專利名稱：移動(dòng)設(shè)備的非接觸式控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)設(shè)備的控制方法，特別涉及一種移動(dòng)設(shè)備的非接觸式控制方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備飛速發(fā)展，其發(fā)展速度之快已超過(guò)傳統(tǒng)電腦。在硬件方面，智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的計(jì)算功能已非常強(qiáng)大，可將各種先進(jìn)設(shè)備集成在一起，如攝像頭、陀螺儀、光傳感器、磁傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、重力傳感器、GPS等，這為移動(dòng)設(shè)備的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在控制方法方面，智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的控制方法也日新月易，從開(kāi)始時(shí)的鍵盤(pán)、 到后來(lái)的觸摸、再到多點(diǎn)觸摸以及手勢(shì)控制，這使得人們對(duì)移動(dòng)設(shè)備的操作越來(lái)越便捷。但這些并不意味著控制方式已經(jīng)窮盡，而只意味著探索剛剛開(kāi)始。目前更新的控制方法在硬件和軟件的基礎(chǔ)上正進(jìn)一步發(fā)展，其中，非接觸控制，以其清潔、耐用、便捷等諸多優(yōu)點(diǎn)正成為未來(lái)發(fā)展的主流方向之一。一種現(xiàn)有技術(shù)是美國(guó)專利US 2008/0059915A1披露的非接觸式控制方法和設(shè)備，該設(shè)備可以在設(shè)備屏幕的臨近空間檢測(cè)到人的手指，并根據(jù)手指運(yùn)動(dòng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。第一個(gè)手指運(yùn)動(dòng)可以確認(rèn)獲得設(shè)備的控制權(quán)，第二個(gè)手指運(yùn)動(dòng)可以選擇控制設(shè)備如何進(jìn)行操作，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)手指的精確定位，同時(shí)可以根據(jù)手指的運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行操作。上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是，這種非接觸式控制的有效距離很短，手指和顯示器之間的空間，在這個(gè)系統(tǒng)中起著關(guān)鍵的作用，而這個(gè)空間的大小是由傳感設(shè)備決定的，用戶需要在這個(gè)空間里運(yùn)動(dòng)手指，并做出合適的運(yùn)動(dòng)去操作設(shè)備，有時(shí)甚至需要兩個(gè)手指同時(shí)操作。這樣的屏幕所在的空間區(qū)域就應(yīng)該足夠大以容納手指，但又不能太大以避免其他物體的碰觸產(chǎn)生誤操作，這個(gè)矛盾大大限制了該方法的應(yīng)用。另外就是該方法需要對(duì)設(shè)備增加額外的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種移動(dòng)設(shè)備的非接觸式控制方法，基于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)和跟蹤實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)設(shè)備的非接觸式控制，增大了非接觸式控制的有效距離，控制快速便捷。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種移動(dòng)設(shè)備的非接觸式控制方法，所需硬件設(shè)備包括攝像頭和移動(dòng)設(shè)備，所述移動(dòng)設(shè)備設(shè)有設(shè)備控制單元，所述設(shè)備控制單元包括依次連接的對(duì)象檢測(cè)模塊、對(duì)象跟蹤模塊和軌跡分析模塊，其包括以下步驟攝像頭采集視頻，并將視頻傳輸給對(duì)象檢測(cè)模塊；所述對(duì)象檢測(cè)模塊對(duì)視頻進(jìn)行檢測(cè)分析，以獲取對(duì)象所在位置，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給對(duì)象跟蹤模塊；所述對(duì)象跟蹤模塊對(duì)對(duì)象進(jìn)行跟蹤，并記錄下對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)送給軌跡分析模塊；所述軌跡分析模塊對(duì)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果產(chǎn)生相應(yīng)控制信號(hào)發(fā)送給移動(dòng)設(shè)備，以控制移動(dòng)設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)操作。上述移動(dòng)設(shè)備的非接觸式控制方法，其中，所述對(duì)象跟蹤模塊將視頻分解成一幀一幀，對(duì)于每一幀，所述對(duì)象跟蹤模塊將跟蹤搜索與識(shí)別到與對(duì)象最相似的區(qū)域，一旦實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定跟蹤，將不停記錄對(duì)象的位置、大小信息，記錄下對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡。上述移動(dòng)設(shè)備的非接觸式控制方法，其中，預(yù)先定義一些軌跡模式，且每個(gè)軌跡模式對(duì)應(yīng)設(shè)定一個(gè)控制信號(hào)，所述軌跡分析模塊將對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡與預(yù)先定義的軌跡模式進(jìn)行匹配，將匹配到的軌跡模式所對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)發(fā)送給移動(dòng)設(shè)備，控制移動(dòng)設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)操作。上述移動(dòng)設(shè)備的非接觸式控制方法，其中，所述對(duì)象是人臉、人眼、嘴巴，或者帶有標(biāo)記的物體。本發(fā)明的移動(dòng)設(shè)備的非接觸式控制方法利用對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡控制移動(dòng)設(shè)備執(zhí)行不同操作，達(dá)到控制移動(dòng)設(shè)備的目的，只要對(duì)象位于攝像頭的拍攝范圍內(nèi)，就可利用對(duì)象運(yùn) 動(dòng)控制移動(dòng)設(shè)備，大大增大了非接觸式控制的有效距離，利用對(duì)象運(yùn)動(dòng)控制移動(dòng)設(shè)備，非?？焖俦憬?；由于運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，即可通過(guò)移動(dòng)對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，也可以通過(guò)移動(dòng)移動(dòng)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。當(dāng)對(duì)象是人手時(shí)，本發(fā)明還可以與手寫(xiě)識(shí)別軟件結(jié)合，以提供更多更豐富的操作。在本發(fā)明中，硬件設(shè)備除了移動(dòng)設(shè)備本身外，只需一個(gè)攝像頭，而攝像頭在目前很多移動(dòng)設(shè)備中已是標(biāo)準(zhǔn)配件，這大幅降低了本發(fā)明的成本，另外，本發(fā)明可以很容易地添加到現(xiàn)有的系統(tǒng)和應(yīng)用程序中。


圖I是本發(fā)明中設(shè)備控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明中人臉檢測(cè)的示意圖。圖3是本發(fā)明中人臉跟蹤的不意圖。圖4a 圖4f是利用本發(fā)明的移動(dòng)設(shè)備的非接觸式控制方法控制手機(jī)翻頁(yè)的示意圖。
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明中，硬件設(shè)備包括攝像頭和移動(dòng)設(shè)備，所述攝像頭嵌在所述移動(dòng)設(shè)備上，所述攝像機(jī)用于采集對(duì)象的視頻，所述移動(dòng)設(shè)備設(shè)有設(shè)備控制單元，所述設(shè)備控制單元用于檢測(cè)對(duì)象的視頻、跟蹤對(duì)象并記錄對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡、分析對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡以形成控制信息，最后利用控制信息控制移動(dòng)設(shè)備。參見(jiàn)圖1，所述設(shè)備控制單元包括依次連接的對(duì)象檢測(cè)模塊100、對(duì)象跟蹤模塊200和軌跡分析模塊300，所述對(duì)象檢測(cè)模塊100與所述攝像頭連接。本發(fā)明的移動(dòng)設(shè)備的非接觸式控制方法包括以下步驟步驟I，攝像頭采集視頻，并將視頻傳輸給對(duì)象檢測(cè)模塊100 ；步驟2，所述對(duì)象檢測(cè)模塊100對(duì)視頻進(jìn)行檢測(cè)分析，以獲取對(duì)象所在位置，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給對(duì)象跟蹤模塊200 ；
所述對(duì)象檢測(cè)模塊100先檢測(cè)視頻中是否存在對(duì)象，如果不存在，所述對(duì)象檢測(cè)模塊100繼續(xù)檢測(cè)新的視頻，如果存在，所述對(duì)象檢測(cè)模塊100記錄下對(duì)象的位置信息，并將視頻及所述對(duì)象的位置信息發(fā)送給對(duì)象跟蹤模塊200 ；步驟3，所述對(duì)象跟蹤模塊200對(duì)對(duì)象進(jìn)行跟蹤，并記錄下對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)送給軌跡分析模塊300 ；步驟4，所述軌跡分析模塊300對(duì)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果產(chǎn)生相應(yīng)控制信號(hào)發(fā)送給移動(dòng)設(shè)備，以控制移動(dòng)設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)操作；預(yù)先定義一些軌跡模式，且每個(gè)軌跡模式對(duì)應(yīng)設(shè)定一個(gè)控制信號(hào)，所述軌跡分析模塊300將對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡與預(yù)先定義的軌跡模式進(jìn)行匹配，將匹配到的軌跡模式所對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)發(fā)送給移動(dòng)設(shè)備，控制移動(dòng)設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)操作。所述對(duì)象可以是人臉、人眼、嘴巴，或者帶有標(biāo)記的物體。
本發(fā)明的移動(dòng)設(shè)備的非接觸式控制方法利用對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡控制移動(dòng)設(shè)備執(zhí)行不同操作，達(dá)到控制移動(dòng)設(shè)備的目的，只要對(duì)象位于攝像頭的拍攝范圍內(nèi)，就可利用對(duì)象運(yùn)動(dòng)控制移動(dòng)設(shè)備，大大增大了非接觸式控制的有效距離，利用對(duì)象運(yùn)動(dòng)控制移動(dòng)設(shè)備，非?？焖俦憬?。下面展示一個(gè)例子，在這個(gè)例子里，用戶可以通過(guò)上、下、左、右晃動(dòng)手機(jī)(對(duì)應(yīng)于人臉的上、下、左、右運(yùn)動(dòng))，實(shí)現(xiàn)圖片瀏覽的上、下、左、右翻頁(yè)首先，對(duì)象檢測(cè)模塊100將人臉檢測(cè)出來(lái)，如圖2所示，接著，對(duì)象跟蹤模塊200跟蹤人臉并獲取人臉運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖3所示，圖4a 圖4f展示了如何進(jìn)行軌跡分析并根據(jù)分析結(jié)果控制手機(jī)翻頁(yè)假設(shè)手機(jī)包含圖片A、圖片B、圖片C、圖片D、圖片E、圖片F(xiàn)、圖片G、圖片H和圖片I，所述圖片A、圖片B、圖片C、圖片D、圖片E、圖片F(xiàn)、圖片G、圖片H和圖片I的排列位置如圖4a所示，在開(kāi)始的時(shí)候，用戶正在瀏覽中心的圖片，即圖片E，此時(shí)，手機(jī)的頁(yè)面顯示圖片E，如圖4b所示，如果用戶想瀏覽其他圖片，所需要做的就是向不同的方向搖他的手機(jī)，用戶向四個(gè)不同的方向搖手機(jī)，就可以選擇相應(yīng)方向的圖片，如圖4c所不,用戶向下晃動(dòng)手機(jī)，就可瀏覽到圖片H，如圖4d所示，用戶向上晃動(dòng)手機(jī)，就可瀏覽到圖片B，如圖4e所示，用戶向右晃動(dòng)手機(jī)，就可瀏覽到圖片F(xiàn)，如圖4f所示，用戶向左晃動(dòng)手機(jī)，就可瀏覽到圖片D ；當(dāng)用戶向某一方向搖動(dòng)手機(jī)時(shí)，攝像頭也會(huì)隨手機(jī)一起移動(dòng)，因此，用戶的臉將從攝像頭的中心偏移到圖片的邊緣(有一個(gè)臉的運(yùn)動(dòng)軌跡)，這將產(chǎn)生一個(gè)手機(jī)命令(控制信號(hào))。不同的方向會(huì)有不同的命令，使用這些命令，可以選擇不同的圖像供用戶瀏覽，這樣，一個(gè)非接觸式翻頁(yè)就實(shí)現(xiàn)了。由于運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，即可通過(guò)移動(dòng)對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，也可以通過(guò)移動(dòng)移動(dòng)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。當(dāng)對(duì)象是人手時(shí)，本發(fā)明還可以與手寫(xiě)識(shí)別軟件結(jié)合，以提供更多更豐富的操作。在本發(fā)明中，硬件設(shè)備除了移動(dòng)設(shè)備本身外，只需一個(gè)攝像頭，而攝像頭在目前很多移動(dòng)設(shè)備中已是標(biāo)準(zhǔn)配件，這大幅降低了本發(fā)明的成本，另外，本發(fā)明可以很容易地添加到現(xiàn)有的系統(tǒng)和應(yīng)用程序中。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)設(shè)備的非接觸式控制方法，所需硬件設(shè)備包括攝像頭和移動(dòng)設(shè)備，所述移動(dòng)設(shè)備設(shè)有設(shè)備控制單元，所述設(shè)備控制單元包括依次連接的對(duì)象檢測(cè)模塊、對(duì)象跟蹤模塊和軌跡分析模塊，其特征在于，包括以下步驟 攝像頭采集視頻，并將視頻傳輸給對(duì)象檢測(cè)模塊； 所述對(duì)象檢測(cè)模塊對(duì)視頻進(jìn)行檢測(cè)分析，以獲取對(duì)象所在位置，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給對(duì)象跟蹤|旲塊； 所述對(duì)象跟蹤模塊對(duì)對(duì)象進(jìn)行跟蹤，并記錄下對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)送給軌跡分析模塊； 所述軌跡分析模塊對(duì)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果產(chǎn)生相應(yīng)控制信號(hào)發(fā)送給移動(dòng)設(shè)備，以控制移動(dòng)設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)操作。
2.如權(quán)利要求I所述的移動(dòng)設(shè)備的非接觸式控制方法，其特征在于，所述對(duì)象跟蹤模塊將視頻分解成一幀一幀，對(duì)于每一幀，所述對(duì)象跟蹤模塊將跟蹤搜索與識(shí)別到與對(duì)象最相似的區(qū)域，一旦實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定跟蹤，將不停記錄對(duì)象的位置、大小信息，記錄下對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡。
3.如權(quán)利要求I所述的移動(dòng)設(shè)備的非接觸式控制方法，其特征在于，預(yù)先定義一些軌跡模式，且每個(gè)軌跡模式對(duì)應(yīng)設(shè)定一個(gè)控制信號(hào)，所述軌跡分析模塊將對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡與預(yù)先定義的軌跡模式進(jìn)行匹配，將匹配到的軌跡模式所對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)發(fā)送給移動(dòng)設(shè)備，控制移動(dòng)設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)操作。
4.如權(quán)利要求I至3中任一權(quán)利要求所述的移動(dòng)設(shè)備的非接觸式控制方法，其特征在于，所述對(duì)象是人臉、人眼、嘴巴，或者帶有標(biāo)記的物體。
全文摘要
本發(fā)明的移動(dòng)設(shè)備的非接觸式控制方法，所需硬件設(shè)備包括攝像頭和移動(dòng)設(shè)備，所述移動(dòng)設(shè)備設(shè)有設(shè)備控制單元，所述設(shè)備控制單元包括依次連接的對(duì)象檢測(cè)模塊、對(duì)象跟蹤模塊和軌跡分析模塊，其包括以下步驟攝像頭采集視頻，并將視頻傳輸給對(duì)象檢測(cè)模塊；所述對(duì)象檢測(cè)模塊對(duì)視頻進(jìn)行檢測(cè)分析，以獲取對(duì)象所在位置，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給對(duì)象跟蹤模塊；所述對(duì)象跟蹤模塊對(duì)對(duì)象進(jìn)行跟蹤，并記錄下對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)送給軌跡分析模塊；所述軌跡分析模塊對(duì)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果產(chǎn)生相應(yīng)控制信號(hào)發(fā)送給移動(dòng)設(shè)備，以控制移動(dòng)設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)操作。
文檔編號(hào)G06F3/01GK102722239SQ201210153958
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者劉峰, 吳冠勇, 孔曉東, 朱向軍, 汪晴川 申請(qǐng)人:上海冠勇信息科技有限公司