手勢控制裝置及于其中設(shè)定及取消手勢操作區(qū)域的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種手勢控制裝置及于其中設(shè)定及取消手勢操作區(qū)域的方法，包含：擷取至少一影像；偵測該至少一影像中是否存在一手掌；若該至少一影像中存在手掌，偵測該至少一影像中是否同時(shí)存在一人臉；若該至少一影像中存在人臉，根據(jù)手掌與人臉設(shè)定一手勢操作區(qū)域；以及當(dāng)手掌靜止不動(dòng)超過一第一預(yù)定時(shí)間或于手勢操作區(qū)域中偵測不到手掌超過一第二預(yù)定時(shí)間時(shí)，取消手勢操作區(qū)域。本發(fā)明可根據(jù)使用者的體型、站姿、慣用手等設(shè)定適合特定使用者的手勢操作區(qū)域。此外，本發(fā)明還可讓使用者根據(jù)使用需求取消原先的手勢操作區(qū)域并且重新設(shè)定新的手勢操作區(qū)域。
【專利說明】手勢控制裝置及于其中設(shè)定及取消手勢操作區(qū)域的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種手勢控制裝置，尤指一種于手勢控制裝置中設(shè)定及取消手勢操作區(qū)域的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，使用者大多是通過鍵盤、鼠標(biāo)、觸控面板、遙控器等輸入裝置對電子裝置進(jìn)行相關(guān)操作。然而，無論是使用鍵盤、鼠標(biāo)、觸控面板或是遙控器，使用者皆須以手握持或碰觸這些輸入裝置才能進(jìn)行相關(guān)操作。此對使用者而言，稍嫌不便。隨著體感控制的運(yùn)用越來越普及，未來更有可能改變現(xiàn)有的操作模式，其中手勢觸控的應(yīng)用最為廣泛，一般手勢觸控主要是在一顯示器(或電視)上方中央處安裝一影像擷取模塊以擷取面對該顯示器的使用者的手勢影像，經(jīng)由軟件或硬件元件比對與分析而得以操作顯示畫面中的對應(yīng)操作元件。目前，現(xiàn)有手勢控制裝置皆是在顯示器的顯示畫面中所即時(shí)顯示影像擷取模塊所擷取的使用者影像中提供固定大小與位置的手勢操作區(qū)域，以供使用者于此固定的手勢操作區(qū)域的范圍內(nèi)以手勢執(zhí)行相關(guān)功能。然而，由于每一個(gè)使用者的體型、站姿(包括所站位置與面對影像擷取模塊的角度等)、慣用手等不盡相同，如果使用者的手勢超出手勢操作區(qū)域的范圍，或是于使用中更換另一位不同體型、站姿、慣用手的使用者來操作時(shí)，便可能無法有效控制手勢控制裝置執(zhí)行對應(yīng)的功能。換言之，固定的手勢操作區(qū)域會對不同的使用者造成操作上的困擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種手勢控制裝置及于手勢控制裝置中設(shè)定及取消手勢操作區(qū)域的方法，以解決上述的問題。
[0004]根據(jù)一實(shí)施例，本發(fā)明的于手勢控制裝置中設(shè)定及取消手勢操作區(qū)域的方法包含:擷取至少一影像；偵測該至少一影像中是否存在一手掌；若該至少一影像中存在該手掌，偵測該至少一影像中是否同時(shí)存在一人臉；若該至少一影像中存在該人臉，根據(jù)該手掌與該人臉設(shè)定一手勢操作區(qū)域；以及當(dāng)該手掌靜止不動(dòng)超過一第一預(yù)定時(shí)間或于該手勢操作區(qū)域中偵測不到該手掌超過一第二預(yù)定時(shí)間時(shí)，取消該手勢操作區(qū)域。
[0005]根據(jù)另一實(shí)施例，本發(fā)明的手勢控制裝置包含一影像擷取單元以及一處理單元，其中處理單元電性連接于影像擷取單元。影像擷取單元用以擷取至少一影像。處理單元偵測該至少一影像中是否存在一手掌。若該至少一影像中存在手掌，處理單元偵測該至少一影像中是否同時(shí)存在一人臉。若該至少一影像中存在人臉，處理單元根據(jù)手掌與人臉設(shè)定一手勢操作區(qū)域。當(dāng)處理單元偵測手掌靜止不動(dòng)超過一第一預(yù)定時(shí)間或處理單元于手勢操作區(qū)域中偵測不到手掌超過一第二預(yù)定時(shí)間時(shí)，處理單元取消手勢操作區(qū)域。
[0006]綜上所述，本發(fā)明系在擷取影像后先進(jìn)行手掌偵測以得到使用者的位置，再做人臉偵測，進(jìn)而根據(jù)手掌與人臉設(shè)定對應(yīng)此使用者的手勢操作區(qū)域。當(dāng)手掌靜止不動(dòng)超過第一預(yù)定時(shí)間(例如，五秒)或于手勢操作區(qū)域中偵測不到手掌超過第二預(yù)定時(shí)間(例如，三秒)時(shí)，手勢操作區(qū)域即會被取消。換言的，當(dāng)使用者變換站姿或?qū)T用手變換為非慣用手時(shí)，即可以上述方式來取消原先的手勢操作區(qū)域并且重新設(shè)定新的手勢操作區(qū)域。同理，當(dāng)目前的使用者換成另一個(gè)使用者時(shí)，也可以上述方式來取消原先的手勢操作區(qū)域并且重新設(shè)定新的手勢操作區(qū)域。由此，本發(fā)明可根據(jù)使用者的體型、站姿、慣用手等設(shè)定適合特定使用者的手勢操作區(qū)域。此外，本發(fā)明還可讓使用者根據(jù)使用需求取消原先的手勢操作區(qū)域并且重新設(shè)定新的手勢操作區(qū)域。
[0007]關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的手勢控制裝置的示意圖。
[0009]圖2為圖1中的手勢控制裝置的功能方塊圖。
[0010]圖3為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的于手勢控制裝置中設(shè)定及取消手勢操作區(qū)域的方法的流程圖。
[0011]圖4為圖1中的影像擷取單元所擷取的影像的示意圖。
[0012]圖5為使用者晃動(dòng)手掌的示意圖。
[0013]圖6為處理單元偵測到影像中同時(shí)存在使用者的手掌與人臉的示意圖。
[0014]圖7為處理單元根據(jù)手掌與人臉設(shè)定手勢操作區(qū)域的示意圖。
[0015]圖8為處理單元根據(jù)手掌與人臉設(shè)定另一手勢操作區(qū)域的示意圖。
[0016]圖9為使用者將手掌移出手勢操作區(qū)域的示意圖。
[0017]圖10為使用者于手勢操作區(qū)域中將手掌轉(zhuǎn)變?yōu)槲杖氖疽鈭D。
[0018]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0019]1:手勢控制裝置
[0020]3:使用者
[0021]5:手勢操作區(qū)域
[0022]10:顯示單元
[0023]12:影像擷取單元
[0024]14:處理單元
[0025]30:手部
[0026]32:手掌
[0027]32’:握拳
[0028]34:人臉
[0029]100:手勢對應(yīng)元件
[0030]102:顯示畫面
[0031]320:手掌區(qū)域
[0032]340:人臉區(qū)域
[0033]1:影像
[0034]Il:邊界
[0035]D:距離[0036]Μ、P:長度
[0037]N、Q:寬度
[0038]SlOO-Sl 10:步驟
【具體實(shí)施方式】
[0039]請參閱圖1以及圖2，圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的手勢控制裝置I的示意圖，圖2為圖1中的手勢控制裝置I的功能方塊圖。本發(fā)明的手勢控制裝置I可為任何具有數(shù)據(jù)處理功能的電子裝置，例如一體機(jī)電腦(All-1n_0nePC，A10 PC)、智能型電視(Smart TV)、筆記型電腦(Notebook PC)等。如圖1與圖2所示,手勢控制裝置I包含一顯示單元10、一影像擷取單元12以及一處理單元14，其中顯示單元10以及影像擷取單元12分別電性連接于處理單元14。使用者3可于影像擷取單元12前以其手部30表現(xiàn)一手勢，手勢控制裝置I的處理單元14再根據(jù)影像擷取單元12擷取的影像進(jìn)行影像辨識，以控制手勢對應(yīng)元件100 (例如，游標(biāo))或其它使用者界面于顯示單元10所顯示的顯示畫面102中執(zhí)行對應(yīng)功能。
[0040]于實(shí)際應(yīng)用中，顯示單元10可為液晶顯示器、其它類型顯示器或投影螢?zāi)?；影像擷取單元12可為電荷稱合元件(Charge-coupled Device, CCD)感測器或互補(bǔ)式金屬氧化半導(dǎo)體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)感測器，但不以此為限；處理單元14可為具有數(shù)據(jù)運(yùn)算/處理功能的處理器或控制器。一般而言，手勢控制裝置I中還會設(shè)有運(yùn)作時(shí)必要的軟硬件元件，如存儲器(memory)、儲存裝置(storage device)、電源供應(yīng)器、作業(yè)系統(tǒng)等，視實(shí)際應(yīng)用而定。
[0041]請參閱圖3至圖8，圖3為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的于手勢控制裝置I中設(shè)定及取消手勢操作區(qū)域的方法的流程圖，圖4為圖1中的影像擷取單元12所擷取且可顯示(也可不顯示)在顯示單元10的顯示畫面102中的影像I的示意圖，圖5為使用者3晃動(dòng)手掌32的示意圖，圖6為處理單元14偵測到影像I中同時(shí)存在使用者3的手掌32與人臉34的示意圖，圖7為處理單元14根據(jù)手掌32與人臉34設(shè)定手勢操作區(qū)域5的示意圖，圖8為處理單元14根據(jù)手掌32與人臉34設(shè)定另一手勢操作區(qū)域5的示意圖。
[0042]當(dāng)使用者3位于影像擷取單元12前且舉起其手部30時(shí)(如圖1所示)，執(zhí)行圖3中的步驟S100，利用影像擷取單元12擷取至少一影像I (如圖4所示)。需說明的是，上述的手部30可為使用者3的右手或左手，而此實(shí)施例以使用者3的右手來說明。此外，影像I可顯示或不顯示在顯示單元10的顯示畫面102中，視實(shí)際應(yīng)用而定。接著，執(zhí)行圖3中的步驟S102，處理單元14偵測該至少一影像I中是否存在使用者3的手掌32。于此實(shí)施例中，使用者3可晃動(dòng)手掌32 (如圖5所示)，以使處理單元14可以由影像擷取單元12所擷取的連續(xù)影像中快速地偵測出手掌32，進(jìn)而增進(jìn)偵測速率。舉例而言，處理單元14可先偵測該至少一影像I中是否存在一移動(dòng)物體(例如，晃動(dòng)的手掌32)。若該至少一影像I中存在移動(dòng)物體，則處理單元14會根據(jù)數(shù)據(jù)庫(未顯示)中的影像特征判斷此移動(dòng)物體是否為使用者3的手掌32。
[0043]若該至少一影像I中存在使用者3的手掌32，執(zhí)行圖3中的步驟S104，處理單元14偵測該至少一影像I中是否同時(shí)存在使用者3的人臉34。若該至少一影像I中不存在使用者3的手掌32，則回到圖3中的步驟S100。若該至少一影像I中存在使用者3的人臉34，執(zhí)行圖3中的步驟S106，處理單元14根據(jù)手掌32與人臉34設(shè)定一手勢操作區(qū)域5(如圖7與圖8所示)。若該至少一影像中不存在使用者3的人臉34，則回到步驟S100。
[0044]于此實(shí)施例中，當(dāng)處理單元14偵測該至少一影像I中存在使用者3的手掌32時(shí)，處理單元14可針對手掌32定義一手掌區(qū)域320 ;當(dāng)處理單元14偵測該至少一影像I中存在使用者3的人臉34時(shí)，處理單元14可針對人臉34定義一人臉區(qū)域340，如圖6所示。此外，處理單元14可于手掌32與該至少一影像I的一邊界Il之間的范圍內(nèi)偵測人臉34。換言之，處理單元14不用針對整張影像I來偵測人臉34，進(jìn)而增進(jìn)偵測速率。
[0045]于此實(shí)施例中，手勢操作區(qū)域5的比例對應(yīng)顯示畫面102的比例。如圖1與圖7所示，顯示畫面102的大小為M*N,且手勢操作區(qū)域5的大小為P*Q,則P/Q=M/N。換言之，當(dāng)使用者3可以手掌32于手勢操作區(qū)域5表現(xiàn)任何手勢，以在顯示畫面102中執(zhí)行對應(yīng)的功能，例如移動(dòng)手勢對應(yīng)元件100、啟動(dòng)手勢對應(yīng)元件100所指定的程序等。
[0046]處理單元14可根據(jù)手掌32的最大可伸展長度(也即，手臂長度)以及人臉34的大小決定手勢操作區(qū)域5的大小。舉例而言，可于手勢控制裝置I中儲存如下表1所示的對照表。如表1所示，當(dāng)手掌32的最大可伸展長度介于L(TL1之間且人臉34的大小介于FO^Fl之間時(shí)，手勢操作區(qū)域5的大小即為XI，以此類推。
[0047]表1
[0048]
【權(quán)利要求】
1.一種于手勢控制裝置中設(shè)定及取消手勢操作區(qū)域的方法，包含: 擷取至少一影像； 偵測該至少一影像中是否存在一手掌； 若該至少一影像中存在該手掌，偵測該至少一影像中是否同時(shí)存在一人臉； 若該至少一影像中存在該人臉，根據(jù)該手掌與該人臉設(shè)定一手勢操作區(qū)域；以及當(dāng)該手掌靜止不動(dòng)超過一第一預(yù)定時(shí)間或于該手勢操作區(qū)域中偵測不到該手掌超過一第二預(yù)定時(shí)間時(shí)，取消該手勢操作區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中偵測該至少一影像中是否存在一手掌的步驟包含: 偵測該至少一影像中是否存在一移動(dòng)物體；以及 若該至少一影像中存在該移動(dòng)物體，判斷該移動(dòng)物體是否為該手掌。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中偵測該至少一影像中是否同時(shí)存在一人臉的步驟包含: 于該手掌與該至少一影像的一邊界之間的范圍內(nèi)偵測該人臉。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)該手掌與該人臉設(shè)定一手勢操作區(qū)域的步驟包含: 當(dāng)該手掌為右手掌時(shí)，使該人臉位于該手勢操作區(qū)域的左上角；以及 當(dāng)該手掌為左手掌時(shí)，使該人臉位于該手勢操作區(qū)域的右上角。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)該手掌與該人臉設(shè)定一手勢操作區(qū)域的步驟包含: 根據(jù)該手掌的最大可伸展長度以及該人臉的大小決定該手勢操作區(qū)域的大小。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)該手掌與該人臉設(shè)定一手勢操作區(qū)域的步驟包含: 根據(jù)該手掌與該人臉間的距離決定該手勢操作區(qū)域的大小。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)于該手勢操作區(qū)域中偵測不到該手掌超過一第二預(yù)定時(shí)間時(shí)，取消該手勢操作區(qū)域的步驟包含: 當(dāng)該手掌于該手勢操作區(qū)域中轉(zhuǎn)變?yōu)槲杖^該第二預(yù)定時(shí)間時(shí)，判斷于該手勢操作區(qū)域中偵測不到該手掌。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該手勢操作區(qū)域的比例對應(yīng)一顯示畫面的比例。
9.一種手勢控制裝置，包含: 一影像擷取單元，用以擷取至少一影像；以及 一處理單元，電性連接于該影像擷取單元，該處理單元偵測該至少一影像中是否存在一手掌，若該至少一影像中存在該手掌，該處理單元偵測該至少一影像中是否同時(shí)存在一人臉，若該至少一影像中存在該人臉，該處理單元根據(jù)該手掌與該人臉設(shè)定一手勢操作區(qū)域，當(dāng)該處理單元偵測該手掌靜止不動(dòng)超過一第一預(yù)定時(shí)間或該處理單元于該手勢操作區(qū)域中偵測不到該手掌超過一第二預(yù)定時(shí)間時(shí)，該處理單元取消該手勢操作區(qū)域。
10.如權(quán)利要求9所述的手勢控制裝置，其中該處理單元偵測該至少一影像中是否存在一移動(dòng)物體，若該至少一影像中存在該移動(dòng)物體，該處理單元判斷該移動(dòng)物體是否為該手掌。
11.如權(quán)利要求9所述的手勢控制裝置，其中該處理單元于該手掌與該至少一影像的一邊界之間的范圍內(nèi)偵測該人臉。
12.如權(quán)利要求9所述的手勢控制裝置，其中當(dāng)該手掌為右手掌時(shí)，該處理單元使該人臉位于該手勢操作區(qū)域的左上角，當(dāng)該手掌為左手掌時(shí)，該處理單元使該人臉位于該手勢操作區(qū)域的右上角。
13.如權(quán)利要求9所述的手勢控制裝置，其中該處理單元根據(jù)該手掌的最大可伸展長度以及該人臉的大小決定該手勢操作區(qū)域的大小。
14.如權(quán)利要求9所述的手勢控制裝置，其中該處理單元根據(jù)該手掌與該人臉間的距離決定該手勢操作區(qū)域的大小。
15.如權(quán)利要求9所述的手勢控制裝置，其中當(dāng)該手掌于該手勢操作區(qū)域中轉(zhuǎn)變?yōu)槲杖^該第二預(yù)定時(shí)間時(shí)，該處理單元判斷于該手勢操作區(qū)域中偵測不到該手掌。
16.如權(quán)利要求9所述的手勢控制裝置，還包含一顯示單元，電性連接于該處理單元，該顯示單元用以顯示一顯示畫面，該手勢操作區(qū)域的比例對應(yīng)該顯示畫面的比例。
【文檔編號】G06F3/0487GK103729053SQ201210409190
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月16日
【發(fā)明者】廖志彬, 劉品宏, 郭哲佑 申請人:緯創(chuàng)資通股份有限公司