弹性波传感器的数量为多个时,多个弹性波传感器在触控装置上的位置不同。
在一可替代实施例中,可在触控装置所在的设备本体或设备外壳上设置弹性波传感器。比如,可在终端设备本体或外壳上设置弹性波传感器。
弹性波传感器可以为具有正压电效应和逆压电效应的传感器,如压电传感器,压电传感器的类型可以包括压电陶瓷传感器、压电薄膜传感器和压电晶体传感器等。
S102:判断弹性波信号符合的信号特征,信号特征可以包括:同步特征、异步特征或预设的点击手势波形特征。
本实施例中,可通过判断弹性波信号是否符合同步特征、异步特征或预设的点击手势波形特征,以进行手势识别。
同步特征是指多个弹性波信号的相位差小于或等于预设的时间差值,以及多个弹性波信号出现波峰或波谷的相位差小于或等于预设的时间差值。
异步特征是指多个弹性波信号出现波峰或波谷的相位差大于预设的时间差值,且不会在同一时间点相交。
预设的点击手势波形特征是指预定义的不同点击手势类别对应的预设的点击手势波形。
S103:根据弹性波信号符合的信号特征进行手势识别。
本实施例中,可根据多个弹性波信号之间是否具有同步特征或异步特征,以识别手势是点击手势或滑动手势,或者,可根据一个弹性波信号的波形是否为预设的点击手势波形,以识别手势识别是否是点击手势。
在一示例中,弹性波传感器的数量可以为多个,根据弹性波信号符合的信号特征进行手势识别,可以包括:
在多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号之间具有同步特征时,识别手势为点击手势;在多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号之间具有异步特征时,识别手势为滑动手势。
本实施例中,可基于触控装置上的多个弹性波传感器实现手势识别,根据多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号之间是否具有同步特征或异步特征,实现位置不变和位置变动类型的手势。位置不变类型的手势可以包括:单次点击、多次点击或长时间按压等点击手势,位置变动类型的手势可以包括:带方向性的滑动,比如上滑、下滑、左滑或右滑等滑动手势。
在一示例中,弹性波传感器的数量可以为一个,根据弹性波信号符合的信号特征进行手势识别,可以包括:
在弹性波信号的波形为预设的点击手势波形时,确定手势为点击手势。
本实施例中,可基于触控装置上的一个弹性波传感器实现手势识别,根据该弹性波传感器的波形是否符合预设的点击手势波形,可实现位置不变类型的手势。
可预定义不同点击手势类别对应的预设的点击手势波形,将弹性波传感器检测到的弹性波信号与预设的点击手势波形进行比对,在弹性波信号的波形为预设的点击手势波形时,确定手势为点击手势。在弹性波信号的波形不是预设的点击手势波形时,确定手势为非点击手势。
本发明实施例提供的手势识别方法,将用户手部触碰触控装置作为激励源驱动触控装置振动或形变,以产生弹性波信号,通过设置的至少一个弹性波传感器检测该弹性波信号,可基于弹性波信号进行触控装置上的手势识别,实现用户的手势识别,提升用户的人机交互体验。
图2为本发明一示例实施例提供的多个弹性波信号具有同步特征的示意图,如图2所示,同步特征是指多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号的相位差小于或等于预设的相位差值。同步特征可以是多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号在时序上的振幅同步开始变动(包括正向波动和负向波动),同时出现波峰或波谷,且中间会在同一点相交。或者,同步特征可以是多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号在一定时差阈值(预设的时间差值)内是同步变动(包括正向波动和负向波动),多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号在一定时差阈值(预设的时间差值)内同时出现波峰或波谷。
在一示例中,对于波类型的弹性波传感器,同步特征是指多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号会在中间同一点相交,或者,同步特征可以是多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号会在中间一定时差阈值(预设的时间差值)内相交。对于非波类型的弹性波传感器(比如压阻传感器)多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号不一定在中间有相交点,但在开始和结束之间的振幅均是同步变动。
图3为本发明一示例实施例提供的多个弹性波信号具有异步特征的示意图,如图3所示,异步特征是指多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号的相位差大于预设的相位差值。异步特征是指多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号的峰值变化有先后顺序,且中间不会在同一个点相交。峰值变化可以是正向峰值(波峰)变化有先后顺序,和/或,负向峰值(波谷)变化有先后顺序。如图3中,以设置的弹性波传感器有四个为例,四个弹性波传感器分别对应的弹性波信号为CH1、CH2、CH3和CH4,峰值变化的先后顺序为:信号CH1出现波峰或波谷->信号CH2出现波峰或波谷->信号CH3出现波峰或波谷信号->CH4出现波峰或波谷,->表示早于。
基于提取的同步特征或异步特征的手势特征,识别用户手势。可预先定义手势类别,手势类别例如可以定义为:点击和滑动等。在多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号为同步特征时,确定手势为点击手势。在多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号为异步特征时,确定手势为滑动手势。
在本发明一示例实施例中,识别手势为点击手势之后,还可以包括:
获取预设时间内的多个手势识别结果;在预设时间内,多个连续检测周期的手势识别结果中只有一个点击手势时,确定点击手势为单次点击;在预设时间内,连续N个检测周期的手势识别结果中均是点击手势时,确定点击手势为N次点击,N大于等于2。
本实施例中,预定义的手势类别可以包括:单次点击和多次点击。在多个弹性波信号为同步特征且是检测周期内的单次动作时,识别为单次点击手势。在多个弹性波信号为同步特征且是多个检测周期内对应的多次动作时,一个检测周期内对应一次动作,识别为多次点击手势。
在本发明一示例实施例中,识别手势为点击手势之后,还可以包括:根据弹性波信号的时间长度,确定点击手势是否为预设按压时长的按压手势。
本实施例中,预定义的手势类别可以包括:长按压,长按压是指按压时间大于或等于按压时间阈值的按压。长按压可以称为预设按压时长的按压。在多个弹性波信号为同步特征且该次动作按压时间超过一定时间阈值时,识别为长按压手势
在一示例中,根据弹性波信号的时间长度,确定点击手势是否为预设按压时长的按压手势可以包括:
在任一个弹性波信号的时间长度大于或等于第一按压时间阈值时,确定点击手势为预设按压时长的按压手势。
可根据多个弹性波信号是否具有同步特征,以及任一个弹性波信号的时间长度,确定手势是否为预设按压时长的按压手势。在多个弹性波信号具有同步特征,以及任一个弹性波信号的时间长度大于或等于第一按压时间阈值时,确定点击手势为预设按压时长的按压手势。在多个弹性波信号具有同步特征,以及多个弹性波信号的时间长度均小于第一按压时间阈值时,确定手势为点击手势。第一按压时间阈值可根据经验值而定,本实施例在此不进行限定和赘述。
在一示例中,根据弹性波信号的时间长度,确定点击手势是否为预设按压时长的按压手势可以包括:
确定多个弹性波信号中每一个弹性波信号的时间长度,在多个弹性波信号中的最大时间长度大于或等于第二按压时间阈值时,确定点击手势为预设按压时长的按压手势。
可根据多个弹性波信号是否具有同步特征,以及每一个弹性波信号的时间长度,确定手势是否为预设按压时长的按压手势。在多个弹性波信号具有同步特征,以及多个弹性波信号中最大时间长度大于或等于第二按压时间阈值时,确定点击手势为预设按压时长的按压手势。在多个弹性波信号具有同步特征,以及多个弹性波信号的时间长度均小于第二按压时间阈值时,确定手势为点击手势。第二按压时间阈值可根据经验值而定,本实施例在此不进行限定和赘述。
在本发明一示例实施例中,识别手势为滑动手势之后,还可以包括:
根据先后出现波峰或波谷的多个弹性波信号对应的多个弹性波传感器的所在位置,确定滑动手势的方向:
在最早出现波峰或波谷的弹性波信号对应的弹性波传感器所在位置为第一位置,最晚出现波峰或波谷的弹性波信号对应的弹性波传感器所在位置为第二位置时,确定滑动手势的方向为从第一位置到第二位置。
本实施例中,预定义的手势类别可以包括:向某一方向滑动,比如向左滑动、向右滑动、向上滑动或向下滑动等。
可根据多个弹性波信号是否具有异步特征,以及弹性波信号到达峰值的时间先后关系对应的弹性波传感器所在的位置变化,确定手势是否为滑动手势,以及确定滑动手势时的滑动方向。
如图3中,四个弹性波传感器分别对应的弹性波信号为CH1、CH2、CH3和CH4,峰值变化的先后顺序为:信号CH1出现波峰或波谷->信号CH2出现波峰或波谷->信号CH3出现波峰或波谷信号->CH4出现波峰或波谷,->表示早于。在信号CH1、CH2、CH3和CH4具有异步特征,以及信号CH1对应的弹性波传感器所在的位置为第一位置,信号CH4对应的弹性波传感器所在的位置为第二位置时,确定手势为滑动手势,且滑动手势的滑动方向为从第一位置到第二位置。
在一示例中,第一位置为左边(或右边),第二位置为右边(或左边),滑动手势的滑动方向为从左(或右)到右(或左)。
在一示例中,第一位置为上边(或下边),第二位置为下边(或上边),滑动手势的滑动方向为从上(或下)到下(或上)。
在本发明一示例实施例中,手势识别方法还可以包括:在获取到弹性波信号后,确定有效弹性波信号。
确定有效弹性波信号可以包括:根据弹性波信号的振幅确定弹性波信号中手势触碰触控装置的信号开始端点和信号结束端点。
本实施例中,可根据弹性波信号的振幅进行端点检测,确定弹性波信号中手势触碰触控装置的信号开始端点和信号结束端点,将信号开始端点和信号结束端点之间的弹性波信号作为有效弹性波信号,基于有效弹性波信号进行手势识别,提高手势识别准确性。信号开始端点可以简称为开始端点,信号结束端点可以简称为结束端点。
在一示例中,根据弹性波信号的振幅确定弹性波信号中手势触碰触控装置的信号开始端点和信号结束端点,可以包括:
根据一个弹性波信号的振幅确定信号开始端点和信号结束端点,将该弹性波信号绝对值大于第一阈值的振幅对应的最小时间点作为信号开始端点,将该弹性波信号绝对值小于第二阈值的振幅对应的最小时间点作为信号结束端点。
可根据一个弹性波传感器检测的弹性波信号进行端点检测,将该弹性波信号的振幅的绝对值分别与第一阈值和第二阈值进行比较,以确定弹性波信号中手势触碰触控装置的信号开始端点和信号结束端点。第一阈值和第二阈值可根据经验值而定,本实施例在此不进行限定和赘述。
在一示例中,根据弹性波信号的振幅确定弹性波信号中手势触碰触控装置的信号开始端点和信号结束端点,可以包括:
根据多个弹性波信号的振幅确定信号开始端点和信号结束端点,获取多个弹性波信号同一时间点振幅绝对值的累计值,将大于第三阈值的累计值对应的最小时间点作为信号开始端点,将小于第四阈值的累计值对应的最小时间点作为信号结束端点。
可根据多个弹性波传感器检测的弹性波信号进行端点检测,将多个弹性波信号同一时间点振幅绝对值的累计值分别与第三阈值和第四阈值进行比较,以确定弹性波信号中手势触碰触控装置的信号开始端点和信号结束端点。第三阈值和第四阈值可根据经验值而定,本实施例在此不进行限定和赘述。
在一示例中,根据弹性波信号的振幅确定弹性波信号中手势触碰触控装置的信号开始端点和信号结束端点,可以包括:
根据多个弹性波信号的振幅确定信号开始端点和信号结束端点,获取多个弹性波信号同一时间点振幅绝对值的累计平均值,将大于第五阈值的累计平均值对应的最小时间点作为信号开始端点,将小于第六阈值的累计平均值对应的最小时间点作为信号结束端点。
可根据多个弹性波传感器检测的弹性波信号进行端点检测,将多个弹性波信号同一时间点振幅绝对值的累计平均值分别与第五阈值和第六阈值进行比较,以确定弹性波信号中手势触碰触控装置的信号开始端点和信号结束端点。第五阈值和第六阈值可根据经验值而定,本实施例在此不进行限定和赘述。
在一示例中,确定有效弹性波信号,还可以包括:截取信号开始端点和信号结束端点之间的弹性波信号,将截取的信号作为有效弹性波信号。本实施例中,可直接截取信号开始端点和信号结束端点之间的弹性波信号,得到有效弹性波信号。
在一示例中,截取信号开始端点和信号结束端点之间的弹性波信号,对截取的信号进行时域缩小或放大,得到预设长度的有效弹性波信号。
由于不同手势、不同用户操作习惯等因素,会导致手势信号持续时间不同,为了利于手势识别,可将截取信号进行时域缩小或放大成相同长度,得到的有效弹性波信号为n*m,n为每一个有效弹性波信号的信号长度(预设长度),m为弹性波传感器的数量,m大于等于1。
在截取的信号长度大于预设长度时,进行信号抽样,以得到预设长度的有效弹性波信号;在截取的信号长度小于预设长度时,进行信号插值,以得到预设长度的有效弹性波信号。
在本发明一示例实施例中,根据弹性波信号的振幅确定弹性波信号中手势触碰触控装置的信号开始端点和信号结束端点之后,还可以包括:
对信号开始端点和信号结束端点进行校正:确定信号开始端点与信号结束端点之间振幅最大值的位置,以振幅最大值的位置为中心分别向信号两端扩展,分别找到相邻两个振幅的差值小于差分阈值的左边位置和右边位置,将左边位置和右边位置分别作为校正后的信号开始端点和校正后的信号结束端点。
信号开始端点可以包括:校正后的信号开始端点,信号结束端点包括:校正后的信号结束端点。
可对确定的弹性波信号中手势触碰触控装置的信号开始端点和信号结束端点进行端点矫正,将信号开始端点与信号结束端点之间振幅最大值的位置作为信号的中间点位置,以此向两端扩展,根据相邻两个振幅的差值以确定矫正后的信号开始端点和矫正后的信号结束端点,将矫正后的信号开始端点和矫正后的信号结束端点之间的弹性波信号确定为有效弹性波信号。
在一示例中,以设置的弹性波传感器有四个为例,图4为本发明一示例实施例提供的信号端点检测的示意图,图5为本发明一示例实施例提供的信号端点校正的示意图,如图4和图5所示,四个弹性波传感器分别对应的弹性波信号为CH1、CH2、CH3和CH4,可根据四个弹性波传感器分别对应的弹性波信号CH1、CH2、CH3和CH4确定信号开始端点和信号结束端点,以及进行信号开始端点和信号结束端点的校正。
在本发明一示例实施例中,根据弹性波信号符合的信号特征进行手势识别之前,还可以包括:
根据弹性波信号确定手势是否为有效手势,在手势为有效手势时,根据弹性波信号符合的信号特征进行手势识别。
本实施例中,进行手势识别之前,可先判断用户手势是否为有效手势,有效手势是指符合手势所有要求,包括手势位置、接触时长、手势是否规范、力度是否达到阈值等。
判断手势是否为有效手势可以但不仅限于包括:手势是否符合预定义的手势类别,手势的触碰位置是否在预定义的触碰有效区域内。比如,预定义的手势类别是短按,若手势长按则手势是无效手势。或者,若预定义的触碰有效区域为显示屏的中间位置,若手势在显示屏的边缘位置触碰则手势为无效手势。
在一示例中,根据弹性波信号确定手势是否为有效手势,可以包括:
根据检测到弹性波信号的弹性波传感器所在位置确定手势触碰触控装置的位置,在手势触碰触控装置的位置在设定区域时,确定手势为有效手势;在手势触碰触控装置的位置未在设定区域时,确定手势为无效手势。
本实施例中,可根据弹性波信号对应的弹性波传感器所在位置,确定手势的触碰位置是否在预定义的触碰有效区域内,从而确定手势是否为有效手势。
在弹性波信号对应的弹性波传感器所在位置在预定义的触碰有效区域内时,确定手势触碰触控装置的位置在设定区域,从而确定手势为有效手势。在弹性波信号对应的弹性波传感器所在位置未在预定义的触碰有效区域内时,确定手势触碰触控装置的位置未在设定区域,从而确定手势为无效手势。
在一示例中,根据弹性波信号确定手势是否为有效手势,可以包括:
根据弹性波信号的时间长度确定手势触碰触控装置的时长,在手势触碰触控装置的时长大于或等于设定时长时,确定手势为有效手势;在手势触碰触控装置的时长小于设定时长时,确定手势为无效手势。
本实施例中,可根据弹性波信号的时间长度,确定手势是否是有效触发,从而确定手势是否为有效手势。
在弹性波信号的时间长度大于或等于设定时长时,确定手势为有效触碰,从而确定手势为有效手势,避免用户短暂误触发触控装置时的手势误识别。在弹性波信号的时间长度小于设定时长时,确定手势为无效触碰,从而确定手势为无效手势。
在一示例中,判断手势是否为有效手势的判断的方法可采用现有方案,比如用卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,简称CNN)进行二分类,二分类分为手势有效和手势无效,以识别手势为有效手势或无效手势。
图6为本发明另一示例实施例提供的手势识别方法的流程图,如图6所示,手势识别方法的可以包括:
S601:多个弹性波传感器分别采集弹性波信号。
本实施例中,可通过不同位置设置多个弹性波传感器,通过多个弹性波传感器分别采集或检测手势触碰显示屏时产生的弹性波信号。
S602:端点检测后截取有效弹性波信号。
根据上述任一实施例的端点检测,确定出信号开始端点和信号结束端点后,截取信号开始端点和信号结束端点之间的弹性波信号作为有效弹性波信号。
信号开始端点可以包括:校正后的信号开始端点,信号结束端点可以包括:校正后的信号结束端点。
S603:对截取的信号进行时域缩小或放大成相同长度。
由于不同手势、不同用户操作习惯等因素,会导致手势信号持续时间不同,为了利于手势识别,可将截取信号进行时域缩小或放大成相同长度,得到的有效弹性波信号为n*m,n为每一个有效弹性波信号的信号长度(预设长度),m为弹性波传感器的数量,m大于等于1。
在截取的信号长度大于预设长度时,进行信号抽样,以得到预设长度的有效弹性波信号;在截取的信号长度小于预设长度时,进行信号插值,以得到预设长度的有效弹性波信号。
S604:判断手势是否有效。若有效,则执行S605;若无效,则结束。
进行手势识别之前,可先判断用户手势是否有效,可先判断用户手势是否为有效手势,有效手势是指符合手势所有要求,包括手势位置、接触时长、手势是否规范、力度是否达到阈值等。
手势是否为有效手势的判断可参见上述任一实施例所示的手势有效判断的方法,本实施例在此不进行赘述。
S605:提取手势特征。
S606:进行手势识别。
S605和S606中,可基于每一个弹性波传感器对应的有效弹性波信号提取手势特征,手势特征可以包括:同步特征或异步特征,根据多个弹性波传感器对应的多个有效弹性波信号之间具有同步特征或异步特征,以识别手势是点击手势或滑动手势。手势识别可参见上述任一实施例所示的提取手势特征和手势识别,本实施例在此不进行赘述。
图7为本发明一示例实施例提供的手势识别装置的结构框图,如图7所示,手势识别装置可以包括信号处理装置71和至少一个弹性波传感器72,信号处理装置可以与每一个弹性波传感器电连接。
信号处理装置可以包括存储器和处理器。存储器用于存储执行指令,处理器可以是一个中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU),或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC),或者完成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
当信号处理装置运行时,处理器与存储器之间通信,处理器调用执行指令,用于执行以下操作:
获取设置在触控装置上的至少一个弹性波传感器检测到的弹性波信号;
判断所述弹性波信号符合的信号特征,所述信号特征可以包括:同步特征、异步特征或预设的点击手势波形特征;
根据所述弹性波信号符合的信号特征进行手势识别。
本发明实施例提供的信号处理装置用于执行任一实施例手势识别方法的技术方案,其实现原理和实现效果类似,此处不再赘述。
在本发明一示例实施例中,所述弹性波传感器的数量可以为多个,处理器根据所述弹性波信号符合的信号特征进行手势识别,可以包括:
在多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号之间具有同步特征时,识别所述手势为点击手势;
在多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号之间具有异步特征时,识别所述手势为滑动手势;
其中,所述同步特征是指所述多个弹性波信号的相位差小于或等于预设的时间差值,以及所述多个弹性波信号出现波峰或波谷的相位差小于或等于所述预设的时间差值;所述异步特征是指所述多个弹性波信号出现波峰或波谷的相位差大于所述预设的时间差值,且不会在同一时间点相交。
在本发明一示例实施例中,处理器还用于:
所述识别所述手势为点击手势之后,获取预设时间内的多个手势识别结果;
在所述预设时间内,多个连续检测周期的手势识别结果中只有一个点击手势时,确定所述点击手势为单次点击;
在所述预设时间内,连续N个检测周期的手势识别结果中均是点击手势时,确定所述点击手势为N次点击,N大于等于2。
在本发明一示例实施例中,处理器还用于:
识别所述手势为点击手势之后,在任一个效弹性波信号的时间长度大于或等于第一按压时间阈值时,确定所述点击手势为预设按压时长的按压手势;
或者,
识别所述手势为点击手势之后,确定多个弹性波信号中每一个弹性波信号的时间长度,在多个弹性波信号中的最大时间长度大于或等于第二按压时间阈值时,确定所述点击手势为预设按压时长的按压手势。
在本发明一示例实施例中,还用于处理器:
识别所述手势为滑动手势之后,根据先后出现波峰或波谷的多个弹性波信号对应的多个弹性波传感器的所在位置,确定所述滑动手势的方向:
在最早出现波峰或波谷的弹性波信号对应的弹性波传感器所在位置为第一位置,最晚出现波峰或波谷的弹性波信号对应的弹性波传感器所在位置为第二位置时,确定所述滑动手势的方向为从所述第一位置到所述第二位置。
在本发明一示例实施例中,所述弹性波传感器的数量可以为一个,处理器根据所述弹性波信号符合的信号特征进行手势识别,可以包括:
在所述弹性波信号的波形为预设的点击手势波形时,确定所述手势为点击手势。
在本发明一示例实施例中,处理器还用于在获取到所述弹性波信号后,确定有效弹性波信号。
处理器确定有效弹性波信号可以包括:根据弹性波信号的振幅确定所述弹性波信号中手势触碰触控装置的信号开始端点和信号结束端点;
处理器根据弹性波信号的振幅确定所述弹性波信号中手势触碰触控装置的信号开始端点和信号结束端点,可以包括:
根据一个弹性波信号的振幅确定所述信号开始端点和所述信号结束端点,将该弹性波信号绝对值大于第一阈值的振幅对应的最小时间点作为所述信号开始端点,将该弹性波信号绝对值小于第二阈值的振幅对应的最小时间点作为所述信号结束端点;
或者,
根据多个弹性波信号的振幅确定所述信号开始端点和所述信号结束端点,获取多个弹性波信号同一时间点振幅绝对值的累计值,将大于第三阈值的累计值对应的最小时间点作为所述信号开始端点,将小于第四阈值的累计值对应的最小时间点作为所述信号结束端点;
或者,
根据多个弹性波信号的振幅确定所述信号开始端点和所述信号结束端点,获取多个弹性波信号同一时间点振幅绝对值的累计平均值,将大于第五阈值的累计平均值对应的最小时间点作为所述信号开始端点,将小于第六阈值的累计平均值对应的最小时间点作为所述信号结束端点。
在本发明一示例实施例中,处理器还用于:
根据弹性波信号的振幅确定所述弹性波信号中手势触碰触控装置的信号开始端点和信号结束端点之后,对所述信号开始端点和所述信号结束端点进行校正:确定所述信号开始端点与所述信号结束端点之间振幅最大值的位置,以所述位置为中心分别向信号两端扩展,分别找到相邻两个振幅的差值小于差分阈值的左边位置和右边位置,将所述左边位置和所述右边位置分别作为校正后的信号开始端点和校正后的信号结束端点;
所述信号开始端点包括:校正后的信号开始端点,所述信号结束端点包括:校正后的信号结束端点。
在本发明一示例实施例中,处理器确定有效弹性波信号,还可以包括:
截取所述信号开始端点和所述信号结束端点之间的弹性波信号,对截取的信号进行时域缩小或放大,得到预设长度的有效弹性波信号;
或者,
截取所述信号开始端点和所述信号结束端点之间的弹性波信号,将截取的信号作为有效弹性波信号。
在本发明一示例实施例中,处理器还用于:
根据所述弹性波信号符合的信号特征进行手势识别之前,根据所述弹性波信号确定所述手势是否为有效手势,在所述手势为有效手势时,根据所述弹性波信号符合的信号特征进行手势识别。
在本发明一示例实施例中,处理器根据所述弹性波信号确定所述手势是否为有效手势,可以包括:
根据检测到所述弹性波信号的弹性波传感器所在位置确定手势触碰触控装置的位置,在手势触碰触控装置的位置在设定区域时,确定所述手势为有效手势;在手势触碰触控装置的位置未在设定区域时,确定所述手势为无效手势;
或者,
根据所述弹性波信号的时间长度确定手势触碰触控装置的时长,在手势触碰触控装置的时长大于或等于设定时长时,确定所述手势为有效手势;在手势触碰触控装置的时长小于设定时长时,确定所述手势为无效手势。
图8为本发明一示例实施例提供的终端设备的结构框图,如图8所示,终端设备可以包括:触控装置81和任一实施例所示的手势识别装置82,触控装置可以包括显示屏。
手势识别装置可以应用到终端设备中,以识别用户在终端设备显示屏上的手势操作,提高用户的人机交互体验。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中,在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分;例如,一个物理组件可以具有多个功能,或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器,如数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
Claims (11)
1.一种手势识别方法,其特征在于,包括:
获取设置在触控装置上的至少一个弹性波传感器检测到的弹性波信号;
判断所述弹性波信号符合的信号特征,所述信号特征包括:同步特征、异步特征或预设的点击手势波形特征;
根据所述弹性波信号符合的信号特征进行手势识别。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述弹性波传感器的数量为多个,所述根据所述弹性波信号符合的信号特征进行手势识别,包括:
在多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号之间具有同步特征时,识别所述手势为点击手势;
在多个弹性波传感器对应的多个弹性波信号之间具有异步特征时,识别所述手势为滑动手势;
其中,所述同步特征是指所述多个弹性波信号的相位差小于或等于预设的时间差值,以及所述多个弹性波信号出现波峰或波谷的相位差小于或等于所述预设的时间差值;所述异步特征是指所述多个弹性波信号出现波峰或波谷的相位差大于所述预设的时间差值,且不会在同一时间点相交。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述识别所述手势为点击手势之后,所述方法还包括:
获取预设时间内的多个手势识别结果;
在所述预设时间内,多个连续检测周期的手势识别结果中只有一个点击手势时,确定所述点击手势为单次点击;
在所述预设时间内,连续N个检测周期的手势识别结果中均是点击手势时,确定所述点击手势为N次点击,N大于等于2。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述识别所述手势为点击手势之后,所述方法还包括:
在任一个弹性波信号的时间长度大于或等于第一按压时间阈值时,确定所述点击手势为预设按压时长的按压手势;
或者,
确定多个弹性波信号中每一个弹性波信号的时间长度,在多个弹性波信号中的最大时间长度大于或等于第二按压时间阈值时,确定所述点击手势为预设按压时长的按压手势。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述识别所述手势为滑动手势之后,所述方法还包括:
根据先后出现波峰或波谷的多个弹性波信号对应的多个弹性波传感器的所在位置,确定所述滑动手势的方向;
在最早出现波峰或波谷的弹性波信号对应的弹性波传感器所在位置为第一位置,最晚出现波峰或波谷的弹性波信号对应的弹性波传感器所在位置为第二位置时,确定所述滑动手势的方向为从所述第一位置到所述第二位置。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述弹性波传感器的数量为一个,所述根据所述弹性波信号符合的信号特征进行手势识别,包括:
在所述弹性波信号的波形为预设的点击手势波形时,确定所述手势为点击手势。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在获取到所述弹性波信号后,确定有效弹性波信号;
所述确定有效弹性波信号包括:根据弹性波信号的振幅确定所述弹性波信号中手势触碰触控装置的信号开始端点和信号结束端点;
所述根据弹性波信号的振幅确定所述弹性波信号中手势触碰触控装置的信号开始端点和信号结束端点,包括:
根据一个弹性波信号的振幅确定所述信号开始端点和所述信号结束端点,将该弹性波信号绝对值大于第一阈值的振幅对应的最小时间点作为所述信号开始端点,将该弹性波信号绝对值小于第二阈值的振幅对应的最小时间点作为所述信号结束端点;
或者,
根据多个弹性波信号的振幅确定所述信号开始端点和所述信号结束端点,获取多个弹性波信号同一时间点振幅绝对值的累计值,将大于第三阈值的累计值对应的最小时间点作为所述信号开始端点,将小于第四阈值的累计值对应的最小时间点作为所述信号结束端点;
或者,
根据多个弹性波信号的振幅确定所述信号开始端点和所述信号结束端点,获取多个弹性波信号同一时间点振幅绝对值的累计平均值,将大于第五阈值的累计平均值对应的最小时间点作为所述信号开始端点,将小于第六阈值的累计平均值对应的最小时间点作为所述信号结束端点。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据弹性波信号的振幅确定所述弹性波信号中手势触碰触控装置的信号开始端点和信号结束端点之后,所述方法还包括:
对所述信号开始端点和所述信号结束端点进行校正:确定所述信号开始端点与所述信号结束端点之间振幅最大值的位置,以所述位置为中心分别向信号两端扩展,分别找到相邻两个振幅的差值小于差分阈值的左边位置和右边位置,将所述左边位置和所述右边位置分别作为校正后的信号开始端点和校正后的信号结束端点;
所述信号开始端点包括:校正后的信号开始端点,所述信号结束端点包括:校正后的信号结束端点;
所述确定有效弹性波信号,还包括:
截取所述信号开始端点和所述信号结束端点之间的弹性波信号,对截取的信号进行时域缩小或放大,得到预设长度的有效弹性波信号;或者,截取所述信号开始端点和所述信号结束端点之间的弹性波信号,将截取的信号作为有效弹性波信号。
9.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述弹性波信号符合的信号特征进行手势识别之前,所述方法还包括:
根据所述弹性波信号确定所述手势是否为有效手势,在所述手势为有效手势时,根据所述弹性波信号符合的信号特征进行手势识别;
所述根据所述弹性波信号确定所述手势是否为有效手势,包括:
根据检测到所述弹性波信号的弹性波传感器所在位置确定手势触碰触控装置的位置,在手势触碰触控装置的位置在设定区域时,确定所述手势为有效手势;在手势触碰触控装置的位置未在设定区域时,确定所述手势为无效手势;
或者,
根据所述弹性波信号的时间长度确定手势触碰触控装置的时长,在手势触碰触控装置的时长大于或等于设定时长时,确定所述手势为有效手势;在手势触碰触控装置的时长小于设定时长时,确定所述手势为无效手势。
10.一种手势识别装置,其特征在于,包括信号处理装置和至少一个弹性波传感器,所述信号处理装置与每一个弹性波传感器电连接,用于执行如权利要求1-9任一项所述的手势识别方法。
11.一种终端设备,其特征在于,包括触控装置和如权利要求10所述的手势识别装置,所述触控装置包括显示屏。
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