專利名稱：一種移動終端的手勢捕捉方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及動作捕捉技術領域，尤其涉及一種移動終端的手勢捕捉方法及裝置。
背景技術：
移動終端使用過程中常常需要對人或者機構的動作進行感應和捕捉，對于簡單的手勢識別，如擺動、旋轉、傾斜等，利用的技術主要是通過重力傳感器、地磁傳感器和陀螺儀等配合，這 些技術已經(jīng)比較成熟并廣泛應用。目前隨著智能手機的發(fā)展，很多智能手機可有線或無線連接電視機或顯示器，通過電視機或顯示器大屏幕顯示智能手機內容，比如通過HDMI接口、MHL接口、WIFI display技術等。但進行一些操作時還需要通過拿起手機操作，用戶體驗不佳。若利用基于重力傳感器等技術的遙控器隔空操作手機，可以解決部分簡單的手勢識別問題，但技術方案較復雜，成本高。對于復雜動作的感應捕捉，尤其是三維空間的感應和捕捉，現(xiàn)有應用的技術較少，并且實現(xiàn)難度大，成本高，如利用感應手套，通過在手套中設置對個傳感器以記錄人手的動作實現(xiàn)動作感應和捕捉?，F(xiàn)有技術中還有利用攝像頭及圖片處理軟件識別手勢，但是這種方案對用戶的動作感應和識別比較滯后，通常用戶動作完成一段時間之后才能識別，并且對光線的要求比較高，常因光線影響到識別效果。

發(fā)明內容
為了克服上述所指的現(xiàn)有技術中的不足之處，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)方案簡單合理，且成本不高的移動終端的手勢捕捉方法及裝置，以實現(xiàn)移動終端的隔空的手勢遙控功能，改善用戶體驗。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的
一種移動終端的手勢捕捉方法，基于超聲波定位技術，所述移動終端包括一主機及至少一子機，該子機上設有至少一超聲波發(fā)送器，主機設置信號接收裝置，包括不處于同一直線上的至少三個超聲波接收器，所述手勢捕捉方法的步驟包括
a、設置被捕捉對象在空間中的運動軌跡與所觸發(fā)的主機的操控指令的對應關系；
b、被捕捉對象引導子機在空間中形成一運動軌跡，在此過程中，子機超聲波發(fā)送器定時連續(xù)發(fā)送具有特定頻譜特征的超聲波信號；
C、所述主機上的各超聲波接收器分別接收并識別超聲波信號，利用接收和發(fā)送超聲波信號之間的時間差計算子機與各超聲波接收器之間的距離，從而確定子機在空間中的點坐標；
d、所述主機通過連續(xù)記錄子機在空間中的點坐標，確定子機及被捕捉對象在空間中的運動軌跡后，執(zhí)行對應的操控指令。進一步地,所述運動軌跡包括二維運動軌跡及三維運動軌跡。所述步驟b被捕捉對象引導子機在空間中形成一運動軌跡是指通過子機依附于被捕捉對象或者通過被捕捉對象握持子機的方式，使子機與被捕捉對象形成相同的運動軌跡。所述被捕捉對象的運動軌跡所對應的主機的操控指令包括游戲操縱指令、多媒體播放器的播放指令、網(wǎng)絡瀏覽器界面切換指令。所述主機的信號接收裝置上設有紅外接收器，子機上設置紅外發(fā)送器，以該紅外發(fā)送器發(fā)送的紅外信號作為接收和發(fā)送超聲波的時間同步信號。所述主機的信號接收裝置獨立于主機，通過有線連接或無線連接方式與主機保持通訊。所述主機與信號接收裝置之間的有線連接方式包括USB接口連接，無線連接方式包括通過藍牙模塊連接。進一步地，本發(fā)明還公開了一種應用上述方法的移動終端的手勢捕捉方法的裝置，所述移動終端包括一主機及至少一子機，該子機上設有至少一超聲波發(fā)送器用于發(fā)送具有特定頻譜特征的超聲波信號； 所述主機包括用于接收并識別子機發(fā)送的超聲波信號的信號接收裝置及與信號接收裝置電連接的處理器，該信號接收裝置包括設于不處于同一直線上的至少三個超聲波接收器，該處理器包括依次連接的一用于計算子機與各超聲波接收器之間的距離以確定子機在空間中的點坐標的計算模塊、一用于確定子機在空間中的運動軌跡的判斷模塊及一用于執(zhí)行與運動軌跡對應的操控指令的執(zhí)行模塊。所述子機設置發(fā)送紅外同步信號的紅外發(fā)送器，主機設置紅外接收器；或者所述子機設置紅外接收器，主機設置紅外發(fā)送器。所述子機上設有啟動或者關閉手勢捕捉功能的按鍵。所述主機為一手機或平板電腦或MP4，所述子機為該手機或平板電腦或MP4的基于超聲波定位技術的遙控裝置。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明可應用于手機或平板電腦或MP4等移動終端，提供了基于超聲波定位技術的移動終端的遙控方法，實現(xiàn)方案簡單合理，且成本不高，當移動終端通過HDMI接口、MHL接口、WIFI display技術連接電視顯示屏或顯示器時，用戶可握持子機作出各種手勢，主機識別手勢后執(zhí)行相應指令，從而實現(xiàn)隔空的手勢遙控功能，改善用戶體驗。


附圖I為本發(fā)明實施例的移動終端的手勢捕捉方法的實現(xiàn)流程示意 附圖2為本發(fā)明實施例的移動終端的手勢捕捉裝置的結構示意圖。
具體實施例方式為了便于本領域技術人員的理解，下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。一種移動終端的手勢捕捉方法，基于超聲波定位技術，所述移動終端包括一主機及至少一子機，該子機上設有至少一超聲波發(fā)送器，主機設置信號接收裝置，包括設于相異位置的至少三個超聲波接收器，且所述至少三個超聲波接收器不處于同一直線上，所述手勢捕捉方法的步驟包括
a、設置被捕捉對象在空間中的運動軌跡與所觸發(fā)的主機的操控指令的對應關系；b、被捕捉對象引導子機在空間中形成一運動軌跡，在此過程中，子機超聲波發(fā)送器定時連續(xù)發(fā)送具有特定頻譜特征的超聲波信號；
C、所述主機上的各超聲波接收器分別接收并識別超聲波信號，利用接收和發(fā)送超聲波信號之間的時間差計算子機與各超聲波接收器之間的距離，并通過子機與不處于同一直線上的至少三個超聲波接收器之間的距離確定子機在空間中的點坐標；
d、所述主機通過連續(xù)記錄子機在空間中的點坐標，確定子機及被捕捉對象在空間中的運動軌跡后，執(zhí)行對應的操控指令。所述步驟b的被捕捉對象引導子機在空間中形成一運動軌跡是指通過子機依附或粘附于被捕捉對象或者通過被捕捉對象握持子機的方式引導子機，使子機與被捕捉對象形成相同的運動軌跡。所述運動軌跡包括二維運動軌跡及三維運動軌跡。所述移動終端的主機通過計算子機與不處于同一直線上的至少三個超聲波接收器之間的距離確定子機在空間中的點坐標，從而捕捉到二維或者三維運動軌跡。在實際應用中，可設定一坐標原點，利用三角函數(shù)求取子機的點坐標。當所述至少三個超聲波接收器均位于同一平面時，在求取結果中可能存在求得兩個坐標值的問題，而該問題可以通過靈活選取坐標原點并只采集子機的正坐標值或者負坐標值得到解決。另外，若所述至少三個超聲波接收器均處于同一直線上時，所述主機的計算模塊運算得到的點坐標包括以該直線為軸的圓的所有點坐標，無法準確定位子機，因而超聲波接收器不應設置于同一直線上。所述被捕捉對象的運動軌跡所對應的主機的操控指令包括游戲操縱指令、多媒體播放器的播放指令、網(wǎng)絡瀏覽器界面操作指令、瀏覽界面切換及其他程序指令。進一步地，所述主機的信號接收裝置上設有紅外接收器，子機上設置紅外發(fā)送器，以該紅外發(fā)送器發(fā)送的紅外信號作為接收和發(fā)送超聲波的時間同步信號。因光速比聲速快很多，可通過紅外光的一發(fā)一收作為超聲波發(fā)收的的同步信號，用于提供相同時間參考，消除累積誤差。在本發(fā)明的另一應用實施例中，也可在所述子機上設置紅外接收器，主機的信號接收裝置上設置紅外發(fā)送器，達到相同的技術效果。所述主機的信號接收裝置可與主機結合成一個整體，也可獨立于主機，通過有線連接或無線連接方式與主機保持通訊。所述主機與信號接收裝置之間的有線連接方式包括USB接口連接，無線連接方式包括通過藍牙模塊連接。具體地，如附圖I所示，本說明書公開了一種移動終端的手勢捕捉方法的實施例，該主機設置三個超聲波接收器于不同位置且所述至少三個超聲波接收器不處于同一直線上，子機上設有一超聲波發(fā)送器，步驟包括
001、設置用戶輸入的手勢與所觸發(fā)的主機的操控指令一一對應；
002、用戶手握持子機在空間中作出特定手勢，同時，子機超聲波發(fā)送器定時連續(xù)發(fā)送具有特定頻譜特征的超聲波信號；
003、所述主機上的各超聲波接收器分別接收并識別超聲波信號；
004、主機處理器利用接收和發(fā)送超聲波信號之間的時間差計算子機與各超聲波接收器之間的距離，從而確定子機在三維空間中的點坐標；
005、所述主機通過連續(xù)記錄子機在空間中的點坐標，確定子機在空間中的運動軌跡；
006、將確定的運動軌跡與儲存于主機中的手勢作比較；007、執(zhí)行對應的操控指令。本發(fā)明還公開了一種應用上述方法的移動終端的手勢捕捉方法的裝置，如附圖2所示，所述移動終端包括一主機及至少一子機，該子機上設有至少一超聲波發(fā)送器用于發(fā)送具有特定頻譜特征的超聲波信號；
所述主機包括用于接收并識別子機發(fā)送的超聲波信號的信號接收裝置及與信號接收裝置電連接的處理器，該信號接收裝置包括不處于同一直線上的至少三個超聲波接收器，該處理器包括依次連接的一用于計算子機與各超聲波接收器之間的距離以確定子機在空間中的點坐標的計算模塊、一用于確定子機在空間中的運動軌跡的判斷模塊及一用于執(zhí)行運動軌跡對應的操控指令的執(zhí)行模塊。所述超聲波接收器接收子機發(fā)送的超聲波信號，并將其轉換成承載特定頻譜特征的電信號，傳送至處理器，由處理器的計算模塊進行運算。另外，所述子機設置發(fā)送紅外同步信號的紅外發(fā)送器，主機設置紅外接收器；或者所述子機設置紅外接收器，主機設置紅外發(fā)送器。所述子機上設有啟動或者關閉手勢捕捉功能的開關按鍵。在本發(fā)明的一實施例中，所述主機上的信號接收裝置可以獨立于主機單獨作為一接收配件，通過有線或無線與手機連接，有線連接包括但不限于通過USB接口連接，無線連接包括但不限于在接收配件上增加藍牙模塊，通過藍牙模塊與主機的藍牙模塊連接。所述主機為一手機或平板電腦或MP4，所述子機為該手機或平板電腦或MP4的基于超聲波定位技術的遙控裝置，具體地，該子機可為一手柄結構。以應用于手機為例，本發(fā)明實施例實現(xiàn)方案包括手機和手柄兩部分。手機上設有至少三個超聲波接收器，一個紅外接收器；手柄部分設有至少一個超聲波發(fā)送器和一個紅外發(fā)送器以及設置有開關按鍵。在使用本發(fā)明的裝置時，當手機通過HDMI接口、MHL接口、WIFI display技術連接電視顯示屏或顯示器時，用戶只需握持手柄，并按壓手柄的開關按鍵，手柄上的紅外發(fā)送器和超聲波發(fā)送器分別發(fā)出紅外光和超聲波信號，手機上的紅外接收器和超聲波接收器分別接收并識別紅外光和超聲波信號，設在手機上不同位置的三個超聲波的接收器接收手柄上超聲波發(fā)送器發(fā)出的超聲波，通過處理模塊計算超聲波發(fā)送器到三個超聲波的接收器的距離就可以定位子機在三維空間的點坐標，連續(xù)識別并記錄用戶手持手柄在空間中作出特定手勢過程中經(jīng)過的不同點坐標，即能得到用戶手持手柄的運動軌跡，判斷模塊將該運動軌跡與儲存于主機中的手勢作比較，識別該手勢，執(zhí)行模塊按照預先定義的各手勢對應的操控指令，執(zhí)行相應的功能。以上內容是結合具體的優(yōu)選方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不應認定本發(fā)明的具體實施只局限于以上說明。對于本技術領域的技術人員而言，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以作出若干簡單推演或替換，均應視為由本發(fā)明所提交的權利要求確定的保護范圍之內。
權利要求
1.一種移動終端的手勢捕捉方法，基于超聲波定位技術，所述移動終端包括一主機及至少一子機，該子機上設有至少一超聲波發(fā)送器，主機設置信號接收裝置，包括不處于同一直線上的至少三個超聲波接收器，所述手勢捕捉方法的步驟包括 a、設置被捕捉對象在空間中的運動軌跡與所觸發(fā)的主機的操控指令的對應關系； b、被捕捉對象引導子機在空間中形成一運動軌跡，在此過程中，子機超聲波發(fā)送器定時連續(xù)發(fā)送具有特定頻譜特征的超聲波信號； C、所述主機上的各超聲波接收器分別接收并識別超聲波信號，利用接收和發(fā)送超聲波信號之間的時間差計算子機與各超聲波接收器之間的距離，從而確定子機在空間中的點坐標； d、所述主機通過連續(xù)記錄子機在空間中的點坐標，確定子機及被捕捉對象在空間中的運動軌跡后，執(zhí)行對應的操控指令。
2.根據(jù)權利要求I所述的移動終端的手勢捕捉方法，其特征在于所述運動軌跡包括二維運動軌跡及三維運動軌跡。
3.根據(jù)權利要求2所述的移動終端的手勢捕捉方法，其特征在于所述步驟b被捕捉對象引導子機在空間中形成一運動軌跡是指通過子機依附于被捕捉對象或者通過被捕捉對象握持子機的方式，使子機與被捕捉對象形成相同的運動軌跡。
4.根據(jù)權利要求3所述的移動終端的手勢捕捉方法，其特征在于所述被捕捉對象的運動軌跡所對應的主機的操控指令包括游戲操縱指令、多媒體播放器的播放指令、網(wǎng)絡瀏覽器界面切換指令。
5.根據(jù)權利要求4所述的移動終端的手勢捕捉方法，其特征在于所述主機的信號接收裝置上設有紅外接收器，子機上設置紅外發(fā)送器，以該紅外發(fā)送器發(fā)送的紅外信號作為接收和發(fā)送超聲波的時間同步信號。
6.根據(jù)權利要求5所述的移動終端的手勢捕捉方法，其特征在于所述主機的信號接收裝置獨立于主機，通過有線連接或無線連接方式與主機保持通訊。
7.根據(jù)權利要求6所述的移動終端的手勢捕捉方法，其特征在于所述主機與信號接收裝置之間的有線連接方式包括USB接口連接，無線連接方式包括通過藍牙模塊連接。
8.一種應用權利要求1-7中任一項所述的移動終端的手勢捕捉方法的裝置，其特征在于所述移動終端包括一主機及至少一子機，該子機上設有至少一超聲波發(fā)送器用于發(fā)送具有特定頻譜特征的超聲波信號； 所述主機包括用于接收并識別子機發(fā)送的超聲波信號的信號接收裝置及與信號接收裝置電連接的處理器，該信號接收裝置包括不處于同一直線上的至少三個超聲波接收器，該處理器包括依次連接的一用于計算子機與各超聲波接收器之間的距離以確定子機在空間中的點坐標的計算模塊、一用于確定子機在空間中的運動軌跡的判斷模塊及一用于執(zhí)行與運動軌跡對應的操控指令的執(zhí)行模塊。
9.根據(jù)權利要求8所述的移動終端的手勢捕捉方法，其特征在于所述子機上設有啟動或者關閉手勢捕捉功能的按鍵。
10.根據(jù)權利要求9所述的移動終端的手勢捕捉方法，其特征在于所述主機為一手機或平板電腦或MP4，所述子機為該手機或平板電腦或MP4的基于超聲波定位技術的遙控裝置。
全文摘要
一種移動終端的手勢捕捉方法及裝置，所述移動終端包括一主機及至少一子機，該主機設置至少三個超聲波接收器，子機上設有至少一超聲波發(fā)送器，所述方法的步驟包括設置被捕捉對象在空間中的運動軌跡與所觸發(fā)的主機的操控指令的對應關系；被捕捉對象引導子機在空間中形成一運動軌跡，且子機超聲波發(fā)送器定時連續(xù)發(fā)送具有特定頻譜特征的超聲波信號；所述主機上的各超聲波接收器分別接收并識別超聲波信號，確定并記錄子機在空間中的點坐標；確定子機及被捕捉對象在空間中的運動軌跡后，執(zhí)行對應的操控指令。本發(fā)明可應用于手機或平板電腦或MP4等移動終端，實現(xiàn)方案簡單合理，且成本不高，實現(xiàn)了隔空的手勢遙控功能，改善用戶體驗。
文檔編號G06F3/01GK102937832SQ20121038596
公開日2013年2月20日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權日2012年10月12日
發(fā)明者柏承光 申請人:廣東歐珀移動通信有限公司