[发明专利]一种3D手势转换为键码的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维空间数据输入的技术领域，尤其涉及一种3D手势转换为键码的系统及方法。

背景技术

当前的个人计算机、笔记本、游戏主机等数码设备，多是采用键盘、鼠标、手柄等输入设备来输入。这些输入设备通常需要人手的按压或接触来获得键码，在人手和输入设备不接触的情况下，不能获得键码。而且用户通过按键输入键码时，经常需要观看和查找按键，不够便捷。而在某些情况下，用户的手带有油污或不够干净，不便于直接接触输入设备。此外，接触式的输入设备在多人使用的场合，不够卫生，容易传播细菌。因此，传统的接触式输入设备和系统已不能满足上述需求。

常用的3D手势识别传感器采用3D摄像头、红外收发器来捕捉在三维空间运动的手势动作，并能转换成相应的模拟或数字数据来输出，例如PrimeSense公司的Kinect和Capri传感器，已在一些数字多媒体终端平台和输入设备上使用。另一种3D手势识别传感器采用电场感应技术，可以感应手部或手指在该传感器上方运动而产生的电场变化来识别3D手势动作。这种基于电场的3D手势识别传感器比其它手势识别传感器的功耗更低，在主动感应状态下的功耗低至150μW，即使在电池供电产品的功耗预算非常紧张时，也能始终实现3D手势识别，提供精确、快速又稳定的手位置跟踪与自由空间手势识别，适用于键盘、鼠标、手柄等输入设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种3D手势转换为键码的系统及方法，解决传统输入设备在人手和输入设备不接触的情况下，不能利用空间3D手势来获得键码的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

3D手势转换为键码的系统，包括主机以及与主机互相连接的键码转换装置，所述键码转换装置包括：用于捕捉和识别用户在空中的手势动作并输出转换的数字数据的3D手势传感器；与所述3D手势传感器连接以接收其识别的3D手势数字数据并转换成对应的键码的微处理器，所述微处理器与所述主机连接以输出所述键码到主机。

进一步，所述3D手势传感器采用电场式3D手势跟踪与识别传感元件、3D摄像头传感器或红外3D手势识别传感器。

进一步，所述微处理器包括：储存有3D手势特征值和键码值的存储模块；提供低功耗待机模式切换的电源管理模块；以及与所述主机连接的数据输出接口。

进一步，所述数据输出接口为有线接口或无线接口，所述微处理器与所述主机通过USB、PS/2、串口、蓝牙或2.4GHz无线射频的方式连接以传输键码。优选地，所述键码转换装置设置在输入设备的内部，所述微处理器与所述输入设备的控制器一体集成。进一步地，所述输入设备包括键盘、鼠标和手柄。

3D手势转换为键码的方法，包括以下步骤：

步骤1、由一键码转换装置的3D手势传感器捕捉用户在空中的手势动作，并采集该手势动作对应的光感模拟数据，然后将该模拟数据转换成数字数据后传送至微处理器；

步骤2、微处理器等待3D手势传感器输出的数字数据，一旦接收到该数字数据，则解码所述数字数据；

步骤3、微处理器将解码的数字数据转换成一个或多个键码，然后将键码传输到主机；

步骤4、主机接收键码并转换成相应的输入或执行指令。

优选地，所述步骤2包括：如果微处理器在超过一预设时间后没有接收到3D手势传感器输出的数字数据，则进入低功耗待机模式，当再接收到信号输入时，则结束低功耗待机模式。

进一步，所述步骤3包括：微处理器将解码的数字数据分离出一个或多个手势特征值，然后在该微处理器内的储存有3D手势特征值和键码值的映射表的存储模块中进行检索以配对相应的键码值。优选地，更改储存在所述存储模块的键码值以实现3D手势转换成自定义键码。

其中，所述手势动作包括：手掌或手指从左到右、从右到左、从前到后、从后到前、从上到下、从下到上、顺时针划圈和逆时针划圈的动作。

本发明的有益效果是：无需接触输入设备，利用3D手势传感器和高速的微处理器，只要通过自然的手部动作即可在极短时间内将手势转换为键码指令，而且这种输入方式简单、直观、便于用户操作，用户在输入操作时无需查找具体的键位位置；微处理器具有省电模式功能，当用户长期不使用该系统时，可以进入省电模式，达到省电节能效果；实现了手势转换成主机软件直接可读和执行的键码，而不需要修改软件；可按照需要修改键码值的映射表来设定3D手势对应所需的键码，使用灵活。

附图说明

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案，其中：