[发明专利]基于物理模型的手势识别

说明书

技术领域

一个实施例一般地是针对移动设备，尤其是用于移动设备的手势识别(gesture recognition)。

背景技术

用于计算机系统和其他设备的手势(gesture)识别，通常涉及经由数学算法来翻译人类手势。手势(gesture)可以源于任何身体动作或状态，但是通常源于面部或手部。已经探讨了很多使用照相机和计算机视觉算法来翻译符号语言。然而，姿势、步态和人类行为的辨别和识别还是手势识别技术的主题。

一种类型的手势识别依赖于保持或另外操纵控制器或手持/移动设备的用户。这些控制器充当身体的延伸，使得做出手势时，一些它们的动作可以被软件方便地捕捉。鼠标手势就是一个这种示例，其中鼠标的动作与人手所画的符号相关。另一个示例是来自Nintendo集团的可以学习加速度随时间的变化以呈现手势的Wii遥控。为了识别手势这些方法通常都进行加速计数据的统计分析或信号处理。然而，一个缺点是统计分析典型地针对单一类型的动作，诸如当使用控制器与视频高尔夫游戏交互时挥动高尔夫球杆时的动作。

发明内容

一个实施例是用于在移动设备上识别手势的手势识别系统。系统接收传感器数据以响应移动设备上感应到的手势。传感器数据包括力(force)或冲量(impulse)。力或冲量被施加到仿真物理对象，然后观察仿真物理对象的状态。基于至少观察到的仿真物理对象的状态，输入被提供给应用。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的移动设备的立体图；

图2是根据本发明一个实施例的手势识别系统的框图；

图3是本发明一个实施例中仿真的示例物体的框图；

图4根据一个实施例示出了球的仿真动作；

图5是根据一个实施例经由例如手部动作/手势在空间中运动的移动设备的立体图；

图6是根据一个实施例为了识别手势观察仿真物理对象的有限状态机或“观察者”的框图；

图7根据一个实施例示出了包括两个门限值的容器中的仿真对象；

图8是当与应用共同识别手势时根据一个实施例的手势识别模块的功能的流程图。

具体实施方式

为了增加功能并提供到应用的用户界面，一个实施例是加入手势识别的移动设备。该设备包括仿真物理系统(physical system)和具有由物理系统的观察所驱动的状态迁移的状态机。每个状态可对应于识别的手势，以及基于识别的手势可生成触觉效果(haptic effect)。

图1是根据本发明一个实施例的移动设备50的立体图。如所示，移动设备50是移动电话。然而，其他实施例中的设备50可以是包括便携数字助理(“PDA”)、便携媒体播放器、便携游戏设备等的任何类型的手持设备。设备50包括允许用户与设备50上运行的软件应用进行接口(interface)的用户界面(“UI”)60。设备50进一步包括下面进一步详细公开的手势识别系统(未示出)，该系统允许用户使用手部55以诸如通过操纵设备50的有意义的方式与设备50和UI 60交互。

图2是根据本发明一个实施例的手势识别系统10的框图。系统10是图1的移动设备50的一部分，并且其提供手势识别功能。虽然作为单一系统来示出，但是系统10的功能可以作为分布式系统来实现。系统10包括总线12或其他用于沟通信息的通信机制，和耦合到总线12用于处理信息的处理器22。处理器22可能是任何类型的通用或专用处理器。系统10进一步包括用于存储将由处理器22所运行的信息和指令的存储器14。存储器14可以由随机访问存储器(“RAM”)、只读存储器(“ROM”)、诸如磁或光盘的静态存储器或任何其他类型的计算机可读介质的任何组合组成。

计算机可读介质可能是处理器22可访问的任何可用介质，包括易失性和不易失性介质、可擦除和不可擦除介质以及通信介质。通信介质可包括诸如载波或其他传输机制的调制数据信号中的计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据，以及包括任何信息发送介质。

在一个实施例中，存储器14存储当被处理器22运行时提供功能的软件模块。模块包括在一个实施例中提供用于系统10的操作系统功能和设备50的其他功能的操作系统15。模块进一步包括如下面更详细公开的识别用户手势的手势识别模块16。系统10将典型地包括一个或更多附加应用模块18以包括附加功能，诸如生成触觉效果的应用和与模块16交互的应用，使得识别的手势可以用作那些应用的输入。