TWI463371B - 手勢偵測裝置以及根據速度判斷連續手勢的方法 - Google Patents

Description

手勢偵測裝置以及根據速度判斷連續手勢的方法

本發明是有關於一種方法及裝置，且特別是有關於一種根據速度判斷連續手勢的方法及裝置。

以一般觸控螢幕來說，若欲連續放大頁面資訊時，僅需連續地在螢幕上進行拇指與食指撥開之動作(如：拇指與食指由靠近至分開)，其中在連續進行撥開之動作時，由於僅有撥開之動作是會接觸到觸控螢幕，而恢復至撥開動作前(如：拇指與食指由分開至靠近)的手勢動作本身並不會接觸到觸控螢幕本身，因此以一般觸控螢幕來說，連續撥開之動作並不易產生誤判的情況。

然而，若是透過影像感測器進行手勢感測時，便容易產生誤判之情況。意即是，進行拇指與食指撥開之動作(如：拇指與食指由靠近至分開)時，其會輸出一指令(如：放大指令)，而在恢復至撥開動作前(如：拇指與食指由分開至靠近)的手勢動作時，其本身亦可能會產生另一指令(如：縮小指令)，從而造成誤判的發生。

本發明提供一種根據速度判斷連續手勢的方法及裝置，其可偵測連續手勢的動作，並減少誤判的機率。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提出一種根據速度判斷連續手勢的方法，其包括下列步驟。首先，判斷一物件影像大小於一連續時間內是否快速變大及慢速變小，若是，則輸出一第一指令。接著，判斷物件影像 大小於連續時間內是否慢速變大及快速變小，若是，則輸出一第二指令。

本發明之一實施例另提出一種根據速度判斷連續手勢的方法，其包括下列步驟。首先，判斷一物件影像亮度於一連續時間內是否快速變亮及慢速變暗，若是，則輸出一第一命令。接著，判斷物件影像亮度於連續時間內是否慢速變亮及快速變暗，若是，則輸出一第二命令。

在本發明之一實施例中，上述的第一指令為一放大指令。

在本發明之一實施例中，上述的第二指令為一縮小指令。

本發明之一實施例又提出一種根據速度判斷連續手勢的方法，其包括判斷一物件影像於一連續時間內是否連續沿一方向快速移動後又慢速往此方向之反向移動，若是，則輸出一指令。

在本發明之一實施例中，上述的物件影像為一手部影像。

在本發明之一實施例中，上述指令為一向此方向之指令。

在本發明之一實施例中，上述連續手勢為一週期性連續手勢。

在本發明之一實施例中，上述的快速與上述的慢速於連續時間內係為相對之速度。

本發明之一實施例更提出一種手勢偵測裝置，其包括一影像感測元件以及一處理單元。影像感測元件適於接收一物體所反射之一物體光束而輸出一影像資訊。處理單元適於處理影像資訊而產生一第一命令或一第二命令。處理單元產生第一命令與第二命令的方式包括下列步驟。首先，判斷影像資訊中的物件影像大小於一連續時間內是否快速變大及慢速變小，若是，則輸出一第一指令。接著，判斷物件影像大小於連續時間內是 否慢速變大及快速變小，若是，則輸出第二指令。

在本發明之一實施例中，手勢偵測裝置更包括一發光元件，適於提供一光束，其中光束被物體反射後形成物體光束。

基於上述，本發明之根據速度判斷連續手勢的方法及裝置可透過判斷動作指令之手勢與恢復動作指令之手勢的速度不同，而判斷使用者是想進行單一指令之輸入，而可避免產生誤動作。另外，亦可藉由判斷影像資訊中的物件影像大小/亮度是否於連續時間內快速變大及慢速變小，而輸出一動作指令，亦可避免產生誤動作。此外，亦可判斷物件影像大小/亮度於連續時間內是否慢速變大及快速變小，而輸出一動作指令，亦可避免誤動作。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1A至圖1F為本發明之一實施例之手勢偵測裝置判斷連續手勢的流程示意圖，而圖2則是連續重複圖1A至圖1F所繪示之手勢動作於影像感測元件上所產生的物件影像尺寸與時間的關係圖。請先參考圖1A至圖1F，本實施例之手勢偵測裝置100包括一影像感測元件110以及一處理單元120，其中影像感測元件110適於接收一物體101所反射之一物體光束L103而輸出一影像資訊I1，處理單元120則適於處理影像資訊I1而產生一第一命令C1或一第二命令C2。在本實施例中，手勢 偵測裝置100更包括一發光元件130，適於提供一光束L101，其中光束L101被物體101反射後形成物體光束L103。發光元件130可為一不可見光發光元件或一可見光發光元件，其中本實施例之光束L101是以紅外光作為實施範例，但不以此為限。

具體來說，本實施例之手勢偵測裝置100主要是可根據使用者之連續手勢所產生之習慣動作的速度差異來進行手勢動作之判斷，藉以可降低及避免誤判手勢的可能性。以下將以圖1A至圖1F來說明本實施例之手勢偵測裝置100如何判斷連續手勢的方式，其中圖1A至圖1F係分別於固定之時間間隔△T下之連續動作。

請先參考圖1A至圖1B，使用者可透過快速地往靠近影像感測元件110的方向將拇指以及食指分開/分離(如：進行撥開的動作)以進行一控制命令時(如：放大指令)，此時物件影像尺寸於固定之時間間隔△T內便會快速地變大，如圖1A至圖1B之連續動作及圖2之斜率L1所示。詳細來說，使用者欲透過手勢進行一方向移動(如：快速地靠近影像感測元件110)之控制命令時(例如：放大指令)，其手勢於此方向上的移動速率通常會較快，再者，由於圖1A至圖1B所繪示之動作手勢是將拇指及食指分開/分離，因此影像感測元件110所感測的物件影像尺寸之變化便會逐漸地變大，基於上述，影像感測元件110所感測之物件影像大小於一連續時間內便會快速地變大。

相對地，若使用者欲重複圖1A至圖1B所繪示之動作指令時，不可避免地，使用者的手勢便需先恢復原起手式之態樣，如圖1C至圖1F所繪示之恢復手勢動作，而後才再重複其欲進行之動作指令(如：圖1A至圖1B所繪示之動作指令)。特別的是，恢復原預先動作之手勢動作所需的時間通常會較欲進行之動作手勢 所需的時間長，因此使用者由前述的動作指令手勢恢復至原起手式之態樣(如：圖1C至圖1F所繪示之連續動作)時，影像感測元件110所感測的物件影像尺寸於3個固定之時間間隔△T內便會相對地慢速地變小，如圖1C至圖1F之連續動作及圖2之斜率L2所示。在本實施例中，快速與慢速的定義係於連續時間內之相對速度表現，如圖1A至圖1F之連續動作以及圖2之斜率L1、L2所繪示。

詳細來說，當使用者欲回復原預先動作之手勢時，其回復之動作於此方向上的移動速率通常會較慢，如圖1C至圖1F所繪示之連續動作，再者，由於圖1C至圖1F所繪示之動作手勢是將拇指及食指互相靠近/接觸，因此影像感測元件110所感測的物件影像尺寸之變化便會逐漸地變小，基於上述，影像感測元件110所感測之物件影像大小於一連續時間內便會慢速地變小。基於上述，當處理單元120判斷影像資訊I1中的物件影像大小於一連續時間內快速變大及慢速變小時，此時便會輸出第一指令C1，其中第一指令C1例如是一放大指令。而當使用者係連續重複圖1A至圖1F所繪示之動作時，處理單元120便會連續輸出第一指令C1，亦即可連續輸出放大指令。

需要說明的是，本實施例之手勢偵測裝置100主要是根據動作指令之手勢與恢復動作指令之手勢的速度不同，藉以解決傳統容易將動作指令之手勢與恢復動作指令之手勢視為兩種不同的指令而分別輸出兩種指令，從而容易產生誤判的情況。例如：連續重複圖1A至圖1F所繪示之動作，便會產生連續不同指令產生，但是使用者僅僅是想連續產生同一指令。換言之，本實施例之手勢偵測裝置100可透過判斷動作指令之手勢與恢復動作指令之手勢的速度不同，而判斷使用者主要是想進行單一指令之輸入，更 進一步地說，本實施例之手勢偵測裝置100在連續重複圖1A至圖1F所繪示之動作時，便可連續輸出第一指令C1，亦即可連續輸出放大指令，而不會產生誤動作。

圖3A至圖3F為本發明之一實施例之手勢偵測裝置判斷另一連續手勢的流程示意圖，而圖4則是連續重複圖3A至圖3F所繪示之手勢動作於影像感測元件上所產生的物件影像尺寸與時間的關係圖，其中圖3A至圖3F主要是繪示使用者欲以快速將拇指及食指互相靠近/接觸(如：抓取之動作)之手勢進行指令輸出，而該抓取之動作可為快速遠離影像感測元件110之連續動作。在本實施例中，圖3A至圖3F係分別於固定之時間間隔△T下之連續動作。

請先參考圖3A至圖3D，使用者可先慢速地往靠近影像感測元件110的方向並將拇指以及食指分開/分離(如：進行撥開的動作)，以作為後續欲快速將拇指及食指互相靠近/接觸(如：抓取之動作)之預備動作，此時物件影像尺寸於3個固定之時間間隔△T內呈現相對慢速地變大，如圖3A至圖3D之連續動作及圖2之斜率L3所示。同樣地，進行預備動作之手勢所需的時間通常會較後續欲進行之手勢動作所需的時間長，因此，當使用者欲進行預備動作之手勢時，其準備動作之手勢於此方向上的移動速率通常會較慢，如圖3A至圖3D所繪示之連續動作，再者，由於圖3A至圖3D所繪示之動作手勢是將拇指以及食指分開/分離，因此影像感測元件110所感測的物件影像尺寸之變化便會逐漸地變大。

接著，請參考圖3E至圖3F，使用者便可透過快速地往遠離影像感測元件110的方向將拇指以及食指互相靠近/接觸(如：抓取之動作)之手勢以進行一控制命令時(如：縮小指令)，此時物件影像尺寸於固定之時間間隔△T內便會快速地變小，如圖3E至圖3F 之連續動作及圖4之斜率L4所示。類似地，使用者若欲透過手勢進行一方向移動(如：快速地遠離影像感測元件110)之控制命令時(例如：縮小指令)，其手勢於此方向上的移動速率通常會較快。再者，由於圖3E至圖3F所繪示之動作手勢是快速將拇指及食指互相靠近/接觸(如：抓取之動作)，因此影像感測元件110所感測的物件影像尺寸之變化便會快速地變小，基於上述，影像感測元件110所感測之物件影像大小於一連續時間內便會快速地變小。 在本實施例中，快速與慢速的定義係於連續時間內相對之速度，如圖3A至圖3F之連續動作以及圖4之斜率L3、L4所繪示。

由圖3A至圖3F以及圖4可知，當處理單元120判斷物件影像大小於連續時間內是否慢速變大及快速變小時，此時便會輸出第二指令C2，其中第二指令C2例如是一縮小指令。而當使用者係連續重複圖3A至圖3F所繪示之動作時，處理單元120便會連續輸出第二指令C2，亦即可連續輸出放大指令。

同樣地，本實施例之手勢偵測裝置100主要是根據動作指令之手勢與恢復動作指令之手勢的速度不同，藉以解決傳統容易將動作指令之手勢與恢復動作指令之手勢視為兩種不同的指令而分別輸出兩種指令，從而容易產生誤判的情況。例如：連續重複圖3A至圖3F所繪示之動作，便會產生連續不同指令產生，但是使用者僅僅是想連續產生同一指令。換言之，本實施例之手勢偵測裝置100可透過判斷動作指令之手勢與恢復動作指令之手勢的速度不同，而判斷使用者主要是想進行單一指令之輸入，更進一步地說，本實施例之手勢偵測裝置100在連續重複圖3A至圖3F所繪示之動作時，便可連續輸出第二指令C2，亦即可連續輸出縮小指令，而不會產生誤動作。值得一提的是，上述係以物件影像 之尺寸大小作為判斷方式，但於其他實施例中，由於物件影像之亮度值亦與物體101距離影像感測元件110之距離有關，因此上述亦可使用物件影像之亮度值作為判斷方式。

圖5A至圖5F為本發明之一實施例之手勢偵測裝置判斷又一連續手勢的流程示意圖，其中圖5A至圖5F主要是繪示使用者欲以快速將手指往某一方向移動之手勢進行指令輸出，而該移動之動作可為快速由一側移向另一側之連續動作。在本實施例中，圖5A至圖5F係分別於固定之時間間隔△T下之連續動作。

請先參考圖5A至圖5D，使用者可透過將手指往某一方向快速地移動以進行一控制命令時(如：向右移動之指令)，此時物件影像於固定之時間間隔△T內的移動速度會較快，如圖5A至圖5B之連續動作所示。詳細來說，使用者欲透過手勢進行一方向移動(如：快速地往右方移動)之控制命令時(例如：向右指令)，其手勢於此方向上的移動速率通常會較快，因此影像感測元件110所感測之物件影像於一連續時間內之移動速度便會較快。

相對地，若使用者欲重複圖5A至圖5B所繪示之動作指令時，不可避免地，使用者的手勢便需先恢復原起手式之態樣，如圖5C至圖5F所繪示之恢復手勢動作，而後才再重複其欲進行之動作指令(如：圖5A至圖5B所繪示之向右動作指令)。特別的是，恢復原預先動作之手勢動作所需的時間通常會較欲進行之動作手勢所需的時間長，因此使用者由前述的動作指令手勢恢復至原起手式之態樣(如：圖5C至圖5F所繪示之連續動作)時，影像感測元件110所感測的物件影像之移動速度於3個固定之時間間隔△T內便會較小，如圖5C至圖5F之連續動作所示。在本實施例中，快速移動與快速移動的定義係於連續時間內之相對速度表現，如圖5A至圖5F之連續動作所繪示。

基於上述，當處理單元120判斷影像資訊I1中的物件影像於一連續時間內連續沿一方向快速移動後又慢速往此方向之反向移動時，此時便會輸出第三指令C3，其中第三指令C3例如是一向右指令。而當使用者係連續重複圖5A至圖5F所繪示之動作時，處理單元120便會連續輸出第三指令C3，亦即可連續輸出向右指令。

同樣地，本實施例之手勢偵測裝置100主要是根據動作指令之手勢與恢復動作指令之手勢的速度不同，藉以解決傳統容易將動作指令之手勢與恢復動作指令之手勢視為兩種不同的指令而分別輸出兩種指令，從而容易產生誤判的情況。例如：連續重複圖5A至圖5F所繪示之動作，便會產生連續不同指令產生，但是使用者僅僅是想連續產生同一指令。換言之，本實施例之手勢偵測裝置100可透過判斷動作指令之手勢與恢復動作指令之手勢的速度不同，而判斷使用者主要是想進行單一指令之輸入，更進一步地說，本實施例之手勢偵測裝置100在連續重複圖3A至圖3F所繪示之動作時，便可連續輸出第三指令C3，亦即可連續輸出向右指令，而不會產生誤動作。

值得一提的是，本實施例係以根據相對速度不同來判斷手勢，其中所謂的相對速度係涵蓋「相對位移量」或「相對位移時間」的部分。

綜上所述，本發明之根據速度判斷連續手勢的方法及裝置至少具有以下優點。首先，可透過判斷動作指令之手勢與恢復動作指令之手勢的速度不同，而判斷使用者主要是想進行單一指令之輸入，以避免產生誤動作。另外，亦可藉由判斷影像資訊中的物件影像大小/亮度是否於連續時間內快速變大及慢速變小，而輸出一動作指令，亦可避免誤動作。此外，亦可判斷物件影像大小/亮 度於連續時間內是否慢速變大及快速變小，而輸出一動作指令，亦可避免誤動作。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。

100‧‧‧手勢偵測裝置

110‧‧‧影像感測元件

101‧‧‧物體

120‧‧‧處理單元

130‧‧‧發光元件

L101‧‧‧光束

L103‧‧‧物體光束

I1‧‧‧影像資訊

C1‧‧‧第一命令

C2‧‧‧第二命令

C3‧‧‧第三指令

△T‧‧‧時間間隔

L1‧‧‧斜率

L2‧‧‧斜率

L3‧‧‧斜率

L4‧‧‧斜率

圖1A至圖1F為本發明之一實施例之手勢偵測裝置判斷連續手勢的流程示意圖。

圖2則是連續重複圖1A至圖1F所繪示之手勢動作於影像感測元件上所產生的物件影像尺寸與時間的關係圖。

圖3A至圖3F為本發明之一實施例之手勢偵測裝置判斷另一連續手勢的流程示意圖。

圖4則是連續重複圖3A至圖3F所繪示之手勢動作於影像感測元件上所產生的物件影像尺寸與時間的關係圖。

圖5A至圖5F為本發明之一實施例之手勢偵測裝置判斷又一連續手勢的流程示意圖。

100‧‧‧手勢偵測裝置

110‧‧‧影像感測元件

101‧‧‧物體

120‧‧‧處理單元

130‧‧‧發光元件

L101‧‧‧光束

L103‧‧‧物體光束

I1‧‧‧影像資訊

Claims (20)

1. 一種根據速度判斷連續手勢的方法，包括：判斷一物件影像大小於一連續時間內是否快速變大及慢速變小，若是，則輸出一第一指令；以及判斷該物件影像大小於該連續時間內是否慢速變大及快速變小，若是，則輸出一第二指令，其中該物件影像為一手部影像。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該物件影像為一手部影像。
3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第一指令為一放大指令。
4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第二指令為一縮小指令。
5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該連續手勢為一週期性連續手勢。
6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該快速與該慢速於該連續時間內係為相對之速度。
7. 一種根據速度判斷連續手勢的方法，包括：判斷一物件影像亮度於一連續時間內是否快速變亮及慢速變暗，若是，則輸出一第一命令；以及判斷該物件影像亮度於該連續時間內是否慢速變亮及快速變暗，若是，則輸出一第二命令，其中該物件影像為一手部影像。
8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該物件影像為一手部影像。
9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該第一指令為一放大指令。
10. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該第二指令為一縮小指令。
11. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該連續手勢為一週期性連續手勢。
12. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該快速與該慢速於該連續時間內係為相對之速度。
13. 一種根據速度判斷連續手勢的方法，包括：判斷一物件影像於一連續時間內是否連續沿一方向快速移動後又慢速往該方向之反向移動，若是，則輸出一指令，其中該物件影像為一手部影像。
14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該物件影像為一手部影像。
15. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該指令為一向該方向之指令。
16. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該連續手勢為一週期性連續手勢。
17. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該快速與該慢速於該連續時間內係為相對之速度。
18. 一種根據速度判斷連續手勢的方法，包括： 判斷一物件影像於一連續時間內是否連續快速移動後又慢速往反方向移動，若是，則輸出一指令，其中該物件影像為一手部影像。
19. 一種手勢偵測裝置，包括：一影像感測元件，適於接收一物體所反射之一物體光束而輸出一影像資訊；一處理單元，適於處理該影像資訊而產生一第一命令或一第二命令，其中該處理單元產生該第一命令與該第二命令的方式包括：判斷該影像資訊中的該物件影像大小於一連續時間內是否快速變大及慢速變小，若是，則輸出一第一指令；以及判斷該物件影像大小於該連續時間內是否慢速變大及快速變小，若是，則輸出該第二指令。
20. 如申請專利範圍第19項所述之手勢偵測裝置，更包括：一發光元件，適於提供一光束，其中該光束被該物體反射後形成該物體光束。