TWI488072B - 手勢辨識系統及其手勢辨識方法 - Google Patents

手勢辨識系統及其手勢辨識方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI488072B
TWI488072B TW102147134A TW102147134A TWI488072B TW I488072 B TWI488072 B TW I488072B TW 102147134 A TW102147134 A TW 102147134A TW 102147134 A TW102147134 A TW 102147134A TW I488072 B TWI488072 B TW I488072B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
angle
module
illumination
gesture recognition
Prior art date
Application number
TW102147134A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201525769A (zh
Inventor
Jau Yu Chen
Original Assignee
Lite On Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lite On Technology Corp filed Critical Lite On Technology Corp
Priority to TW102147134A priority Critical patent/TWI488072B/zh
Priority to CN201410050940.1A priority patent/CN104732193B/zh
Priority to US14/514,754 priority patent/US9285887B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI488072B publication Critical patent/TWI488072B/zh
Publication of TW201525769A publication Critical patent/TW201525769A/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/017—Gesture based interaction, e.g. based on a set of recognized hand gestures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/0304—Detection arrangements using opto-electronic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/0304—Detection arrangements using opto-electronic means
    • G06F3/0325—Detection arrangements using opto-electronic means using a plurality of light emitters or reflectors or a plurality of detectors forming a reference frame from which to derive the orientation of the object, e.g. by triangulation or on the basis of reference deformation in the picked up image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/20—Analysis of motion
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/20—Analysis of motion
    • G06T7/246—Analysis of motion using feature-based methods, e.g. the tracking of corners or segments
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/50—Depth or shape recovery
    • G06T7/521—Depth or shape recovery from laser ranging, e.g. using interferometry; from the projection of structured light
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10—Image acquisition
    • G06V10/12—Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof
    • G06V10/14—Optical characteristics of the device performing the acquisition or on the illumination arrangements
    • G06V10/141—Control of illumination
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/20—Movements or behaviour, e.g. gesture recognition
    • G06V40/28—Recognition of hand or arm movements, e.g. recognition of deaf sign language
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2200/00—Indexing scheme for image data processing or generation, in general
    • G06T2200/04—Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving 3D image data
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10016—Video; Image sequence
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30196—Human being; Person

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Signal Processing (AREA)

Description

手勢辨識系統及其手勢辨識方法
本發明乃是關於一種手勢辨識系統，特別是指一種將二維影像之角度資訊轉換為深度資訊來進行辨識之手勢辨識系統。
隨著電腦科技的日新月異，電腦中不論是軟體系統或是硬體設備皆不斷地成長與發展，許多軟體系統在功能上由一些簡單、基本的功能演變至非常新穎且複雜的功能。當使用者要在電腦系統中執行一些應用程式或是功能選項時，使用者需先在電腦螢幕中選定所欲執行之選項，之後，再將滑鼠移動至欲點選的選項所在之位置，並加以執行，電腦系統才能開始執行所欲執行的應用程式或是功能選項。
使用者在對電腦系統、電腦/電視遊戲、資訊家電等產品進行操作時，需要透過人機介面來對電腦系統、電腦/電視遊戲、資訊家電等產品下達命令，並透過人機介面取得電腦系統、電腦/電視遊戲、資訊家電等產品所產生的執行結果。而隨著科技的進步，使用者與電腦系統、電腦/電視遊戲、資訊家電等產品之間的溝通模式也越來越多樣化。換句話說，人機介面所能接收的使用者訊息也不再侷限於鍵盤或滑鼠所產生的指令，許多結合語音、手寫，或是手勢等輸入模式的人機介面也逐漸地受到使用者的青睞。
在先前技藝下，目前所利用之二維相機影像手勢操控系統僅能提供二維的影像資訊來進行判斷，故無法提供深度功能之相關 操作。若需要得到深度資訊往往需要至少兩個以上的相機來獲得深度資訊，但其可能會系統運算量大、功耗高、造價昂貴。因此，對於一般手勢操控之大部分手勢都操作在二維空間(沒有深度資訊)，其運用有限。
本發明實施例提供一種手勢辨識系統，用以辨識一單手之手勢。所述手勢辨識系統包括第一發光模組、角度偵測模組、影像擷取模組與手勢資訊控制模組。第一發光模組用以根據第一發光控制訊號來發射第一光線，其中所述第一光線具有第一光線照射範圍。角度偵測模組根據角度偵測控制訊號用以接收第一光線之第一反射光並且根據第一反射光輸出光感應訊號，其中第一反射光為第一光線照射至單手所反射而產生。影像擷取模組用以擷取單手之至少一二維參考影像並且輸出二維參考影像，其中角度偵測模組與影像擷取模組之間的距離為固定長度。手勢資訊控制模組電性連接第一發光模組、影像擷取模組與角度偵測模組，所述手勢資訊控制模組分別根據光感應訊號與二維參考影像來獲得第一角度參考資料與第二角度參考資料。手勢資訊控制模組根據第一角度參考資料、第二角度參考資料與固定長度來計算單手之深度資料與水平位移資料，藉此以辨識單手所進行之動作。手勢資訊控制模組分別傳送第一發光控制訊號與角度偵測控制訊號至第一發光模組與角度偵測模組。
在本發明其中一個實施例中，其中該手勢資訊控制模組根據該二維參考影像來獲得該單手之一骨架資料。
在本發明其中一個實施例中，角度偵測模組具有與第一光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與第一光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。
在本發明其中一個實施例中，手勢資訊控制模組包括影像控 制單元、第一發光控制單元、角度控制單元與手勢辨識處理單元。影像控制單元電性連接影像擷取模組，所述影像控制單元用以接收二維參考影像並據此計算第二角度參考資料。第一發光控制單元電性連接第一發光模組，所述第一發光控制單元根據第一發光指令來輸出第一發光控制訊號。角度控制單元電性連接角度偵測模組，所述角度控制單元用以接收光感應訊號並據此計算第一角度參考資料，其中角度控制單元根據角度偵測指令傳送角度偵測控制訊號至角度偵測模組。手勢辨識處理單元電性連接影像控制單元、第一發光控制單元與角度控制單元，所述手勢辨識處理單元用以接收第一角度參考資料、第二角度參考資料並且根據第一角度參考資料、第二角度參考資料與固定長度來計算單手之深度資料與水平位移資料，藉此以辨識單手所進行之動作。手勢辨識處理單元分別傳送第一發光指令與角度偵測指令至第一發光控制單元與角度控制單元，並且手勢辨識處理單元可透過二維參考影像來獲取單手之骨架資料。
在本發明其中一個實施例中，手勢辨識系統更包括至少一個第二發光模組。第二發光模組用以根據第二發光控制訊號來發射第二光線，藉此擴充手勢辨識系統之整體光線照射範圍。第二光線具有第二光線照射範圍，並且第二光線照射範圍與第一光線照射範圍可部分重疊，角度偵測模組更用以接收第二光線之第二反射光並且根據第二反射光來輸出光感應訊號，其中第二反射光為第二光線照射至單手所反射而產生，其中手勢資訊控制模組傳送第二發光控制訊號至第二發光模組。
在本發明其中一個實施例中，手勢資訊控制模組更包括至少一個第二發光控制單元。第二發光控制單元電性連接第二發光模組與手勢辨識處理單元，所述第二發光控制單元根據手勢辨識處理單元所傳送之第二發光指令來輸出第二發光控制訊號。
在本發明其中一個實施例中，角度偵測模組具有與第一光線 的光波長及第二光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與第一光線的發光脈衝週期及第二光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。
在本發明其中一個實施例中，第一光線與第二光線具有相同的光波長，或者第一光線與第二光線具有相同的發光脈衝週期。
本發明實施例另提供一種手勢辨識系統，用以辨識一雙手之手勢。手勢辨識系統包括第一發光模組、第三發光模組、第一角度偵測模組、第二角度偵測模組、影像擷取模組與手勢資訊控制模組。第一發光模組用以根據第一發光控制訊號來發射第一光線，其中第一光線具有第一光線照射範圍。第三發光模組用以根據第三發光控制訊號來發射第三光線，其中第三光線具有第三光線照射範圍。第一角度偵測模組根據第一角度偵測控制訊號來接收第一光線之第一反射光並且根據第一反射光輸出第一光感應訊號，其中第一反射光為第一光線照射至第一手所反射而產生。第二角度偵測模組根據第二角度偵測控制訊號來接收第三光線之第三反射光並且根據第三反射光輸出第二光感應訊號，其中第三反射光為第三光線照射至第二手所反射而產生。影像擷取模組用以擷取第一手與第二手之至少一二維參考影像並且輸出二維參考影像，其中第一角度偵測模組與影像擷取模組之間的距離為第一固定長度，並且第二角度偵測模組與影像擷取模組之間的距離為第二固定長度。手勢資訊控制模組電性連接第一發光模組、第三發光模組、第一角度偵測模組、第二角度偵測模組與影像擷取模組。手勢資訊控制模組分別根據第一光感應訊號與二維參考影像來獲得第一角度參考資料與第二角度參考資料，並且分別根據第二光感應訊號與二維參考影像來獲得第三角度參考資料與第四角度參考資料。手勢資訊控制模組根據第一角度參考資料、第二角度參考資料與第一固定長度來計算第一手之第一深度資料與第一水平位移資料，並且手勢資訊控制模組根據第三角度參考資料、第四 角度參考資料與第二固定長度來計算第二手之第二深度資料與第二水平位移資料，藉此以辨識第一手與第二手所進行之動作。手勢資訊控制模組分別傳送第一發光控制訊號、第三發光控制訊號、第一角度偵測控制訊號與第二角度偵測控制訊號至第一發光模組、第三發光模組、第一角度偵測控制與第二角度偵測模組。
在本發明其中一個實施例中，手勢資訊控制模組根據該二維參考影像來獲得該第一手之一第一骨架資料與該第二手之一第二骨架資料。
在本發明其中一個實施例中，第一角度偵測模組具有與第一光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與第一光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期，並且第二角度偵測模組具有與第三光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與第三光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。
在本發明其中一個實施例中，第一光線與第三光線具有不同的光波長，或者第一光線與第三光線具有不同的發光脈衝週期。
在本發明其中一個實施例中，手勢資訊控制模組包括影像控制單元、第一發光控制單元、第一角度控制單元、第三發光控制單元、第二角度控制單元與手勢辨識處理單元。影像控制單元電性連接影像擷取模組，所述影像控制單元用以接收二維參考影像並據此計算第二角度參考資料與第四角度參考資料。第一發光控制單元電性連接第一發光模組，所述第一發光控制單元根據第一發光指令來輸出第一發光控制訊號。第一角度控制單元電性連接第一角度偵測模組，所述第一角度控制單元用以接收第一光感應訊號並據此計算第一角度參考資料，其中第一角度控制單元根據第一角度偵測指令傳送第一角度偵測控制訊號至第一角度偵測模組。第三發光控制單元電性連接第三發光模組，所述第三發光控制單元根據第三發光指令來輸出第三發光控制訊號。第二角度控制單元電性連接第二角度偵測模組，所述第二角度控制單元用以 接收第二光感應訊號並據此計算第三角度參考資料，其中第二角度控制單元根據第二角度偵測指令傳送第二角度偵測控制訊號至第二角度偵測模組。手勢辨識處理單元電性連接影像控制單元、第一發光控制單元、第三發光控制單元、第一角度控制單元與第二角度控制單元，所述手勢辨識處理單元用以接收第一角度參考資料、第二角度參考資料、第三角度參考資料與第四角度參考資料。手勢辨識處理單元根據第一角度參考資料、第二角度參考資料與第一固定長度來計算第一手之第一深度資料與第一水平位移資料，並且根據第三角度參考資料、第四角度參考資料與第二固定長度來計算第二手之第二深度資料與第二水平位移資料，藉此以辨識第一手與第二手所進行之動作。手勢辨識處理單元分別傳送第一發光指令、第三發光指令、第一角度偵測指令與第二角度偵測指令至第一發光控制單元、第三發光控制單元、第一角度控制單元與第二角度控制單元，並且手勢辨識處理單元可透過二維參考影像來獲取第一手之第一骨架資料與第二手之第二骨架資料。
在本發明其中一個實施例中，手勢辨識系統更包括至少一個第二發光模組與至少一個第四發光模組。第二發光模組用以根據第二發光控制訊號來發射第二光線，藉此擴充手勢辨識系統之整體光線照射範圍，其中第二光線具有第二光線照射範圍。第四發光模組用以根據第四發光控制訊號來發射第四光線，藉此擴充手勢辨識系統之整體光線照射範圍，其中第四光線具有第四光線照射範圍。第一角度偵測模組更用以接收第二光線之第二反射光來並且根據第二反射光來輸出第一光感應訊號，其中第二反射光為第二光線照射至第一手所反射而產生。第二角度偵測模組更用以接收第四光線之第四反射光來並且根據第四反射光來輸出第二光感應訊號，其中第四反射光為第四光線照射至第二手所反射而產生。手勢資訊控制模組傳送第二發光控制訊號與第四發光控制訊 號至第二發光模組與第四發光模組。
在本發明其中一個實施例中，手勢資訊控制模組更包括至少一個第二發光控制單元與至少一個第四發光控制單元。第二發光控制單元電性連接第二發光模組與手勢辨識處理單元，所述第二發光控制單元根據手勢辨識處理單元所傳送之第二發光指令來輸出第二發光控制訊號。第四發光控制單元電性連接第四發光模組與手勢辨識處理單元，所述第四發光控制單元根據手勢辨識處理單元所傳送之第四發光指令來輸出第四發光控制訊號。
在本發明其中一個實施例中，第一光線與第二光線可具有相同的光波長，或者第一光線與第二光線具有相同的發光脈衝週期。
在本發明其中一個實施例中，第三光線與第四光線可具有相同的光波長，或者第三光線與第四光線可具有相同的發光脈衝週期。
在本發明其中一個實施例中，第一角度偵測模組具有與第一光線的光波長及第二光線的光波長的相匹配的光波長偵測範圍或具有與第一光線發光的脈衝週期及第二光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。第二角度偵測模組具有與第三光線的光波長及第四光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍或具有與第三光線的發光脈衝週期及第四光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。
本發明實施例再提供一種用於辨識單手手勢之手勢辨識系統之手勢辨識方法。手勢辨識系統包括第一發光模組、角度偵測模組、影像擷取模組與手勢資訊控制模組。手勢資訊控制模組電性連接第一發光模組、影像擷取模組與角度偵測模組。手勢辨識方法包括以下步驟：根據第一發光控制訊號，透過第一發光模組來發射第一光線，其中第一光線具有第一光線照射範圍；根據角度偵測控制訊號，透過角度偵測模組接收第一光線之第一反射光並且根據第一反射光輸出光感應訊號，其中第一反射光為第一光線照射至單手所反射而產生。透過影像擷取模組來擷取單手之至少 一二維參考影像並且輸出二維參考影像，其中角度偵測模組與影像擷取模組之間的距離為固定長度。透過手勢資訊控制模組分別根據光感應訊號與二維參考影像來獲得第一角度參考資料與第二角度參考資料。透過手勢資訊控制模組根據第一角度參考資料、第二角度參考資料與固定長度來計算單手之深度資料與水平位移資料，藉此以辨識單手所進行之動作，其中手勢資訊控制模組分別傳送第一發光控制訊號與角度偵測訊號至第一發光控制模組與角度偵測模組。
本發明實施例更提供一種用於辨識雙手手勢之手勢辨識系統之手勢辨識方法。手勢辨識系統包括第一發光模組、第三發光模組、第一角度偵測模組、第二角度偵測模組、影像擷取模組與手勢資訊控制模組。手勢資訊控制模組電性連接第一發光模組、第三發光模組、第一角度偵測模組、第二角度偵測模組與影像擷取模組。手勢辨識方法包括以下步驟：根據第一發光控制訊號，透過第一發光模組來發射第一光線，其中第一光線具有第一光線照射範圍；根據第三發光控制訊號，透過第三發光模組來發射第三光線，其中第三光線具有第三光線照射範圍；根據第一角度偵測控制訊號，透過第一角度偵測模組接收第一光線之第一反射光並且根據第一反射光輸出第一光感應訊號，其中第一反射光為第一光線照射至第一手所反射而產生；根據一第二角度偵測控制訊號，透過第二角度偵測模組來接收第三光線之第三反射光並且根據第三反射光輸出第二光感應訊號，其中第三反射光為第三光線照射至第二手所反射而產生；透過影像擷取模組來擷取第一手與第二手之至少一二維參考影像並且輸出二維參考影像，其中第一角度偵測模組與影像擷取模組之間的距離為一第一固定長度，並且第二角度偵測模組與影像擷取模組之間的距離為第二固定長度；透過手勢資訊控制模組分別根據第一光感應訊號與二維參考影像來獲得第一角度參考資料與第二角度參考資料，並且分別根據第二 光感應訊號與二維參考影像來獲得第三角度參考資料與第四角度參考資料；透過手勢資訊控制模組根據第一角度參考資料、第二角度參考資料與第一固定長度來計算第一手之第一深度資料與第一水平位移資料，並且手勢資訊控制模組根據第三角度參考資料、第四角度參考資料與第二固定長度來計算第二手之第二深度資料與第二水平位移資料，藉此以辨識第一手與第二手所進行之動作，其中手勢資訊控制模組分別傳送第一發光控制訊號、第三發光控制訊號、第一角度偵測訊控制訊號與第二角度偵測控制訊號至第一發光模組、第三發光模組、第一角度偵測模組與第二角度偵測模組。
綜上所述，本發明實施例所提供的手勢辨識系統及其手勢辨識方法，能夠使僅能擷取二維參考影像之影像擷取模組來經由手勢資訊控制模組將手之角度參考資料轉換為手之深度資料。進一步來說，手勢資訊控制模組會分別根據光感應訊號與二維參考影像來獲得第一角度參考資料與第二角度參考資料，以計算手之深度資料。因此，相較於先前技術，本揭露內容之手勢辨識系統能夠大幅降低系統運算量、設計成本與製造成本。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
100、300、400、600、700、900、1000、1100‧‧‧手勢辨識系統
110‧‧‧影像擷取模組
112‧‧‧鏡頭
114‧‧‧影像感測器
120‧‧‧第一發光模組
130‧‧‧角度偵測模組
140‧‧‧手勢資訊控制模組
142‧‧‧影像控制單元
144‧‧‧第一發光控制單元
146‧‧‧角度控制單元
148‧‧‧手勢辨識處理單元
149‧‧‧第二發光控制單元
410‧‧‧第二發光模組
710‧‧‧影像擷取模組
720‧‧‧第一發光模組
730‧‧‧第一角度偵測模組
740‧‧‧第三發光模組
750‧‧‧第二角度偵測模組
760‧‧‧手勢資訊控制模組
761‧‧‧影像控制單元
762‧‧‧第一發光控制單元
763‧‧‧第一角度控制單元
764‧‧‧第三發光控制單元
765‧‧‧第二角度控制單元
766‧‧‧手勢辨識處理單元
767‧‧‧第二發光控制單元
768‧‧‧第四發光控制單元
1010‧‧‧第二發光模組
1020‧‧‧第四發光模組
ARD1‧‧‧第一角度參考資料
ARD2‧‧‧第二角度參考資料
ARD3‧‧‧第三角度參考資料
ARD4‧‧‧第四角度參考資料
ACS‧‧‧角度偵測控制訊號
ACS1‧‧‧第一角度偵測控制訊號
ACS2‧‧‧第二角度偵測控制訊號
AI‧‧‧角度偵測指令
AI1‧‧‧第一角度偵測指令
AI2‧‧‧第二角度偵測指令
a‧‧‧第一光線
a’‧‧‧第一反射光
b‧‧‧第二光線
b’‧‧‧第二反射光
c‧‧‧第三光線
c’‧‧‧第三反射光
CI1‧‧‧第一發光指令
CI2‧‧‧第二發光指令
CI3‧‧‧第三發光指令
CI4‧‧‧第四發光指令
CS1‧‧‧第一發光控制訊號
CS2‧‧‧第二發光控制訊號
CS3‧‧‧第三發光控制訊號
CS4‧‧‧第四發光控制訊號
d‧‧‧第四光線
d’‧‧‧第四反射光
HA‧‧‧單手
HA1‧‧‧第一手
HA2‧‧‧第二手
L1、L2‧‧‧虛線
LS‧‧‧光感應訊號
LS1‧‧‧第一光感應訊號
LS2‧‧‧第二光感應訊號
LR1‧‧‧第一光線照射範圍
LR2‧‧‧第二光線照射範圍
LR3‧‧‧第三光線照射範圍
LR4‧‧‧第四光線照射範圍
THF‧‧‧二維參考影像
S1210、S1220、S1230、S1240、S1250‧‧‧步驟
S1310、S1320、S1330、S1340、S1350、S1360、S1370‧‧‧步驟
△X1、△X2‧‧‧水平位移資料
△X3、△X5‧‧‧第一水平位移資料
△X4、△X6‧‧‧第二水平位移資料
VR‧‧‧視角範圍
XR1‧‧‧第一固定長度
XR2‧‧‧第二固定長度
Z1、Z2‧‧‧深度資料
Z3、Z5‧‧‧第一深度資料
Z4、Z6‧‧‧第二深度資料
θ0‧‧‧預設定視角
θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6、θ7、θ8、θ9、θ10、θ11、θ12‧‧‧角度
θ2’‧‧‧參考角度
圖1A為根據本發明實施例所繪示之用以辨識單手動作之手勢辨識系統之區塊示意圖。
圖1B為根據本發明實施例之影像擷取模組從二維參考影像獲取角度資訊之示意圖。
圖2為根據圖1A之手勢辨識系統之計算深度資料與水平位移資料之示意圖。
圖3為根據本發明另一實施例所繪示之手勢辨識系統之細部區塊示意圖。
圖4為根據本發明實施例之用以擴充單手手勢辨識系統之光線照射範圍之區塊示意圖。
圖5為根據圖4之手勢辨識系統之計算深度資料與水平位移資料之示意圖。
圖6為根據本發明一實施例所繪示之手勢辨識系統之細部區塊示意圖。
圖7為根據本發明實施例所繪示之用以辨識雙手動作之手勢辨識系統之區塊示意圖。
圖8A~8B為根據圖7之手勢辨識系統之計算深度資料與水平位移資料之示意圖。
圖9為根據本發明另一實施例所繪示之手勢辨識系統之細部區塊示意圖。
圖10為根據本發明實施例之用以擴充雙手手勢辨識系統之光線照射範圍之區塊示意圖。
圖11為根據本發明實施例之用以擴充雙手手勢辨識系統之光線照射範圍之細部區塊示意圖。
圖12為根據本發明實施例之辨識單手手勢之手勢辨識方法之流程圖。
圖13為根據本發明實施例之辨識雙手手勢之手勢辨識方法之流程圖。
圖14為根據本發明實施例之單手之骨架資料之示意圖。
圖15為根據本發明實施例之第一手與第二手之骨架資料之示意圖。
在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實施例，在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。在諸圖式中，可為了清楚而誇示層及區之大小及相對大小。類似數字始終指示類似元件。
應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件，但此等元件不應受此等術語限制。此等術語乃用以區分一元件與另一元件。因此，下文論述之第一元件可稱為第二元件而不偏離本發明概念之教示。如本文中所使用，術語「及/或」包括相關聯之列出項目中之任一者及一或多者之所有組合。
本揭露內容為提供一種手勢辨識系統及其手勢辨識方法，此手勢辨識系統及其方法主要是應用於一具有影像擷取器之電子裝置，如筆記型電腦、平板電腦或是手機。例如，影像擷取器設置於筆記型電腦之顯示螢幕的上方，或是裝設有影像擷取器之個人電腦系統，使用者可直接對準此影像擷取器作出一預設手勢。接著，電腦系統即會執行此手勢動作相對應之應用程式或是功能選項，以提供使用者除了原有的滑鼠及熱鍵之外，另一種更為方便的電腦系統輸入方式。也就是說，本揭露內容透過所擷取的影像來辨識使用者的手勢，進而以雙手取代滑鼠、鍵盤或搖桿等輸入裝置，讓使用者更方便地對電腦系統、電腦/電視遊戲、資訊家電等產品進行操作。
以下將以多種實施例配合圖式來說明所述手勢辨識系統與手勢辨識方法，然而，下述實施例並非用以限制本發明。
〔辨識單手動作之手勢辨識系統的實施例〕
請參照圖1A，圖1A為根據本發明實施例所繪示之用以辨識單手動作之手勢辨識系統之區塊示意圖。如圖1A所示，用以辨識一 單手HA手勢之手勢辨識系統100包括影像擷取模組110、第一發光模組120、角度偵測模組130與手勢資訊控制模組140。手勢資訊控制模組140電性連接影像擷取模組110、第一發光模組120與角度偵測模組130。
關於影像擷取模組110，影像擷取模組110用以擷取單手HA之至少一二維參考影像THF並且輸出二維參考影像THF，其中單手HA為使用者之手(左手或右手)。影像擷取模組110可以是紅外線影像擷取模組或一般的影像擷取模組(亦即不具紅外線感測功能之影像擷取模組)。
關於第一發光模組120，第一發光模組120用以根據第一發光控制訊號CS1來發射第一光線a，其中第一光線a具有第一光線照射範圍LR1。在本實施例中，第一光線a可為紅外線(Infrared)，並且第一發光模組120可以是發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)。
關於角度偵測模組130，角度偵測模組130用以偵測單手HA之角度資訊，進一步來說，角度偵測模組130根據角度偵測控制訊號ACS接收第一光線a之第一反射光a’並且根據第一反射光a’輸出光感應訊號LS，其中第一反射光a’為第一光線a照射至單手HA所反射而產生。角度偵測模組130與影像擷取模組110之間的距離為固定長度XR1，其中所述固定長度XR1為由設計者根據實際應用需求來進行設計，並不以實際數值為限。值得一提的是，在本發明其中一個實施例中，角度偵測模組130具有與第一光線a的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與第一光線a的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。
關於手勢資訊控制模組140，手勢資訊控制模組140分別傳送第一發光控制訊號CS1與角度偵測控制訊號ACS至第一發光模組120與角度偵測模組130，手勢資訊控制模組140分別根據光感應訊號LS與二維參考影像THF來獲得第一角度參考資料(關於角度θ1之資訊)與第二角度參考資料(關於角度θ2之資訊)，並且手勢資訊控 制模組140能夠進一步根據二維參考影像THF來獲得單手HA之骨架資料，如圖14所示，圖14為根據本發明實施例之單手之骨架資料之示意圖。接下來，手勢資訊控制模組140會根據第一角度參考資料、第二角度參考資料與固定長度XR1來計算單手HA之深度資料Z1與水平位移資料△X1，藉此以辨識單手HA所進行之動作，進而將使用者之手勢動作與資料庫內之預定手勢操作指令進行比對並判斷，以使電腦系統、電腦/電視遊戲執行相對應之指令或軟體。
接下來要教示的，是進一步說明本揭露內容之手勢辨識系統100的工作原理。
當使用者在對電腦系統、電腦/電視遊戲、資訊家電等產品進行手勢操作以進行下達操作指令時，本揭露內容之手勢辨識系統100會以影像擷取模組110來擷取使用者之手部動作之至少一二維參考影像THF來進而辨識使用者之手勢動作，並且使得電腦系統、電腦/電視遊戲、資訊家電等產品執行相對應之操作指令。在先前技術下，由於用來擷取二維參考影像THF之影像擷取模組110並無法獲得單手HA(亦即使用者之手)之深度資訊，所以並無法有效地辨識出使用者之操作手勢。因此，本揭露內容在透過角度偵測模組130來接收單手HA之反射光並且透過影像擷取模組110所擷取到的二維參考影像THF來讓手勢資訊控制模組140計算相關的第一角度參考資料與第二角度參考資料，藉此從單手HA之第一角度參考資料、第二角度參考資料與固定長度XR1來獲得單手HA之深度資訊。
進一步來說，請同時參考圖1A與圖2，圖2為根據圖1A之手勢辨識系統之計算深度資料與水平位移資料之示意圖。在本實施例中，假設使用者之單手HA所移動之範圍位於第一光線a之第一光線照射範圍LR1內。影像擷取模組110會擷取單手HA之至少一二維參考影像THF並且將二維參考影像THF傳送至手勢資訊控制模組140。同時，第一發光模組120會接收手勢資訊控制模組140所傳送 之第一發光控制訊號CS1來發射第一光線a，並且本實施例之第一光線a具有第一光線照射範圍LR1，如圖1A所示。當第一發光模組120所發射出之第一光線a照射到單手HA時，則第一反射光a’會由第一光線a照射到單手HA而產生。接下來，角度偵測模組130根據角度偵測控制訊號ACS會接收第一光線a之第一反射光a’並根據第一反射光a’來傳送光感應訊號LS至手勢資訊控制模組140，其中角度偵測模組130具有與第一光線a的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與第一光線a的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期，以避免手勢辨識系統100之誤判。接著，手勢資訊控制模組140會根據光感應訊號LS來計算且產生第一角度參考資料(關於角度θ1之資訊)並且手勢資訊控制模組140會根據二維參考影像THF來計算且產生第二角度參考資料(關於角度θ2之資訊)。之後，如圖2所示，手勢資訊控制模組140會根據固定長度XR1、第一角度參考資料與第二角度參考資料並經由式(1)與式(2)之聯立方程式來計算出單手HA之深度資料Z1與水平位移資料△X1(亦即單手之水平位移距離，如圖1所示)。簡單來說，本揭露內容透過角度偵測模組130與影像擷取模組110來獲得單手HA之兩個角度資訊，並且透過手勢資訊控制模組140來從單手HA之角度資訊轉換為深度資訊。因此，相較於先前技術之兩個影像擷取模組，本揭露內容之手勢辨識系統100僅利用一個影像擷取模組110來擷取二維參考影像THF，能夠大幅降低系統運算量、設計成本與製造成本。
Z1=(XR1-△X1)×tan(θ1) 式(1)
Z1=(△X1)×tan(θ2) 式(2)
值得一提的是，請同時參照圖1A與1B，圖1B為根據本發明實施例之影像擷取模組從二維參考影像獲取角度資訊之示意圖。在本揭露內容中，影像擷取模組110包括一鏡頭112與一影像感測器114，並且影像擷取模組110具有一視角範圍VR(如虛線L1所包含之範圍)，影像擷取模組110能夠將視角範圍VR內的單手HA成像 於影像感測器114上，其中影像擷取模組110具有一預設定視角θ0。進一步來說，影像擷取模組110會擷取單手HA之二維參考影像THF並將二維參考影像THF傳送至手勢資訊控制模組140，其中單手HA所對應於二維參考影像THF會依照虛線L2成像於影像感測器110內。此時，手勢資訊控制模組140會根據單手HA在二維參考影像THF之位置來計算參考角度θ2’，亦即虛線L1與L2之夾角。之後，手勢資訊控制模組140會將參考角度θ2’與預設定視角θ0進行相加，以獲得第二角度參考資料。
為了更詳細地說明本發明所述之手勢辨識系統100的運作流程，以下將舉多個實施例中至少之一來作更進一步的說明。
在接下來的多個實施例中，將描述不同於上述圖1A實施例之部分，且其餘省略部分與上述圖1A實施例之部分重疊。此外，為說明便利起見，相似之參考數字或標號指示相似之元件。
〔辨識單手動作之手勢辨識系統的另一實施例〕
請參照圖3，圖3為根據本發明另一實施例所繪示之手勢辨識系統之區塊示意圖。與上述圖1A實施例不同的是，在本實施例中，手勢辨識系統300之手勢資訊控制模組140包括影像控制單元142、第一發光控制單元144、角度控制單元146與手勢辨識處理單元148。影像控制單元142電性連接影像擷取模組110，第一發光控制單元144電性連接第一發光模組120，角度控制單元146電性連接角度偵測模組130，並且手勢辨識處理單元148電性連接影像控制單元142、第一發光控制單元144與角度控制單元146。
關於影像控制單元142，影像控制單元142用以接收二維參考影像THF並且根據二維參考影像THF利用影像來計算第二角度參考資料ARD2。
關於第一發光控制單元144，第一發光控制單元144根據手勢辨識處理單元148所傳送之第一發光指令CI1來輸出第一發光控制訊號CS1以控制第一發光模組120發射出第一光線a。
關於角度控制單元146，角度控制單元146用以接收光感應訊號LS並根據光感應訊號LS來計算第一角度參考資料ARD1，其中角度控制單元146根據角度偵測指令AI傳送角度偵測控制訊號ACS至角度偵測模組130。
關於手勢辨識處理單元148，手勢辨識處理單元148用以分別接收影像控制單元142與角度控制單元146所傳送之第一角度參考資料ARD1、第二角度參考資料ARD2並且根據第一角度參考資料ARD1、第二角度參考資料ARD2與固定長度XR1來計算單手HA之深度資料Z1與水平位移資料△X1，藉此以辨識單手HA所進行之動作。值得一提的是，在本揭露內容中，手勢辨識處理單元142能夠透過二維參考影像THF來獲取單手HA之骨架資料。
接下來要教示的，是進一步說明本揭露內容之手勢辨識系統300的工作原理。
在本實施例中，手勢辨識處理單元148會傳送第一發光指令CI1至第一發光控制單元144，以使第一發光控制單元144傳送第一發光控制訊號CS1至第一發光模組120以發射出第一光線a(具有第一光線照射範圍LR1)來照射使用者之單手HA。再者，手勢辨識處理單元148會傳送角度偵測指令AI至角度控制單元146以使得角度控制單元146利用角度偵測控制訊號ACS來控制角度偵測模組130來偵測或接收第一光線a照射至單手HA所產生之第一反射光a’，藉此以獲得角度θ1之資訊。同時，影像擷取模組110會擷取使用者之單手HA之至少一二維參考影像THF，並且傳送單手HA之至少一二維參考影像THF至影像控制單元142以進行分析與計算。接下來，影像控制單元142會接收影像擷取模組110所傳送之單手HA之至少一二維參考影像THF，並且影像控制單元142會透過二維參考影像來計算二維參考影像THF之第二角度參考資料ARD2(亦即角度θ2之資訊)。之後，影像控制單元142會將第二角度參考資料ARD2傳送至手勢辨識處理單元148。
此外，在角度偵測模組130接收到第一光線a照射到單手HA所反射之第一反射光a’後，角度偵測模組130會傳送對應於第一反射光a’之光感應訊號LS至角度控制單元146。值得一提的是，角度偵測模組130可被設計為僅能夠接收第一光線a之功能模組以避免接收到其它光線而產生電路誤動作之現象，例如角度偵測模組130具有與第一光線a的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與第一光線a的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。接著，角度控制單元146會根據所接收到的光感應訊號LS來進行分析與計算以獲得第一角度參考資料ARD1(亦即角度θ1之資訊)，並且角度控制單元146會將第一角度參考資料ARD1傳送至手勢辨識處理單元148。
接下來，請同時參閱圖2與圖3，手勢辨識處理單元148會根據固定長度XR1、第一角度參考資料ARD1與第二角度參考資料ARD2並透過式(1)與式(2)之聯立方程式來計算單手HA之深度資料Z1與水平位移資料△X1，藉此以判斷使用者之單手HA所進行之動作。接下來，手勢辨識處理單元148會根據二維參考影像THF、深度資料Z1與水平位移資料△X1來將使用者之手勢動作與資料庫內之預定手勢操作指令進行比對與判斷，進而使電腦系統、電腦/電視遊戲執行相對應之指令或軟體。
為了更詳細地說明本發明所述之手勢辨識系統300的運作流程，以下將舉多個實施例中至少之一來作更進一步的說明。
在接下來的多個實施例中，將描述不同於上述圖3實施例之部分，且其餘省略部分與上述圖3實施例之部分重疊。此外，為說明便利起見，相似之參考數字或標號指示相似之元件。
〔用以擴充單手手勢辨識系統之光線照射範圍的一實施例〕
請同時參照圖4~圖6，圖4為根據本發明實施例之用以擴充單手手勢辨識系統之光線照射範圍之區塊示意圖。圖5為根據圖4之手勢辨識系統之計算深度資料與水平位移資料之示意圖。圖6為根據本發明一實施例所繪示之手勢辨識系統之細部區塊示意圖。與 上述圖1實施例不同的是，在本實施例中，手勢辨識系統400更包括至少一個用以發射第二光線b之第二發光模組410，其中第二光線b具有第二光線照射範圍LR2，並且光線照射範圍LR2與LR1可部分重疊。須注意的是，角度偵測模組130更能夠用以接收第二光線b之第二反射光b’並且根據第二反射光b’來輸出光感應訊號LS至手勢資訊控制模組140，所述第二反射光b’為第二光線b照射至單手HA所反射而產生，其中手勢資訊控制模組140傳送第二發光控制訊號CS2至第二發光模組410。須注意的是，角度偵測模組130具有與第二光線b相匹配的光波長偵測範圍或光偵測週期。值得一提的是，角度偵測模組140具有與第一光線a的光波長及第二光線b的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與第一光線a的發光脈衝週期及第二光線b的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期，也就是說，第一光線a與第二光線b可具有相同的光波長，或者第一光線a與第二光線b可具有相同的脈衝週期(亦即產生第一光線a與第二光線b之發光脈衝週期相同)，因此角度偵測模組130都能夠接收到第一光線a(或其第一反射光a’)或第二光線b(或其第二反射光b’)。在本實施例之手勢辨識系統400中，第二發光模組410用以擴充圖1A實施例中之手勢辨識系統100之整體光線照射範圍，以避免使用者之單手HA之位移超出了第一光線a之第一光線照射範圍LR1而造成了整體系統之誤動作。
在本實施例中，為了方便說明本揭露內容，手勢辨識系統400及600僅增設一個第二發光模組410以擴充整體光線照射範圍，但在手識辨識系統之實際應用上，並不以增設一個第二發光模組410作為限制。在另一實施例中，手勢辨識系統400及600能夠依據實際需求來增設複數個第二發光模組。此外，本揭露內容之發光模組除了用以產生角度偵測模組所需要之反射光外，發光模組更能夠用以作為紅外線影像擷取模組所需要之照射光源。再者，與上述圖2實施例不同的是，手勢資訊控制模組140更包括至少一個第 二發光控制單元149。如圖6所示，第二發光控制單元149電性連接第二發光模組410與手勢辨識處理單元148。第二發光控制單元149根據手勢辨識處理單元148所傳送之第二發光指令CI2來輸出第二發光控制訊號CS2至第二發光模組410，並且第二發光模組410會根據第二發光控制訊號CS2來發射第二光線b。
接下來要教示的，是進一步說明本揭露內容之手勢辨識系統600的工作原理。
如圖6所示，當使用者之單手HA移動了一段距離後，影像擷取模組110會將動態移動之單手HA擷取至少一二維參考影像THF並傳送至影像控制單元142以進行分析與計算。影像控制單元142會接收影像擷取模組110所傳送之單手HA之至少一二維參考影像THF，並且影像控制單元142會透過上述圖1B實施例之方式來從二維參考影像THF計算第二角度參考資料ARD2，如圖4或圖6所示之角度θ4。此時，由於單手HA之移動已經超出了第一光線a之第一光線照射範圍LR1，並且單手HA已經從第一光線a之第一光線照射範圍LR1進入到第二光線b之第二光線照射範圍LR2，因此，當角度偵測模組130偵測到第二光線b之第二反射光b’時，角度偵測模組130會根據第二反射光b’傳送光感應訊號LS至角度控制單元146，其中第二反射光b’為第二光線b照射至單手HA所反射而產生。接下來，角度控制單元146會根據光感應訊號LS來計算出單手HA之第一角度參考資料ARD1，如圖4或圖6所示之角度θ3。之後，手勢辨識處理單元148會分別接收到角度控制單元146與影像控制單元142所傳送之第一角度參考資料ARD1與第二角度參考資料ARD2，並且手勢辨識處理單元148會根據固定長度XR1、第一角度參考資料ARD1與第二角度參考資料ARD2並且透過式(3)與式(4)之聯合方程式來計算使用者之單手HA1之深度資料Z2與水平位移資料△X2，如圖5所示。接下來，手勢辨識處理單元148會根據二維參考影像THF、深度資料Z2與水平位移資料△X2來將使用者之手 勢動作與資料庫內之預定手勢操作指令進行比對與判斷，進而使電腦系統、電腦/電視遊戲執行相對應之指令或軟體。
Z2=(XR1-△X2)×tan(θ3) 式(3)
Z2=(△X2)×tan(θ4) 式(4)
在接下來的多個實施例中，將描述不同於上述圖6實施例之部分，且其餘省略部分與上述圖6實施例之部分重疊。此外，為說明便利起見，相似之參考數字或標號指示相似之元件。
〔辨識雙手動作之手勢辨識系統的實施例〕
請參照圖7，圖7為根據本發明實施例所繪示之用以辨識雙手動作之手勢辨識系統之區塊示意圖。用以辨識使用者之雙手手勢之手勢辨識系統700包括影像擷取模組710、第一發光模組720、第一角度偵測模組730、第三發光模組740、第二角度偵測模組750與手勢資訊控制模組760。手勢資訊控制模組760電性連接第一發光模組720、第三發光模組740、第一角度偵測模組730、第二角度偵測模組740與影像擷取模組710。
關於影像擷取模組710，影像擷取模組710通常配置於顯示螢幕的上方(中間處)，並且影像擷取模組710用以擷取使用者之第一手HA1與第二手HA2之至少一二維參考影像THF並且輸出二維參考影像至手勢資訊控制模組760。
關於第一發光模組720，第一發光模組720配置於影像擷取模組710之第一側，並且第一發光模組720用以根據第一發光控制訊號CS1來發射第一光線a(第一光線a具有一特定光波長或發光脈衝週期)，其中第一光線a具有第一光線照射範圍LR1。第一光線a可為紅外線(Infrared)，並且第一發光模組720可以是發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)。
關於第一角度偵測模組730，第一角度偵測模組730配置於影像擷取模組710之第一側，並且根據第一角度偵測控制訊號ACS1來偵測第一手HA1之角度資訊。進一步來說，第一角度偵測模組 730接收第一光線a之第一反射光a’並且根據第一反射光a’輸出第一光感應訊號LS1至手勢資訊控制模組760，其中第一反射光a’為第一光線a照射使用者之第一手HA1所反射而產生，並且由於使用者通常為面對著影像擷取模組710而作出手勢動作，所以第一手HA1定義可為使用者之右手。再者，在本實施例中，第一角度偵測模組730與影像擷取模組710之間的距離為第一固定長度XR1。值得一提的是，第一角度偵測模組730具有與第一光線a的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與第一光線a的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。
關於第三發光模組740，第三發光模組740配置於影像擷取模組710之第二側，並且用以根據第三發光控制訊號CS3來發射第三光線c(第三光線c具有另一特定光波長或發光脈衝週期)，其中第一光線c具有第三光線照射範圍LR3。值得一提的是，影像擷取模組710之第二側可為相反於影像擷取模組710之第一側的另一側。舉例來說，影像擷取模組710之第一側為界定為影像擷取模組710之左側，並且影像擷取模組710之第二側為界定為影像擷取模組710之右側。第三光線c可為紅外線(Infrared)，並且第三發光模組740可以是發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)。
關於第二角度偵測模組750，第二角度偵測模組750配置於影像擷取模組710之第二側，並且根據一第二角度偵測控制訊號ACS2來偵測第二手HA2之角度資訊。進一步來說，第二角度偵測模組750接收第三光線c之第三反射光c’並且根據第三反射光c’輸出第二光感應訊號LS2至手勢資訊控制模組760，其中第三反射光c’為第三光線c照射至第二手HA2所反射而產生，並且由於使用者通常為面對著影像擷取模組710而作出手勢動作，所以第二手HA2可定義為使用者之左手。再者，在本實施例中，第二角度偵測模組750與影像擷取模組710之間的距離為第二固定長度XR2。第二角 度偵測模組750具有與第三光線c的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與第三光線c的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。
關於手勢資訊控制模組760，手勢資訊控制模組760分別傳送第一發光控制訊號CS1、第三發光控制訊號CS3、第一角度偵測控制訊號ACS1與第二角度偵測訊號ACS2至第一發光模組720、第三發光模組740、第一角度偵測模組730與第二角度偵測模組750。手勢資訊控制模組760分別接收影像擷取模組710、第一角度偵測模組730與第二角度偵測模組750所傳送之二維參考影像THF、第一光感應訊號LS1與第二光感應訊號LS2。之後，手勢資訊控制模組760會分別根據第一光感應訊號LS1與二維參考影像THF來獲得第一角度參考資料(亦即角度θ5之資訊)與第二角度參考資料(亦即角度θ6之資訊)，並且手勢資訊控制模組760會分別根據第二光感應訊號LS2與二維參考影像THF來獲得第三角度參考資料(即角度θ7之資訊)與第四角度參考資料(即角度θ8之資訊)。須注意的是，在本實施例中，手勢資訊控制模組760更能夠透過二維參考影像THF來獲得第一手HA1之第一骨架資料與第二手HA2之第二骨架資料，如圖15所示，圖15為根據本發明實施例之第一手與第二手之骨架資料之示意圖。
接下來要教示的，是進一步說明本揭露內容之手勢辨識系統700的工作原理。在進行下述說明前，須先說明的是，在手勢辨識系統700之使用情境下，使用者可直接以雙手之手勢來對影像擷取模組710作出一預設手勢。接著，電腦系統即會執行此手勢動作相對應之應用程式或是功能選項。
詳細來說，請同時參考圖7與圖8A~圖8B，圖8A~8B為根據圖7之手勢辨識系統之計算深度資料與水平位移資料之示意圖。在本實施例之手勢辨識系統700，假設使用者之第一手HA1所移動之範圍位於第一光線a之第一光線照射範圍LR1內並且第二手HA2所移動之範圍位於第三光線c之第三光線照射範圍LR3內。手勢資訊 控制模組760會分別傳送第一發光控制訊號CS1與第三發光控制訊號CS3至第一發光模組720與第三發光模組740，以使第一發光模組720與第三發光模組740分別發射出第一光線a(具有第一光線照射範圍LR1)與第三光線c(具有第三光線照射範圍LR3)。同時，手勢資訊控制模組760會分別傳送第一角度偵測控制訊號ACS1與第二角度偵測控制訊號ACS2至第一角度偵測模組730與第二角度偵測模組750，藉此以分別控制第一角度偵測模組730與第二角度偵測模組750來接收第一反射光a’與第三反射光c’。影像擷取模組710會擷取第一手HA1與第二手HA2之至少一二維參考影像THF，並且傳送至少一二維參考影像THF至手勢資訊控制模組760以進行分析與計算。
此外，第一角度偵測模組730會接收第一光線a照射至第一手HA1所反射之第一反射光a’並傳送對應的第一光感應訊號LS1至手勢資訊控制模組760，其中第一角度偵測模組730可被設計為僅能夠接收第一光線a之功能模組以避免接收到其它光線而產生電路誤動作之現象。第二角度偵測模組750會接收第三光線c照射至第二手HA2所反射之第三反射光c’並傳送對應的第二光感應訊號LS2至手勢資訊控制模組760，其中第二角度偵測模組730可被設計為僅能夠接收第三光線c之功能模組以避免接收到其它光線而產生電路誤動作之現象。值得注意的是，第一光線a與第三光線c具有不同的光波長，或者第一光線a與第三光線c具有不同的發光脈衝週期。再者，在本揭露內容中，第一角度偵測模組730具有與第一光線a的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與第一光線a的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期，並且第二角度偵測模組750具有與第三光線c的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與第三光線c的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。因此手勢辨識系統700能夠防止第一角度偵測模組730與第二角度偵測模組740產生誤判之情形。在一實施例中，第一發光模組720與第三發光模組740能夠利用分時 多工之方式來防止第一角度偵測730與第二角度偵測模組740產生誤判之情形。
當手勢資訊控制模組760接收到影像擷取模組710所傳送之第一手HA1與第二手HA2之至少一二維參考影像THF時，手勢資訊控制模組760會根據上述類似於圖1B之方式來從二維參考影像THF來計算出第一手HA1之第二角度參考資料(亦即角度θ6之資訊)與第二手HA2之第四角度參考資料(亦即角度θ8之資訊)。此外，當手勢資訊控制模組760分別接收到第一角度偵測模組730與第二角度偵測模組750所傳送之第一光感應訊號LS1與第二光感應訊號LS2時，手勢資訊控制模組760會分別根據第一光感應訊號LS1與第二光感應訊號LS2來計算出第一手HA1之第一角度參考資料(亦即角度θ5之資訊)與第二手HA2之第三角度參考資料(亦即角度θ7之資訊)。接下來，如圖8A~8B所示，手勢資訊控制模組760會根據第一固定長度XR1、第一角度參考資料與第二角度參考資料並經由式(5)與式(6)之聯立方程式來計算出第一手HA1之第一深度資料Z3與第一水平位移資料△X3(亦即第一手HA1之水平位移距離)。此外，手勢資訊控制模組760會根據第二固定長度XR2、第三角度參考資料與第四角度參考資料並經由式(7)與式(8)之聯立方程式來計算出第二手HA2之第二深度資料Z4與第二水平位移資料△X4(亦即第二手HA2之水平位移距離)。接下來，手勢資訊控制模組760會根據第一手HA1與第二手HA2之二維參考影像THF、深度資訊(如深度資料Z3及Z4)與水平位移資料(如水平位移資料△X3及△X4)來將使用者之雙手手勢動作與資料庫內之預定雙手手勢操作指令進行比對，進而使電腦系統、電腦/電視遊戲執行相對應之指令或軟體功能。
簡單來說，本揭露內容之用以辨識雙手手勢之手勢辨識系統700透過第一及第二角度偵測模組730與750與影像擷取模組710來獲得第一手HA1之兩個角度資訊與第二手HA2之兩個角度資訊，並 且透過手勢資訊控制模組760來從第一手HA1與第二手HA2之角度資訊轉換為深度資訊。因此，相較於先前技術之兩個影像擷取模組，本揭露內容之手勢辨識系統700僅利用一個影像擷取模組710來擷取二維參考影像THF，能夠大幅降低系統運算量、設計成本與製造成本。
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)
為了更詳細地說明本發明所述之手勢辨識系統700的運作流程，以下將舉多個實施例中至少之一來作更進一步的說明。
在接下來的多個實施例中，將描述不同於上述圖7實施例之部分，且其餘省略部分與上述圖7實施例之部分重疊。此外，為說明便利起見，相似之參考數字或標號指示相似之元件。
〔辨識雙手動作之手勢辨識系統的另一實施例〕
請參照圖9，圖9為根據本發明另一實施例所繪示之手勢辨識系統之區塊示意圖。與上述圖7實施例不同的是，在本實施例中，手勢辨識系統900之手勢資訊控制模組760包括影像控制單元761、第一發光控制單元762、第一角度控制單元763、第三發光控制單元764、第二角度控制單元765與手勢辨識處理單元766。影像控制單元761電性連接影像擷取模組710，第一發光控制單元762電性連接第一發光模組720，第一角度控制單元763電性連接第一角度偵測模組730，第三發光控制單元764電性連接第三發光模組740，第二角度控制單元765電性連接第二角度偵測模組750，並且手勢辨識處理單元766電性連接影像控制單元761、第一發光控制單元762、第一角度控制單元763、第三發光控制單元764與第二角度控制單元765。
關於影像控制單元761，影像控制單元761用以接收二維參考影像THF並且根據來自影像擷取模組710的二維參考影像THF且利用類似於上述圖1B實施例之方式來計算第二角度參考資料ARD2與第四角度參考資料ARD4，不再贅述。
關於第一發光控制單元762，第一發光控制單元762根據手勢辨識處理單元766所傳送之第一發光指令CI1來輸出第一發光控制訊號CS1以控制第一發光模組720發射出第一光線a。
關於第一角度控制單元763，第一角度控制單元763用以接收第一光感應訊號LS1並根據第一光感應訊號LS1來計算第一角度參考資料ARD1，其中第一角度控制單元763根據第一角度偵測指令AI1傳送第一角度偵測控制訊號ACS1至第一角度偵測模組730。
關於第三發光控制單元764，第三發光控制單元764根據手勢辨識處理單元766所傳送之第三發光指令CI3來輸出第三發光控制訊號CS3以控制第三發光模組740發射出第三光線c。
關於第二角度控制單元765，第二角度控制單元765用以接收第二光感應訊號LS2並根據第二光感應訊號LS2來計算第三角度參考資料ARD3，其中第二角度控制單元765根據第二角度偵測指令AI2傳送第二角度偵測控制訊號ACS2至第二角度偵測模組750。
關於手勢辨識處理單元766，手勢辨識處理單元766用以接收第一角度參考資料ARD1、第二角度參考資料ARD2、第三角度參考資料ARD3與第四角度參考資料ARD4。接著，手勢辨識處理單元766根據第一角度參考資料ARD1、第二角度參考資料ARD2與第一固定長度XR1來計算第一手HA1之第一深度資料Z3與第一水平位移資料△X3。再者，手勢辨識處理單元766根據第三角度參考資料ARD3、第四角度參考資料ARD4與第二固定長度XR2來計算第二手HA2之第二深度資料Z4與第二水平位移資料△X4，藉此以辨識第一手HA1與第二手HA2所進行之動作。此外，手勢辨識處理單 元766能夠透過二維參考影像THF來獲取第一手HA1之第一骨架資料與第二手HA2之第二骨架資料。
接下來要教示的，是進一步說明本揭露內容之手勢辨識系統900的工作原理。
在本實施例中，手勢辨識處理單元766會分別傳送第一發光指令CI1與第三發光指令CI3至第一發光控制單元762與第三發光控制單元764，以使第一發光控制單元762傳送第一發光控制訊號CS1至第一發光模組720以發射出第一光線a(具有第一光線照射範圍LR1)來照射使用者之第一手HA1，並且使第三發光控制單元764傳送第三發光控制訊號CS3至第三發光模組740以發射出第三光線c(具有第三光線照射範圍LR3)來照射使用者之第二手HA2。再者，手勢辨識處理單元766會分別傳送第一角度偵測指令AI1與第二角度偵測指令AI2至第一角度控制單元763與第二角度控制單元765以使得第一角度控制單元763輸出第一角度偵測控制訊號ACS1來控制第一角度偵測模組730來接收第一光線a照射至第一手HA1所產生之第一反射光a’，並且使得第二角度控制單元765輸出第二角度偵測控制訊號ACS2來控制第二角度偵測模組750來偵測或接收第三光線c照射至第二手HA2所產生之第三反射光c’。同時，影像擷取模組710會擷取使用者之第一手HA1與第二手HA2之至少一二維參考影像THF(序列二維影像)，並且傳送第一手HA1與第二手HA2之至少一二維參考影像THF至影像控制單元761以進行分析與計算。當影像控制單元761接收影像擷取模組710所傳送之第一手HA1與第二手HA2之至少一二維參考影像THF時，影像控制單元761會透過類似於上述圖1B實施例之方式來計算二維參考影像THF之第二角度參考資料ARD2(亦即角度θ6之資訊)與第四角度參考資料ARD4(亦即角度θ8之資訊)。之後，影像控制單元761會將第二角度參考資料ARD2與第四角度參考資料ARD4傳送至手勢辨識處理單元766。此外，在第一角度偵測模組730接收到第一光線a照 射到第一手HA1所反射之第一反射光a’後，第一角度偵測模組730會傳送對應於第一反射光a’之第一光感應訊號LS1至第一角度控制單元763。另一方面，在第二角度偵測模組750接收到第三光線c照射到第二手HA2所反射之第三反射光c’後，第二角度偵測模組750會傳送對應於第三反射光c’之第二光感應訊號LS2至第二角度控制單元765。值得一提的是，第一角度偵測模組730可被設計為僅能夠接收第一光線a之功能模組並且第二角度偵測模組750被設計為僅能夠接收第三光線c之功能模組，藉以避免接收到其它之光線而產生電路誤動作之現象。接下來，第一角度控制單元763會根據所接收到的第一光感應訊號LS1來進行分析與計算以獲得第一角度參考資料ARD1(亦即角度θ5之資訊)，並且第一角度控制單元763會將第一角度參考資料ARD1傳送至手勢辨識處理單元766。另一方面，第二角度控制單元765會根據所接收到的第二光感應訊號LS2來進行分析與計算以獲得第三角度參考資料ARD3(亦即角度θ7之資訊)，並且第二角度控制單元765會將第三角度參考資料ARD3傳送至手勢辨識處理單元766。
之後，請同時參照圖8與圖9，手勢辨識處理單元766會根據第一固定長度XR1、第一角度參考資料ARD1與第二角度參考資料ARD2並透過式(5)與式(6)之聯立方程式來計算第一手HA1之第一深度資料Z3與第一水平位移資料△X3。此外，手勢辨識處理單元766會根據第二固定長度XR2、第三角度參考資料ARD3與第四角度參考資料ARD4並透過式(7)與式(8)之聯立方程式來計算第二手HA2之第二深度資料Z4與第二水平位移資料△X4。接下來，手勢辨識處理單元766會將使用者之雙手手勢動作與資料庫內之預定雙手手勢操作指令進行比對，進而使電腦系統、電腦/電視遊戲執行相對應之指令或軟體功能。
為了更詳細地說明本發明所述之手勢辨識系統900的運作流程，以下將舉多個實施例中至少之一來作更進一步的說明。
在接下來的多個實施例中，將描述不同於上述圖9實施例之部分，且其餘省略部分與上述圖9實施例之部分重疊。此外，為說明便利起見，相似之參考數字或標號指示相似之元件。
〔用以擴充雙手手勢辨識系統之光線照射範圍的一實施例〕
請同時參照圖10與圖11，圖10為根據本發明實施例之用以擴充雙手手勢辨識系統之光線照射範圍之區塊示意圖。圖11為根據本發明實施例之用以擴充雙手手勢辨識系統之光線照射範圍之細部區塊示意圖。與上述圖7實施例不同的是，在本實施例中，手勢辨識系統1000更包括至少一個用以發射第二光線b之第二發光模組1010與至少一個用以發射第四光線d之第四發光模組1020，其中第二發光模組用以根據第二發光控制訊號來發射第二光線，其中第四發光模組用以根據第四發光控制訊號來發射第四光線，其中第二光線b具有一第二光線照射範圍LR2，而光線照射範圍LR2與LR1可部分重疊，並且第四光線d具有一第四光線照射範圍LR4，而光線照射範圍LR3與LR4可部分重疊。須注意的是，第一角度偵測模組730更能夠用以接收第二光線b之第二反射光b’並且根據第二反射光b’來輸出第一光感應訊號LS1至第一角度控制單元763，並且第二角度偵測模組750更能夠用以接收第四光線d之第四反射光d’並且根據第四反射光d’來輸出第二光感應訊號LS2至第二角度控制單元765，所述第二反射光b’為第二光線b照射至第一手HA1所反射而產生之第二反射光b’，第四反射光d’為第四光線d照射至第二手HA2所反射而產生之第四反射光d’，其中手勢資訊控制模組傳送第二發光控制訊號與第四發光控制訊號至第二發光模組與第四發光模組。
在進行下述說明前，須先說明的是，第一光線a與第二光線b可具有相同的光波長，或者第一光線a與第二光線b可具有相同的發光脈衝週期，因此第一角度偵測模組730都能夠接收到第一光線a(或其第一反射光a’)或第二光線b(或其第二反射光b’)。此外，第 三光線c與第四光線d可具有相同的光波長，或者第三光線c與第四光線d可具有相同的脈衝週期，因此第二角度偵測模組750都能夠接收到第三光線c(或其第三反射光c’)或第四光線d(或其第四反射光d’)。須注意的是，為了避免第一角度偵測模組730與第二角度偵測模組750產生誤接收而使手勢資訊控制模組760產生誤判之情形，所以第一光線a與第三光線c具有不同的光波長，或者第一光線a與第三光線c具有不同的發光脈衝週期。此外，值得注意的是，在本實施例中，第一角度偵測模組730具有與第一光線a的光波長及第二光線b的光波長相匹配的光波長偵測範圍，或第一角度偵測模組730具有與第一光線a的發光脈衝週期及第二光線b的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期；第二角度偵測模組750具有與第三光線c的光波長及第四光線d的光波長相匹配的光波長偵測範圍，或第二角度偵測模組750具有與第三光線c的發光脈衝週期及第四光線d的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期，藉此可避免手勢辨識系統1000或1100產生誤判之情形。
在一實施例中，發光模組720、1010、740與1020可以利用分時多工之方式來避免第一角度偵測模組730與第二角度偵測模組750產生光線錯誤接收之情形。在本實施例之手勢辨識系統1000中，第二發光模組1010用以擴充圖7實施例中之手勢辨識系統700之整體光線照射範圍，以避免使用者之第一手HA1之移動超出第一光線a之第一光線照射範圍LR1而造成了系統之誤動作。同理，第四發光模組1020用以擴充圖7實施例中之手勢辨識系統700之整體光線照射範圍，以避免使用者之第二手HA2之移動超出了第三光線c之第三光線照射範圍LR3而造成了系統之誤動作。
在一實施例中，第一發光模組720與第三發光模組740配置在電子裝置(例如筆記型電腦、平板電腦或手機)之顯示螢幕的上方，並且第二發光模組1010與第四發光模組1020分別配置在電子裝置 (例如筆記型電腦、平板電腦或手機)之顯示螢幕的左方與右方，藉此以增加手勢辨識系統1100之整體光線照射範圍。
在本實施例中，為了方便說明本揭露內容，用於辨識雙手之手勢辨識系統1000及1100僅增設對稱的兩個發光模組(1010與1020)以擴充整體光線照射範圍，但在手識辨識系統之實際應用上，並不以增設兩個發光模組作為限制，在另一實施例中，手勢辨識系統1010及1100能夠依據實際需求來增設複數個第二發光模組與複數個第四發光模組，其中複數個第二發光模組分別電性連接至手勢資訊控制模組760，多個第二發光模組用以發射光線以擴充手勢辨識系統之一整體光線照射範圍。另外，複數個第四發光模組分別電性連接至手勢資訊控制模組760，多個第四發光模組用以發射光線以擴充手勢辨識系統之整體光線照射範圍。此外，與上述圖9實施例不同的是，手勢資訊控制模組760更包括至少一個第二發光控制單元767與至少一個第四發光控制單元768。如圖11所示，第二發光控制單元767電性連接第二發光模組1010與手勢辨識處理單元766。第二發光控制單元767根據手勢辨識處理單元766所傳送之第二發光指令CI2來輸出第二發光控制訊號CS2至第二發光模組1010，並且第二發光模組1010會根據第二發光控制訊號CS2來發射第二光線b。第四發光控制單元768電性連接第四發光模組1020與手勢辨識處理單元766。第四發光控制單元768根據手勢辨識處理單元766所傳送之第四發光指令CI4來輸出第四發光控制訊號CS4至第四發光模組1020，並且第四發光模組1020會根據第二發光控制訊號CS4來發射第四光線d。
接下來要教示的，是進一步說明本揭露內容之手勢辨識系統1100的工作原理。
如圖11所示，當使用者之第一手HA1與第二手HA2移動了一段距離後，影像擷取模組710會將動態移動之第一手HA1與第二手擷取至少一二維參考影像THF並傳送至影像控制單元761以進行分析 與計算。影像控制單元761會接收影像擷取模組110所傳送之第一手HA1與第二手HA2之至少一二維參考影像THF，並且影像控制單元761會透過類似於上述圖1B實施例之方式來從二維參考影像THF計算第二角度參考資料ARD2與第四角度參考資料ARD4，分別如圖10或圖11所示之角度θ10與θ12。此時，由於第一手HA1之移動已經超出了第一光線a之第一光線照射範圍LR1，並且第一手HA1已經從第一光線a之第一光線照射範圍LR1進入到第二光線b之第二光線照射範圍LR2，因此，當第一角度偵測模組730偵測到第二光線b之第二反射光b’時，第一角度偵測模組730會根據第二反射光b’傳送第一光感應訊號LS1至第一角度控制單元146，其中第二反射光b’為第二光線b照射至第一手HA1所反射而產生。另一方面，由於第二手HA2之移動已經超出了第三光線c之第三光線照射範圍LR3，並且第二手HA2已經從第三光線c之第三光線照射範圍LR3進入到第四光線d之第四光線照射範圍LR4，因此，當第二角度偵測模組750偵測到第四光線d之第四反射光d’時，第二角度偵測模組750會根據第四反射光d’傳送第二光感應訊號LS2至第二角度控制單元765，其中第四反射光d’為第四光線d照射至第二手HA2所反射而產生。
接下來，第一角度控制單元763會根據第一光感應訊號LS1來計算出第一手HA1之第一角度參考資料ARD1，如圖10或圖11所示之角度θ9。另一方面，第二角度控制單元765會根據第二光感應訊號LS2來計算出第二手HA2之第三角度參考資料ARD3，如圖10或圖11所示之角度θ11。之後，手勢辨識處理單元766會分別接收到第一角度控制單元763與影像控制單元761所傳送之第一角度參考資料ARD1與第二角度參考資料ARD2(關於第一手HA1之兩個角度資訊)，並且手勢辨識處理單元766會根據第一固定長度XR1、第一角度參考資料ARD1與第二角度參考資料ARD2並且透過式(9)與式(10)之聯合方程式來計算使用者之第一手HA1之第一深度資料Z5 與第一水平位移資料△X5。另一方面，手勢辨識處理單元766會分別接收到第二角度控制單元765與影像控制單元761所傳送之第三角度參考資料ARD3與第四角度參考資料ARD4(關於第二手HA2之兩個角度資訊)，並且手勢辨識處理單元766會根據第二固定長度XR2、第三角度參考資料ARD3與第二角度參考資料ARD4並且透過式(11)與式(12)之聯合方程式來計算使用者之第二手HA2之第二深度資料Z6與第二水平位移資料△X6。之後，手勢辨識處理單元766會根據二維參考影像THF、第一深度資料Z5、第二深度資料Z6、第一水平位移資料△X5與第二水平位移資料△X6來將使用者之雙手手勢動作與資料庫內之預定雙手手勢操作指令進行比對，進而使電腦系統、電腦/電視遊戲執行相對應之指令或軟體功能。
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)
〔用於辨識單手手勢之手勢辨識方法的一實施例〕
請參照圖12，圖12為根據本發明實施例之辨識單手手勢之手勢辨識方法之流程圖。本例所述的方法可以在圖1、圖3、圖4與圖6、所示手勢辨識系統100、300、400與600執行，因此請一併照圖1、圖3、圖4與圖6以利理解。用於辨識單手手勢之手勢辨識系統之手勢辨識方法包括以下步驟：根據第一發光控制訊號，透過第一發光模組來發射第一光線，其中第一光線具有第一光線照射範圍(步驟S1210)。根據角度偵測控制訊號，透過角度偵測模組接收第一光線之第一反射光並且根據第一反射光輸出光感應訊號，其中第一反射光為第一光線照射至單手所反射而產生，其中角度偵測模組具有與第一光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與第一光 線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期，(步驟S1220)。透過影像擷取模組來擷取單手之至少一二維參考影像並且輸出二維參考影像，其中角度偵測模組與影像擷取模組之間的距離為固定長度(步驟S1230)。透過手勢資訊控制模組分別根據光感應訊號與二維參考影像來獲得第一角度參考資料與第二角度參考資料(步驟S1240)。透過手勢資訊控制模組根據第一角度參考資料、第二角度參考資料與固定長度來計算單手之深度資料與水平位移資料，藉此以辨識單手所進行之動作(步驟S1250)。
關於手勢辨識系統之手勢辨識方法之各步驟的相關細節在上述圖1、圖3、圖4與圖6實施例已詳細說明，在此恕不贅述。在此須說明的是，圖12實施例之各步驟僅為方便說明之須要，本發明實施例並不以各步驟彼此間的順序作為實施本發明各個實施例的限制條件。
〔用於辨識雙手手勢之手勢辨識方法的一實施例〕
請參照圖13，圖13為根據本發明實施例之辨識雙手手勢之手勢辨識方法之流程圖。本例所述的方法可以在圖7、圖9、圖10與圖11之手勢辨識系統700、900、1000、1100執行，因此請一併照圖7、圖9、圖10與圖11以利理解。用於辨識雙手手勢之手勢辨識系統之手勢辨識方法包括以下步驟：根據第一發光控制訊號，透過第一發光模組來發射第一光線，其中第一光線具有第一光線照射範圍(步驟S1310)。根據第三發光控制訊號，透過第三發光模組來發射第三光線，其中第三光線具有第三光線照射範圍(步驟S1320)。根據第一角度偵測控制訊號，透過第一角度偵測模組接收第一光線之第一反射光並且根據第一反射光輸出第一光感應訊號，其中第一反射光為第一光線照射至第一手所反射而產生，其中第一角度偵測模組具有與第一光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與第一光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期(步驟S1330)。根據第二角度偵測控制訊號，透過第二角度偵測模組來接收第三光線 之第三反射光並且根據第三反射光輸出第二光感應訊號，其中第三反射光為第三光線照射至第二手所反射而產生，其中第二角度偵測模組具有與第三光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與第三光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期(步驟S1340)。透過影像擷取模組來擷取第一手與第二手之至少一二維參考影像並且輸出二維參考影像，其中第一角度偵測模組與影像擷取模組之間的距離為第一固定長度，並且第二角度偵測模組與影像擷取模組之間的距離為第二固定長度(步驟S1350)。透過手勢資訊控制模組分別根據第一光感應訊號與二維參考影像來獲得第一角度參考資料與第二角度參考資料，並且分別根據第二光感應訊號與二維參考影像來獲得第三角度參考資料與第四角度參考資料(步驟S1360)。透過手勢資訊控制模組根據第一角度參考資料、第二角度參考資料與第一固定長度來計算第一手之第一深度資料與第一水平位移資料，並且手勢資訊控制模組根據第三角度參考資料、第四角度參考資料與第二固定長度來計算第二手之第二深度資料與第二水平位移資料，藉此以辨識第一手與第二手所進行之動作(步驟S1370)。
關於手勢辨識系統之手勢辨識方法之各步驟的相關細節在上述圖7、圖9、圖10與圖11實施例已詳細說明，在此恕不贅述。在此須說明的是，圖13實施例之各步驟僅為方便說明之須要，本發明實施例並不以各步驟彼此間的順序作為實施本發明各個實施例的限制條件。
〔實施例的可能功效〕
綜上所述，本發明實施例所提供的手勢辨識系統及其手勢辨識方法，能夠使僅能擷取二維參考影像之影像擷取模組來經由手勢資訊控制模組將手之角度參考資料轉換為手之深度資料。進一步來說，手勢資訊控制模組會分別根據光感應訊號與二維參考影像來獲得角度參考資料，並且搭配複數個距離資料以計算手之深 度資料。因此，相較於先前技術，本揭露內容之手勢辨識系統能夠大幅降低系統運算量、設計成本與製造成本。
以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。
700‧‧‧手勢辨識系統
710‧‧‧影像擷取模組
720‧‧‧第一發光模組
730‧‧‧第一角度偵測模組
740‧‧‧第三發光模組
750‧‧‧第二角度偵測模組
760‧‧‧手勢資訊控制模組
a‧‧‧第一光線
a’‧‧‧第一反射光
c‧‧‧第三光線
c’‧‧‧第三反射光
ACS1‧‧‧第一角度偵測控制訊號
ACS2‧‧‧第二角度偵測控制訊號
CS1‧‧‧第一發光控制訊號
CS3‧‧‧第三發光控制訊號
HA1‧‧‧第一手
HA2‧‧‧第二手
LS1‧‧‧第一光感應訊號
LS2‧‧‧第二光感應訊號
LR1‧‧‧第一光線照射範圍
LR3‧‧‧第三光線照射範圍
THF‧‧‧二維參考影像
△X3‧‧‧第一水平位移資料
△X4‧‧‧第二水平位移資料
XR1‧‧‧第一固定長度
XR2‧‧‧第二固定長度
Z3‧‧‧第一深度資料
Z4‧‧‧第二深度資料
θ5、θ6、θ7、θ8‧‧‧角度

Claims (36)

  1. 一種手勢辨識系統，用以辨識一單手之手勢，該手勢辨識系統包括：一第一發光模組，用以根據一第一發光控制訊號來發射一第一光線，其中該第一光線具有一第一光線照射範圍；一角度偵測模組，用以根據一角度偵測控制訊號接收該第一光線之一第一反射光並且根據該第一反射光輸出一光感應訊號，其中該第一反射光為該第一光線照射至該單手所反射而產生；一影像擷取模組，用以擷取該單手之至少一二維參考影像並且輸出該二維參考影像，其中該角度偵測模組與該影像擷取模組之間的距離為一固定長度；以及一手勢資訊控制模組，電性連接該第一發光模組、該影像擷取模組與該角度偵測模組，該手勢資訊控制模組分別根據該光感應訊號與該二維參考影像來獲得一第一角度參考資料與一第二角度參考資料，其中該手勢資訊控制模組根據該第一角度參考資料、該第二角度參考資料與該固定長度來計算該單手之一深度資料與一水平位移資料，藉此以辨識該單手所進行之動作，其中該手勢資訊控制模組分別傳送該第一發光控制訊號與該角度偵測控制訊號至該第一發光模組與該角度偵測模組。
  2. 如請求項1所述之手勢辨識系統，其中該手勢資訊控制模組根據該二維參考影像來獲得該單手之一骨架資料。
  3. 如請求項1所述之手勢辨識系統，其中該角度偵測模組具有與該第一光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與該第一光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。
  4. 如請求項1所述之手勢辨識系統，其中該手勢資訊控制模組包 括：一影像控制單元，電性連接該影像擷取模組，該影像控制單元用以接收該二維參考影像並據此計算該第二角度參考資料；一第一發光控制單元，電性連接該第一發光模組，該第一發光控制單元根據一第一發光指令來輸出該第一發光控制訊號；一角度控制單元，電性連接該角度偵測模組，該角度控制單元用以接收該光感應訊號並據此計算該第一角度參考資料，其中該角度控制單元根據一角度偵測指令傳送該角度偵測控制訊號至該角度偵測模組；以及一手勢辨識處理單元，電性連接該影像控制單元、該第一發光控制單元與該角度控制單元，該手勢辨識處理單元用以接收該第一角度參考資料、該第二角度參考資料並且根據該第一角度參考資料、該第二角度參考資料與該固定長度來計算該單手之該深度資料與該水平位移資料，藉此以辨識該單手所進行之動作，其中該手勢辨識處理單元分別傳送該第一發光指令與該角度偵測指令至該第一發光控制單元與該角度控制單元。
  5. 如請求項1所述之手勢辨識系統，更包括：至少一第二發光模組，用以根據一第二發光控制訊號來發射一第二光線，藉此擴充該手勢辨識系統之一整體光線照射範圍，其中該第二光線具有一第二光線照射範圍；其中該角度偵測模組更用以接收該第二光線之一第二反射光並且根據該第二反射光來輸出該光感應訊號，其中該第二反射光為該第二光線照射至該單手所反射而產生，其中該手勢資訊控制模組傳送該第二發光控制訊號至該第二發光模組。
  6. 如請求項5所述之手勢辨識系統，其中該手勢資訊控制模組更包括：至少一第二發光控制單元，電性連接該第二發光模組與該手勢辨識處理單元，該第二發光控制單元根據該手勢辨識處理單元所傳送之一第二發光指令來輸出該第二發光控制訊號。
  7. 如請求項5所述之手勢辨識系統，其中該角度偵測模組具有與該第一光線的光波長及該第二光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與該第一光線的發光脈衝週期及該第二光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。
  8. 如請求項5所述之手勢辨識系統，其中該第一光線與該第二光線具有相同的光波長，或者該第一光線與該第二光線具有相同的發光脈衝週期。
  9. 一種手勢辨識系統，用以辨識一雙手之手勢，該手勢辨識系統包括：一第一發光模組，用以根據一第一發光控制訊號來發射一第一光線，其中該第一光線具有一第一光線照射範圍；一第三發光模組，用以根據一第三發光控制訊號來發射一第三光線，其中該第三光線具有一第三光線照射範圍；一第一角度偵測模組，用以根據一第一角度偵測控制訊號接收該第一光線之一第一反射光並且根據該第一反射光輸出一第一光感應訊號，其中該第一反射光為該第一光線照射至一第一手所反射而產生；一第二角度偵測模組，用以根據一第二角度偵測控制訊號接收該第三光線之一第三反射光並且根據該第三反射光輸出一第二光感應訊號，其中該第三反射光為該第三光線照射至一第二手所反射而產生；一影像擷取模組，用以擷取該第一手與該第二手之至少一二維 參考影像並且輸出該二維參考影像，其中該第一角度偵測模組與該影像擷取模組之間的距離為一第一固定長度，並且該第二角度偵測模組與該影像擷取模組之間的距離為一第二固定長度；以及一手勢資訊控制模組，電性連接該第一發光模組、該第三發光模組、該第一角度偵測模組、該第二角度偵測模組與該影像擷取模組，該手勢資訊控制模組分別根據該第一光感應訊號與該二維參考影像來獲得一第一角度參考資料與一第二角度參考資料，並且分別根據該第二光感應訊號與該二維參考影像來獲得一第三角度參考資料與一第四角度參考資料，其中該手勢資訊控制模組根據該第一角度參考資料、該第二角度參考資料與該第一固定長度來計算該第一手之一第一深度資料與一第一水平位移資料，並且該手勢資訊控制模組根據該第三角度參考資料、該第四角度參考資料與該第二固定長度來計算該第二手之一第二深度資料與一第二水平位移資料，藉此以辨識該第一手與該第二手所進行之動作，其中該手勢資訊控制模組分別傳送該第一發光控制訊號、該第三發光控制訊號、該第一角度偵測控制訊號與該第二角度偵測控制訊號至該第一發光模組、該第三發光模組、該第一角度偵測模組與該第二角度偵測模組。
  10. 如請求項9所述之手勢辨識系統，其中該手勢資訊控制模組根據該二維參考影像來獲得該第一手之一第一骨架資料與該第二手之一第二骨架資料。
  11. 如請求項9所述之手勢辨識系統，其中該第一角度偵測模組具有與該第一光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與該第一光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期，並且該第二角度 偵測模組具有與該第三光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與該第三光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。
  12. 如請求項9所述之手勢辨識系統，其中該第一光線與該第三光線具有不同的光波長，或者該第一光線與該第三光線具有不同的發光脈衝週期。
  13. 如請求項9所述之手勢辨識系統，其中該手勢資訊控制模組包括：一影像控制單元，電性連接該影像擷取模組，該影像控制單元用以接收該二維參考影像並據此計算該第二角度參考資料與該第四角度參考資料；一第一發光控制單元，電性連接該第一發光模組，該第一發光控制單元根據一第一發光指令來輸出該第一發光控制訊號；一第一角度控制單元，電性連接該第一角度偵測模組，該第一角度控制單元用以接收該第一光感應訊號並據此計算該第一角度參考資料，其中該第一角度控制單元根據一第一角度偵測指令傳送該第一角度偵測控制訊號至該第一角度偵測模組；一第三發光控制單元，電性連接該第三發光模組，該第三發光控制單元根據一第三發光指令來輸出該第三發光控制訊號；一第二角度控制單元，電性連接該第二角度偵測模組，該第二角度控制單元用以接收該第二光感應訊號並據此計算該第三角度參考資料，其中該第二角度控制單元根據一第二角度偵測指令傳送該第二角度偵測控制訊號至該第二角度偵測模組；以及一手勢辨識處理單元，電性連接該影像控制單元、該第一發光控制單元、該第三發光控制單元、該第一角度控制單元與 該第二角度控制單元，該手勢辨識處理單元用以接收該第一角度參考資料、該第二角度參考資料、該第三角度參考資料與該第四角度參考資料，其中該手勢辨識處理單元根據該第一角度參考資料、該第二角度參考資料與該第一固定長度來計算該第一手之該第一深度資料與該第一水平位移資料，並且根據該第三角度參考資料、該第四角度參考資料與該第二固定長度來計算該第二手之該第二深度資料與該第二水平位移資料，藉此以辨識該第一手與該第二手所進行之動作，其中該手勢辨識處理單元分別傳送該第一發光指令、該第三發光指令、該第一角度偵測指令與該第二角度偵測指令至該第一發光控制單元、該第三發光控制單元、該第一角度控制單元與該第二角度控制單元。
  14. 如請求項9所述之手勢辨識系統，更包括：至少一第二發光模組，用以根據一第二發光控制訊號來發射一第二光線，藉此擴充該手勢辨識系統之一整體光線照射範圍，其中該第二光線具有一第二光線照射範圍；以及至少一第四發光模組，用以根據一第四發光控制訊號來發射一第四光線，藉此擴充該手勢辨識系統之一整體光線照射範圍，其中該第四光線具有一第四光線照射範圍，其中該第一角度偵測模組更用以接收該第二光線之一第二反射光來並且根據該第二反射光來輸出該第一光感應訊號，其中該第二反射光為該第二光線照射至該第一手所反射而產生，其中該第二角度偵測模組更用以接收該第四光線之一第四反射光來並且根據該第四反射光來輸出該第二光感應訊號，其中該第四反射光為該第四光線照射至該第二手所反射而產生， 其中該手勢資訊控制模組傳送該第二發光控制訊號與該第四發光控制訊號至該第二發光模組與該第四發光模組。
  15. 如請求項14所述之手勢辨識系統，其中該手勢資訊控制模組更包括：至少一第二發光控制單元，電性連接該第二發光模組與該手勢辨識處理單元，該第二發光控制單元根據該手勢辨識處理單元所傳送之一第二發光指令來輸出該第二發光控制訊號；以及至少一第四發光控制單元，電性連接該第四發光模組與該手勢辨識處理單元，該第四發光控制單元根據該手勢辨識處理單元所傳送之一第四發光指令來輸出該第四發光控制訊號。
  16. 如請求項14所述之手勢辨識系統，其中該第一光線與該第二光線具有相同的光波長，或者該第一光線與該第二光線具有相同的發光脈衝週期。
  17. 如請求項14所述之手勢辨識系統，其中該第三光線與該第四光線具有相同的光波長，或者該第三光線與該第四光線具有相同的發光脈衝週期。
  18. 如請求項14所述之手勢辨識系統，其中該第一角度偵測模組具有與該第一光線的光波長及該第二光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍，或該第一角度偵測模組具有與該第一光線的發光脈衝週期及該第二光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期，其中該第二角度偵測模組具有與該第三光線的光波長及該第四光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍，或該第二角度偵測模組具有與該第三光線的發光脈衝週期及該第四光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。
  19. 一種手勢辨識方法，用於辨識一單手手勢之一手勢辨識系統，該手勢辨識系統包括一第一發光模組、一角度偵測模組、一影 像擷取模組與一手勢資訊控制模組，該手勢資訊控制模組電性連接該第一發光模組、該影像擷取模組與該角度偵測模組，該手勢辨識方法包括：根據一第一發光控制訊號，透過該第一發光模組來發射一第一光線，其中該第一光線具有一第一光線照射範圍；根據一角度偵測控制訊號，透過該角度偵測模組接收該第一光線之一第一反射光並且根據該第一反射光輸出一光感應訊號，其中該第一反射光為該第一光線照射至該單手所反射而產生；透過該影像擷取模組來擷取該單手之至少一二維參考影像並且輸出該二維參考影像，其中該角度偵測模組與該影像擷取模組之間的距離為一固定長度；透過該手勢資訊控制模組分別根據該光感應訊號與該二維參考影像來獲得一第一角度參考資料與一第二角度參考資料；以及透過該手勢資訊控制模組根據該第一角度參考資料、該第二角度參考資料與該固定長度來計算該單手之一深度資料與一水平位移資料，藉此以辨識該單手所進行之動作，其中該手勢資訊控制模組分別傳送該第一發光控制訊號與該角度偵測控制訊號至該第一發光控制模組與該角度偵測模組。
  20. 如請求項19所述之手勢辨識方法，其中該手勢資訊控制模組根據該二維參考影像來獲得該單手之一骨架資料。
  21. 如請求項19所述之手勢辨識方法，其中該角度偵測模組具有與該第一光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與該第一光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。
  22. 如請求項19所述之手勢辨識方法，其中該手勢資訊控制模組包括： 一影像控制單元，電性連接該影像擷取模組，該影像控制單元用以接收該二維參考影像並據此計算該第二角度參考資料；一第一發光控制單元，電性連接該第一發光模組，該第一發光控制單元根據一第一發光指令來輸出該第一發光控制訊號；一角度控制單元，電性連接該角度偵測模組，該角度控制單元用以接收該光感應訊號並據此計算該第一角度參考資料，其中該角度控制單元根據一角度偵測指令傳送該角度偵測控制訊號至該角度偵測模組；以及一手勢辨識處理單元，電性連接該影像控制單元、該第一發光控制單元與該角度控制單元，該手勢辨識處理單元用以接收該第一角度參考資料、該第二角度參考資料並且根據該第一角度參考資料、該第二角度參考資料與該固定長度來計算該單手之該深度資料與該水平位移資料，藉此以辨識該單手所進行之動作，其中該手勢辨識處理單元分別傳送該第一發光指令與該角度偵測指令至該第一發光控制單元與該角度控制單元。
  23. 如請求項19所述之手勢辨識方法，其中該手勢辨識系統更包括：至少一第二發光模組，用以根據一第二發光控制訊號來發射一第二光線，藉此擴充該手勢辨識系統之一整體光線照射範圍，其中該第二光線具有一第二光線照射範圍；其中該角度偵測模組更用以接收該第二光線之一第二反射光並且根據該第二反射光來輸出該光感應訊號，其中該第二反射光為該第二光線照射至該單手所反射而產生，其中該手勢資訊控制模組傳送該第二發光控制訊號至該第二發光模組。
  24. 如請求項23所述之手勢辨識方法，其中該手勢資訊控制模組更包括：至少一第二發光控制單元，電性連接該第二發光模組與該手勢辨識處理單元，該第二發光控制單元根據該手勢辨識處理單元所傳送之一第二發光指令來輸出該第二發光控制訊號。
  25. 如請求項23所述之手勢辨識方法，其中該角度偵測模組具有與該第一光線的光波長及該第二光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與該第一光線的發光脈衝週期及該第二光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。
  26. 如請求項23所述之手勢辨識方法，其中該第一光線與該第二光線具有相同的光波長，或者該第一光線與該第二光線具有相同的發光脈衝週期。
  27. 一種手勢辨識方法，用以辨識一雙手手勢之一手勢辨識系統，該手勢辨識系統包括一第一發光模組、一第三發光模組、一第一角度偵測模組、一第二角度偵測模組、一影像擷取模組與一手勢資訊控制模組，該手勢資訊控制模組電性連接該第一發光模組、該第三發光模組、該第一角度偵測模組、該第二角度偵測模組與該影像擷取模組，該手勢辨識方法包括：根據一第一發光控制訊號，透過該第一發光模組來發射一第一光線，其中該第一光線具有一第一光線照射範圍；根據一第三發光控制訊號，透過該第三發光模組來發射一第三光線，其中該第三光線具有一第三光線照射範圍；根據一第一角度偵測控制訊號，透過該第一角度偵測模組接收該第一光線之一第一反射光並且根據該第一反射光輸出一第一光感應訊號，其中該第一反射光為該第一光線照射至一第一手所反射而產生；根據一第二角度偵測控制訊號，透過該第二角度偵測模組來接 收該第三光線之一第三反射光並且根據該第三反射光輸出一第二光感應訊號，其中該第三反射光為該第三光線照射至一第二手所反射而產生；透過該影像擷取模組來擷取該第一手與該第二手之至少一二維參考影像並且輸出該二維參考影像，其中該第一角度偵測模組與該影像擷取模組之間的距離為一第一固定長度，並且該第二角度偵測模組與該影像擷取模組之間的距離為一第二固定長度；透過該手勢資訊控制模組分別根據該第一光感應訊號與該二維參考影像來獲得一第一角度參考資料與一第二角度參考資料，並且分別根據該第二光感應訊號與該二維參考影像來獲得一第三角度參考資料與一第四角度參考資料；以及透過該手勢資訊控制模組根據該第一角度參考資料、該第二角度參考資料與該第一固定長度來計算該第一手之一第一深度資料與一第一水平位移資料，並且該手勢資訊控制模組根據該第三角度參考資料、該第四角度參考資料與該第二固定長度來計算該第二手之一第二深度資料與一第二水平位移資料，藉此以辨識該第一手與該第二手所進行之動作，其中該手勢資訊控制模組分別傳送該第一發光控制訊號、該第三發光控制訊號、該第一角度偵測訊控制訊號與該第二角度偵測訊號至該第一發光模組、該第三發光模組、該第一角度偵測模組與該第二角度偵測模組。
  28. 如請求項27所述之手勢辨識方法，其中該手勢資訊控制模組根據該二維參考影像來獲得該第一手之一第一骨架資料與該第二手之一第二骨架資料。
  29. 如請求項27所述之手勢辨識方法，其中該第一角度偵測模組 具有與該第一光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與該第一光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期，並且該第二角度偵測模組具有與該第三光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍或與該第三光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。
  30. 如請求項27所述之手勢辨識方法，其中該第一光線與該第三光線具有不同的光波長，或者該第一光線與該第三光線具有不同的發光脈衝週期。
  31. 如請求項27所述之手勢辨識方法，其中該手勢資訊控制模組包括：一影像控制單元，電性連接該影像擷取模組，該影像控制單元用以接收該二維參考影像並據此計算該第二角度參考資料與該第四角度參考資料；一第一發光控制單元，電性連接該第一發光模組，該第一發光控制單元根據一第一發光指令來輸出該第一發光控制訊號；一第一角度控制單元，電性連接該第一角度偵測模組，該第一角度控制單元用以接收該第一光感應訊號並據此計算該第一角度參考資料，其中該第一角度控制單元根據一第一角度偵測指令傳送該第一角度偵測控制訊號至該第一角度偵測模組；一第三發光控制單元，電性連接該第三發光模組，該第三發光控制單元根據一第三發光指令來輸出該第三發光控制訊號；一第二角度控制單元，電性連接該第二角度偵測模組，該第二角度控制單元用以接收該第二光感應訊號並據此計算該第三角度參考資料，其中該第二角度控制單元根據一第二角度偵測指令傳送該第二角度偵測控制訊號至該第二角度偵測模組；以及 一手勢辨識處理單元，電性連接該影像控制單元、該第一發光控制單元、該第二發光控制單元、該第一角度控制單元、該第二角度控制單元與該影像控制單元，該手勢辨識處理單元用以接收該第一角度參考資料、該第二角度參考資料、該第三角度參考資料與該第四角度參考資料，其中該手勢辨識處理單元根據該第一角度參考資料、該第二角度參考資料與該第一固定長度來計算該第一手之該第一深度資料與該第一水平位移資料，並且根據該第三角度參考資料、該第四角度參考資料與該第二固定長度來計算該第二手之該第二深度資料與該第二水平位移資料，藉此以辨識該第一手與該第二手所進行之動作，其中該手勢辨識處理單元分別傳送該第一發光指令、該第三發光指令、該第一角度偵測指令與該第二角度偵測指令至該第一發光控制單元、該第三發光控制單元、該第一角度控制單元與該第二角度偵測單元。
  32. 如請求項27所述之手勢辨識方法，更包括：至少一第二發光模組，用以根據一第二發光控制訊號來發射一第二光線，藉此擴充該手勢辨識系統之一整體光線照射範圍，其中該第二光線具有一第二光線照射範圍；以及至少一第四發光模組，用以根據一第四發光控制訊號來發射一第四光線，藉此擴充該手勢辨識系統之一整體光線照射範圍，其中該第四光線具有一第四光線照射範圍，其中該第一角度偵測模組更用以接收該第二光線之一第二反射光來並且根據該第二反射光來輸出該第一光感應訊號，其中該第二反射光為該第一光線照射至該第一手所反射而產生，其中該第二角度偵測模組更用以接收該第四光線之一第四反射光來並且根據該第四反射光來輸出該第二光感應訊 號，其中該第四反射光為該第一光線照射至該第二手所反射而產生，其中該手勢資訊控制模組傳送該第二發光控制訊號與該第四發光控制訊號至該第二發光模組與該第四發光模組。
  33. 如請求項32所述之手勢辨識方法，其中該手勢資訊控制模組更包括：至少一第二發光控制單元，電性連接該第二發光模組與該手勢辨識處理單元，該第二發光控制單元根據該手勢辨識處理單元所傳送之一第二發光指令來輸出該第二發光控制訊號；以及至少一第四發光控制單元，電性連接該第四發光模組與該手勢辨識處理單元，該第四發光控制單元根據該手勢辨識處理單元所傳送之一第四發光指令來輸出該第四發光控制訊號。
  34. 如請求項32所述之手勢辨識方法，其中該第一光線與該第二光線具有相同的光波長，或者該第一光線與該第二光線具有相同的發光脈衝週期。
  35. 如請求項32所述之手勢辨識方法，其中該第三光線與該第四光線具有相同的光波長，或者該第三光線與該第四光線具有相同的發光脈衝週期。
  36. 如請求項32所述之手勢辨識方法，其中該第一角度偵測模組具有與該第一光線的光波長及該第二光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍，或該第一角度偵測模組具有與該第一光線的發光脈衝週期及該第二光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期，其中該二角度偵測模組具有與該第三光線的光波長及該第四光線的光波長相匹配的光波長偵測範圍，或該第二角度偵測模組具有與該第三光線發光脈衝週期及該第四光線的發光脈衝週期相匹配的光偵測週期。
TW102147134A 2013-12-19 2013-12-19 手勢辨識系統及其手勢辨識方法 TWI488072B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102147134A TWI488072B (zh) 2013-12-19 2013-12-19 手勢辨識系統及其手勢辨識方法
CN201410050940.1A CN104732193B (zh) 2013-12-19 2014-02-13 手势辨识系统及其手势辨识方法
US14/514,754 US9285887B2 (en) 2013-12-19 2014-10-15 Gesture recognition system and gesture recognition method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102147134A TWI488072B (zh) 2013-12-19 2013-12-19 手勢辨識系統及其手勢辨識方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI488072B true TWI488072B (zh) 2015-06-11
TW201525769A TW201525769A (zh) 2015-07-01

Family

ID=53399984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102147134A TWI488072B (zh) 2013-12-19 2013-12-19 手勢辨識系統及其手勢辨識方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9285887B2 (zh)
CN (1) CN104732193B (zh)
TW (1) TWI488072B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI488072B (zh) * 2013-12-19 2015-06-11 Lite On Technology Corp 手勢辨識系統及其手勢辨識方法
CN106980362A (zh) 2016-10-09 2017-07-25 阿里巴巴集团控股有限公司 基于虚拟现实场景的输入方法及装置
CN110502095B (zh) * 2018-05-17 2021-10-29 宏碁股份有限公司 具备手势感测功能的三维显示器
CN109799906A (zh) * 2018-12-29 2019-05-24 北京诺亦腾科技有限公司 一种利用动作捕捉手套在vr场景中绘画的方法及装置
US11461907B2 (en) * 2019-02-15 2022-10-04 EchoPixel, Inc. Glasses-free determination of absolute motion
CN111603072A (zh) * 2019-02-22 2020-09-01 合盈光电（深圳）有限公司 以手势驱动的调理机
CN110908581B (zh) * 2019-11-20 2021-04-23 网易（杭州）网络有限公司 手势识别的方法及装置、计算机存储介质、电子设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040193413A1 (en) * 2003-03-25 2004-09-30 Wilson Andrew D. Architecture for controlling a computer using hand gestures
US20100277411A1 (en) * 2009-05-01 2010-11-04 Microsoft Corporation User tracking feedback
TW201101197A (en) * 2009-06-30 2011-01-01 Univ Nat Taiwan Science Tech Method and system for gesture recognition
TW201123031A (en) * 2009-12-24 2011-07-01 Univ Nat Taiwan Science Tech Robot and method for recognizing human faces and gestures thereof
TW201229926A (en) * 2011-01-03 2012-07-16 Univ Nat Kaohsiung Applied Sci Hand gesture image recognition method and system using singular value decompostion for light compensation

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003071410A2 (en) * 2002-02-15 2003-08-28 Canesta, Inc. Gesture recognition system using depth perceptive sensors
US9189068B2 (en) * 2011-03-14 2015-11-17 Lg Electronics Inc. Apparatus and a method for gesture recognition
US9702690B2 (en) * 2011-12-19 2017-07-11 Analog Devices, Inc. Lens-less optical position measuring sensor
US9128528B2 (en) * 2012-06-22 2015-09-08 Cisco Technology, Inc. Image-based real-time gesture recognition
TWI488072B (zh) * 2013-12-19 2015-06-11 Lite On Technology Corp 手勢辨識系統及其手勢辨識方法
KR101526426B1 (ko) * 2013-12-31 2015-06-05 현대자동차 주식회사 제스처 인식 장치 및 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040193413A1 (en) * 2003-03-25 2004-09-30 Wilson Andrew D. Architecture for controlling a computer using hand gestures
US20100277411A1 (en) * 2009-05-01 2010-11-04 Microsoft Corporation User tracking feedback
TW201101197A (en) * 2009-06-30 2011-01-01 Univ Nat Taiwan Science Tech Method and system for gesture recognition
TW201123031A (en) * 2009-12-24 2011-07-01 Univ Nat Taiwan Science Tech Robot and method for recognizing human faces and gestures thereof
TW201229926A (en) * 2011-01-03 2012-07-16 Univ Nat Kaohsiung Applied Sci Hand gesture image recognition method and system using singular value decompostion for light compensation

Also Published As

Publication number Publication date
CN104732193B (zh) 2017-12-12
TW201525769A (zh) 2015-07-01
US9285887B2 (en) 2016-03-15
US20150177844A1 (en) 2015-06-25
CN104732193A (zh) 2015-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI488072B (zh) 手勢辨識系統及其手勢辨識方法
CN102591488B (zh) 改进的输入设备和相关联的方法
US11775076B2 (en) Motion detecting system having multiple sensors
Colaço et al. Mime: compact, low power 3D gesture sensing for interaction with head mounted displays
EP2898399B1 (en) Display integrated camera array
US9465444B1 (en) Object recognition for gesture tracking
US9978148B2 (en) Motion sensor apparatus having a plurality of light sources
KR101985674B1 (ko) 비접촉식 사용자 인터페이스 동작 인식 방법 및 그 장치
US9223407B2 (en) Gesture recognition apparatus and complex optical apparatus
US9699377B2 (en) Depth detecting apparatus and method, and gesture detecting apparatus and gesture detecting method
US20170180654A1 (en) System and method for enhanced signal to noise ratio performance of a depth camera system
US20160292506A1 (en) Cameras having an optical channel that includes spatially separated sensors for sensing different parts of the optical spectrum
US9201519B2 (en) Three-dimensional pointing using one camera and three aligned lights
JP2007080214A (ja) 位置検出装置、情報入力装置、及びモーションスイッチ
TWI510082B (zh) 用於影像辨識之影像擷取方法及其系統
US20230146883A1 (en) Thermal-image proximity gesture recognition module, device having thermal-image proximity gesture recognition function, and thermal-image proximity gesture recognition
WO2023036131A1 (zh) 图像信息采集模组、信息处理方法、装置和电子设备
KR101552134B1 (ko) 웨어러블 디바이스
KR102493028B1 (ko) 가시광선 대역의 빛을 흡수할 수 있는 렌즈를 포함하는 카메라 모듈을 이용하여 적외선에 대응하는 이미지를 획득하는 방법 및 이를 구현한 전자 장치
US20150293612A1 (en) Pen-type optical indexing apparatus and method for controlling the same
KR101074087B1 (ko) 카메라를 이용한 마우스
Shah et al. A survey of virtual keyboard with its senses
JP7371382B2 (ja) 位置指示装置、表示システム、位置指示方法、及びプログラム
CN214202303U (zh) 触觉反馈子系统、触控反馈系统和终端设备
TWM478861U (zh) 輔助輸入模組及具有輔助輸入模組的隨身型電子裝置