專利名稱：一種紅外感應(yīng)式電子白板識別手勢的方法
一種紅外感應(yīng)式電子白板識別手勢的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于信息技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種紅外感應(yīng)式電子白板識別手勢的方法。背景技術(shù)：
交互式電子白板又稱“數(shù)碼觸摸屏”。其功能在于可以通過觸摸板面對相連的電腦主機進行操控。投影機將電腦的屏幕影像投射到電子白板上，使用者觸碰電子白板板面即 可操控電腦。在電子白板連接的電腦上運行各種應(yīng)用操作程序，可以直接實現(xiàn)筆跡書寫、圖 形繪制、文字輸入、文件調(diào)用、刪除復(fù)制、保存圖像、遮擋、視頻回放、直接打印等多種演示功 能。運行特定的應(yīng)用程序，配置交互式電子白板及高清攝像頭，可實現(xiàn)遠程可視網(wǎng)絡(luò)會議。紅外線電子白板由密布在顯示區(qū)四周的紅外線接收和發(fā)射管構(gòu)成水平和垂直方 向的掃描網(wǎng)格，形成一個掃描平面網(wǎng)，當有物體阻擋住網(wǎng)格中的某對水平和垂直掃描線時， 就可以通過被阻擋的水平和垂直方向的紅外線位置確定X、Y坐標。目前，紅外線電子白板可以使用手指或其它任何不透明物體進行觸摸操作，十分 簡便易行，并且因其結(jié)構(gòu)簡單，不受電流、電壓和靜電干擾，具有高穩(wěn)定性和高分辨率等諸 多優(yōu)點，越來越多成為交互式觸摸的主流產(chǎn)品。隨著科技的不斷發(fā)展，市場上出現(xiàn)了能通過手勢識別來完成快捷操作，但是現(xiàn)有 市場上的實現(xiàn)手勢識別的技術(shù)是有限的，目前，觸控板的手勢檢測識別方法主要有通過檢 測觸控板的電容感應(yīng)量的大小來確定觸碰對象是否接觸或離開觸控板，來產(chǎn)生時序的組 合，從而實現(xiàn)不同的手勢操作，還有一種方法是根據(jù)系統(tǒng)感應(yīng)面積來確認碰觸與手勢的方 法，這些都難以滿足實效性與精確度的更高要求，給人們留下了不能盡享更多便利的缺憾。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種紅外感應(yīng)式電子白板識別手勢的方法， 高效精確，完成對機的快捷操作。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題一種紅外感應(yīng)式電子白板識別手勢的方法，包括如下步驟步驟一根據(jù)觸摸物數(shù)量進行第一次手勢識別分類如果是1個觸摸物，則識別為 畫筆、鼠標、板擦手勢；如果是2個觸摸物，則識別為旋轉(zhuǎn)、縮放手勢；如果是3個或3個以上 觸摸物，則為拖動、翻頁手勢；如果先為1個觸摸物，而后為2個觸摸物，則識別為鼠標右鍵 手勢；步驟二 根據(jù)觸摸物面積進行第二次手勢分類，進一步區(qū)分出具體的手勢種類；步驟三根據(jù)確定的物理坐標，區(qū)分出精確的手勢，然后通過白板軟件在紅外電子 白板上實現(xiàn)該手勢的功能。所述步驟一中識別鼠標右鍵手勢的具體方法為如果觸摸物個數(shù)初始為1個，間 隔300ms后為2個，其大小無限制，初始是一組坐標，而后是兩組坐標，兩組坐標間半徑為 50mm時識別為鼠標右鍵手勢。
所述步驟二包括如果觸摸物個數(shù)為1個，只有一組坐標，其半徑大小是0_5mm，則識別為畫筆手勢；如果觸摸物個數(shù)為1個，只有一組坐標，其半徑大小是5_20mm，則識別為鼠標手 勢；如果觸摸物個數(shù)為1個，只有一組坐標，其半徑大小是20mm-無窮大，則識別為板
擦手勢；所述步驟三包括如果觸摸物個數(shù)為2個，有兩組坐標，其大小無限制，其中一組坐標固定不變或近 似不動，另一組坐標相對固定坐標的旋轉(zhuǎn)幅度大于伸縮幅度時識別為旋轉(zhuǎn)手勢；如果觸摸物個數(shù)為2個，有兩組坐標，在一定時間內(nèi)，兩組坐標在X軸或Y軸的差 值持續(xù)增大，則識別為放大手勢；如果觸摸物個數(shù)為2個，有兩組坐標，在一定時間內(nèi)，兩組坐標在X軸或Y軸的差 值持續(xù)減小，則識別為縮小手勢； 如果觸摸物個數(shù)為3個或3個以上，在一定時間內(nèi)，觸摸物在X軸或Y軸的差值基 本保持不變，則識別為拖動或翻頁手勢。本發(fā)明的優(yōu)點在于該手勢識別模式是目前在紅外白板上能識別最多最全的手 勢，且鼠標右鍵手勢識別是本發(fā)明特有的一種手勢；本發(fā)明識別率高且精確，很少出現(xiàn)誤識 別。

下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。圖1是本發(fā)明紅外電子白板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明紅外電子白板屏幕示意圖。圖3-1是本發(fā)明中畫筆手勢示意圖。圖3-2是本發(fā)明中鼠標手勢示意圖。圖3-3是本發(fā)明中板擦手勢示意圖。圖3-4是本發(fā)明中拖動手勢示意圖。圖3-5是本發(fā)明中放大手勢示意圖。圖3-6是本發(fā)明中縮小手勢示意圖。圖3-7是本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)手勢示意圖。圖3-8是本發(fā)明中鼠標右鍵手勢示意圖。圖3-9是本發(fā)明中翻上一頁手勢示意圖。圖3-10是本發(fā)明中翻下一頁手勢示意圖。
具體實施方式圖1是本發(fā)明紅外電子白板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。它是由紅外電子白板1、觸摸物2、 白板軟件3、計算機4配合實現(xiàn)的。紅外電子白板1上兩兩對應(yīng)的排布有紅外線發(fā)射燈組5 與紅外線接收燈組6 ；觸摸物2通常為手指，也可以是其它不透明物體，只要大小相當，沒有 超出設(shè)定范圍均可；計算機4中裝有白板軟件3，白板軟件3接收驅(qū)動所提交的手勢識別參數(shù)接口，作了相應(yīng)反應(yīng)，在紅外電子白板1上實現(xiàn)手勢識別功能。本發(fā)明首先對觸摸物的數(shù)量、面積大小、動向的識別進行相應(yīng)的程序設(shè)定并對識 別后機器應(yīng)該做出的相應(yīng)反應(yīng)也一并進行了設(shè)定。于是在啟動整個系統(tǒng)時，紅外電子白板的紅外線燈組發(fā)射有序的紅外線同時對應(yīng) 的紅外線接收燈組接收有序的紅外線，當觸摸物落到觸摸區(qū)時，觸摸物阻擋紅外線的多少 及變化信息就會轉(zhuǎn)到計算機中，計算機對觸摸區(qū)內(nèi)物體的數(shù)量、面積大小、物理坐標進行分 析、計算與識別，同時向白板軟件發(fā)送手勢識別接口參數(shù)，白板軟件接收到驅(qū)動提供的手勢 識別的接口參數(shù)，然后做出相應(yīng)的反應(yīng)，從而實現(xiàn)對機的快捷操作。下面說明觸模物的物理坐標如何計算，圖2是本發(fā)明紅外電子白板屏幕示意圖。 屏幕中的一個操作點遮擋了四個紅外對管。對于X軸上傳的坐標值為Xi-2，Xi+2。Y軸同 理。每次計算機會掃描X、Y方向一次稱為一幀，每幀包含了兩個紅外管序號Xl = X1H*0x100+X1L X2 = X2H*0xl00+X2L
Yl = Y1H*0x100+Y1L Y2 = Y2H*0xl00+Y2L(OxFF表示信號最強。該序號的紅外管沒有被遮擋。0x00表示無信號，表示該序 號的紅外對管完全被遮擋)下面說細說明各手勢種類的識別方法(1)畫筆手勢如圖3-1所示，具體操作方法在電子白板軟件Board模式、放映模式、window標 注模式及回放時，用一個手指觸摸電子白板板面，則自動識別成畫筆功能；具體識別方法 為計算機測出觸摸物只有一組坐標值，即只有一個觸模物，并且操作點的尺寸在畫筆手勢 設(shè)定的范圍(半徑大小是0-5mm)內(nèi)，則判定為畫筆手勢。(2)鼠標手勢如圖3-2所示，具體操作方法在電子白板軟件Board模式、放映模式、window標 注模式及回放時，用兩個手指指肚靠緊觸摸板面，則自動識別成鼠標功能；具體識別方法 為計算機測出觸摸物只有一組坐標值，即只有一個觸模物，并且操作點的尺寸在畫筆手勢 設(shè)定的范圍(半徑大小是5-20mm)內(nèi)，則判定為鼠標手勢。(3)板擦手勢如圖3-3所示，具體操作方法在電子白板軟件Board模式、放映模式、window標 注模式及回放時，用手掌觸摸板面，則自動識別成板擦功能；具體識別方法為計算機測 出觸摸物只有一組坐標值，即只有一個觸模物，并且操作點的尺寸在畫筆手勢設(shè)定的范圍 (半徑大小是20mm-無窮大)內(nèi)，且X2-X1，Y2-Y1的值基本保持不變，則判定為板擦手勢。(4)拖動手勢如圖3-4所示，具體操作方法在電子白板軟件Board模式時，用3根以上手指(最 好是5根手指)叉開觸摸板面，然后移動，則自動識別成拖動頁面功能；具體識別方法為 計算機測出觸摸物有三組坐標值(如果是5根手指，則為五組坐標)，尺寸在設(shè)定的范圍內(nèi)， 且X2-X1，Y2-Y1的值基本不變，則判定為拖動頁面的手勢。(5)放大/縮小手勢如圖3-5和圖3-6所示，具體操作方法在白板軟件Board模式、window標注模式及回放時，用一根手指觸碰板面中對象的顯示位置，然后固定不動，另一根手指在距離 前一根手指20CM范圍內(nèi)，向前一手指的背離或靠近方向移動，則自動對該對象進行放大或 縮小功能；具體識別方法為計算機測出觸摸物有兩組坐標值，在一定時間內(nèi)，有較明顯的 X2-X1，Y2-Y1持續(xù)增大或縮小的變化，則判定為放大/縮小手勢。(6)旋轉(zhuǎn)手勢如圖3-7所示，具體操作方法在白板軟件Board模式、window標注 模式及回放 時，用一根手指觸碰板面中對象的顯示位置，然后固定不動，另一根手指圍繞前一根手指進 行移動，則自動對該對象的進行旋轉(zhuǎn)功能。具體識別方法為計算機測出觸摸物有兩組坐標值，其大小無限制，其中一組坐標 固定不變或近似不動，另一組坐標相對固定坐標的旋轉(zhuǎn)幅度大于伸縮幅度時識別為旋轉(zhuǎn)手 勢。繞著原點。用戶的操作都在四個象限內(nèi)，在每個象限內(nèi)X2-X1和Y2-Y1的遞增或遞減 都是反向的。
X2-X1(順時間操作)~~ Y2-Y1 (逆時間操作) 第一象限mmIm
第二象限Immm
第三象限mmIm
第四象限Immm若逆時間操作，則遞增/遞減則反向。因而，根據(jù)兩個坐標中是否有一個固定的值 來判斷是否可能有旋轉(zhuǎn)手勢。根據(jù)一段時間內(nèi)的X2-X1和Y2-Y1的遞增遞減來判斷是否有 一個旋轉(zhuǎn)的動作。根據(jù)用戶操作的象限，和其遞增/遞減的方向來確定，這是一個順時針旋 轉(zhuǎn)的手勢或是逆時針旋轉(zhuǎn)的手勢。(7)鼠標右鍵手勢如圖3-8所示，具體操作方法在Windows模式下，用一根手指觸碰板面，然后固定 不動，另一個手指在距離前一根手指5CM范圍內(nèi)，快速觸碰板面并彈起，則自動識別成鼠標 右鍵功能；具體識別方法為計算機測出觸摸物個數(shù)初始為1個，間隔300ms后為2個，其大 小無限制，初始是一組坐標，而后是兩組坐標，兩組坐標間半徑為50mm時識別為鼠標右鍵手勢。(8)翻頁手勢如圖3-9和圖3-10所示，具體操作方法在電子白板軟件Board模式時，用3根以 上手指(最好是5根手指)叉開觸摸板面，然后向上或向下移動，則自動識別成拖動頁面功 能；具體識別方法為計算機測出觸摸物有三組坐標值(如果是5根手指，則為五組坐標)， 尺寸在設(shè)定的范圍內(nèi)，且X2-X1，Y2-Y1的值基本不變，翻頁的方向是根據(jù)坐標值的變化趨 勢來判斷的。拖動與翻頁的手勢是無區(qū)分的，二者只能選其一使用，不能同時存在使用。本發(fā)明的手勢識別模式是目前在紅外白板上能識別最多最全的手勢，且鼠標右鍵 手勢識別是本發(fā)明特有的一種手勢；本發(fā)明識別率高且精確，很少出現(xiàn)誤識別。
權(quán)利要求
一種紅外感應(yīng)式電子白板識別手勢的方法，其特征在于包括如下步驟步驟一根據(jù)觸摸物數(shù)量進行第一次手勢識別分類如果是1個觸摸物，則識別為畫筆、鼠標、板擦手勢；如果是2個觸摸物，則識別為旋轉(zhuǎn)、縮放手勢；如果是3個或3個以上觸摸物，則為拖動、翻頁手勢；如果先為1個觸摸物，而后為2個觸摸物，則識別為鼠標右鍵手勢；步驟二根據(jù)觸摸物面積進行第二次手勢分類，進一步區(qū)分出具體的手勢種類；步驟三根據(jù)確定的物理坐標，區(qū)分出精確的手勢，然后通過白板軟件在紅外電子白板上實現(xiàn)該手勢的功能。
2.如權(quán)利要求1所述的一種紅外感應(yīng)式電子白板識別手勢的方法，其特征在于所述 步驟一中識別鼠標右鍵手勢的具體方法為如果觸摸物個數(shù)初始為1個，間隔300ms后為2 個，其大小無限制，初始是一組坐標，而后是兩組坐標，兩組坐標間半徑為50mm時識別為鼠 標右鍵手勢。
3.如權(quán)利要求1所述的一種紅外感應(yīng)式電子白板識別手勢的方法，其特征在于所述 步驟二包括如果觸摸物個數(shù)為1個，只有一組坐標，其半徑大小是0-5mm，則識別為畫筆手勢；如果觸摸物個數(shù)為1個，只有一組坐標，其半徑大小是5-20mm，則識別為鼠標手勢；如果觸摸物個數(shù)為1個，只有一組坐標，其半徑大小是20mm-無窮大，則識別為板擦手勢；
4.如權(quán)利要求1所述的一種紅外感應(yīng)式電子白板識別手勢的方法，其特征在于所述 步驟三包括如果觸摸物個數(shù)為2個，有兩組坐標，其大小無限制，其中一組坐標固定不變或近似不 動，另一組坐標相對固定坐標的旋轉(zhuǎn)幅度大于伸縮幅度時識別為旋轉(zhuǎn)手勢；如果觸摸物個數(shù)為2個，有兩組坐標，在一定時間內(nèi)，兩組坐標在X軸或Y軸的差值持 續(xù)增大，則識別為放大手勢；如果觸摸物個數(shù)為2個，有兩組坐標，在一定時間內(nèi)，兩組坐標在X軸或Y軸的差值持 續(xù)減小，則識別為縮小手勢；如果觸摸物個數(shù)為3個或3個以上，在一定時間內(nèi)，觸摸物在X軸或Y軸的差值基本保 持不變，則識別為拖動或翻頁手勢。
全文摘要
一種紅外感應(yīng)式電子白板識別手勢的方法，包括如下步驟根據(jù)觸摸物數(shù)量進行第一次手勢識別分類；根據(jù)觸摸物面積進行第二次手勢分類，進一步區(qū)分出具體的手勢種類；根據(jù)確定的物理坐標，區(qū)分出精確的手勢，然后通過白板軟件在紅外電子白板上實現(xiàn)該手勢的功能。本發(fā)明的手勢識別模式是目前在紅外白板上能識別最多最全的手勢，且鼠標右鍵手勢識別是本發(fā)明特有的一種手勢；本發(fā)明識別率高且精確，很少出現(xiàn)誤識別。
文檔編號G06F3/042GK101813995SQ201010169859
公開日2010年8月25日 申請日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者丁萬年, 陳日良 申請人:福州銳達數(shù)碼科技有限公司;丁萬年