[发明专利]基于超声波的非接触式手势识别方法及其装置

说明书

本发明提供一种基于超声波的非接触式手势识别方法及其装置。该基于超声波的非接触式手势识别装置包括：第一超声波发射器、第一超声波接收器和处理单元。第一超声波发射器发射超声波信号。第一超声波接收器接收来自物体的反射超声波信号。配置第一超声波发射器和第一超声波接收器形成第一参考线。处理单元处理反射超声波信号以得到反射超声波信号的时间频率分布，以及根据时间频率分布确定第一参考线上的物体移动的投影轨迹对应的一维手势。本发明所提出的基于超声波的非接触式手势识别方法及其装置，可降低硬件配置的复杂度及/或成本。

技术领域

本发明是有关于手势识别，特别是有关于基于超声波的非接触式手势识别的方法及其相关装置。

背景技术

在很大程度上，屏幕作为用户与便携式电子设备(例如，触摸书(touch books)、移动电话、面板个人计算机(PC)、媒体播放器以及游戏设备)进行交互的一种替代方式。除了提供一个基本的显示功能，屏幕进一步包括一个或多个触摸传感器，用于检测其上的物体接触，从而提供基于触摸的用户界面(User Interface,UI)。一般情况下，基于触摸的用户界面利用直观的手势而简化了设备的操作。

然而，可能存在不能或不优选直接接触基于触摸的用户界面的情况。例如，可能用户每只手都拿着东西；或用户的双手是油腻的或戴着手套；或距离便携式电子设备太远，而不能使得用户舒适地接触屏幕；或便携式电子装置的屏幕太大，而不能使得用户方便地触及其整个表面；或便携式电子装置的显示器表面不能简单触及，例如，使用投影仪显示的情况下。为了解决这个问题，在实践中引入一个或多个光学器件，例如摄像机装置和红外线传感器，以根据所捕获的图像识别非接触式手势(即，不直接接触便携式电子装置任何部分的手势)。

然而，附加的光学装置将显著地增加硬件成本，更何况总是导通光学器件检测非接触式手势将非常耗电。由于便携式电子装置的电量有限，使得总是导通光学器件检测非接触式手势存在巨大的不足。因此，希望具有一种更有效、花费更小硬件成本和电量的非接触式手势识别的替代方式。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种基于超声波的非接触式手势识别方法及其装置。

根据本发明第一实施方式，提供一种基于超声波的非接触式手势识别装置。该装置包括：第一超声波发射器、第一超声波接收器和处理单元。第一超声波发射器发射超声波信号。第一超声波接收器接收来自物体的反射超声波信号。配置第一超声波发射器和第一超声波接收器形成第一参考线。处理单元处理反射超声波信号以得到反射超声波信号的时间频率分布，以及根据时间频率分布确定第一参考线上的物体移动的投影轨迹对应的一维手势。

根据本发明第二实施方式，提供一种基于超声波的非接触式手势识别方法。该方法包括如下步骤：通过第一超声波发射器发射超声波信号。通过第一超声波接收器接收来自物体的反射超声波信号；其中，配置第一超声波发射器和第一超声波接收器形成第一参考线。处理反射超声波信号，以得到反射超声波信号的时间频率分布。根据时间频率分布确定第一参考线上的物体移动的投影轨迹对应的一维手势。

本发明所提出的基于超声波的非接触式手势识别方法及其装置，可降低硬件配置的复杂度及/或成本。

附图说明

图1为根据本发明实施方式的便携式电子装置的示意图。

图2为根据本发明实施方式的基于超声波的非接触式手势识别(touchlessgesture recognition)方法的流程图。

图3A和图3B为根据本发明实施方式支持不同手势的一个超声波发射器和一个超声波接收器的相同配置的示意图。

图3C为根据本发明实施方式的对应于以不同方向经过麦克风和扬声器的两个手势反射的超声波信号的时间频率分布的示意图。