手势识别装置、手势识别方法及手势识别系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种手部姿势与位置的感知装置，尤其涉及一种通过手势实现人机交互的手势识别装置、手势识别方法及手势识别系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着多媒体技术的普及与发展，人们在对新型人机交互技术进行不懈的探索。通过各种高科技手段实现的方便、先进、可靠的人机交互系统迎刃而生，很多畅销的电子产品也是由于出色的人机交互手段而产生巨大的经济效益。比如任天堂的WII游戏机，其人机交互手段采取了通过游戏机遥控器内部的加速度(倾角)传感器介入人和游戏的交互方式，从而战胜了其他技术，突出了任天堂技术的先进；S0NY公司的PLAYSTAT1NII1、微软公司的X-BOX以及美国APPLE公司的IPHONE、IPAD，其成功很大程度上也是由于其产品的人机交互手段的先进，比如其接触屏幕界面的电容传感器和画面横竖切换的加速度传感器(倾角)等。
[0003]上述现有技术中的人机交互技术一般都是基于开关或者传感器部件，例如键盘、鼠标、触摸屏，游戏控制遥杆，遥控器和游戏平板，现有技术中的输入方式仍然很难满足计算机快速发展的需求。最近一些年，手势识别的技术不断得到发展，例如在微软公司的公开号为US20100199228A1 (公开日为2010年8月5日)的专利申请中，公开了一种利用深度摄像头捕获并分析用户的身体姿态，并将其解释为计算机命令的方案；类似的手势识别方案还可以通过照相机、激光雷达、激光扫描仪等设备来完成。
[0004]但是，通过光学设备来完成手势识别的技术方案识别一个手势通常需要10秒钟，这种速度很难满足电子设备与计算机之间的人机交互。在中国专利申请号为CN201110384461.X(公开日为2011年11月28日)的专利申请中，公开了一种手势识别装置不需要光学设备的辅助，而是采用多维度磁场传感器和多维度加速度传感器进行手势识另IJ，能够替代现有的人机交互装置而通过手势实现人机交互，在一定程度上精简了人机交互系统的复杂性，且具有识别速度快以及一定的灵活性等特点。
[0005]但是发明人在实现本发明的过程中发现，公开号为CN201110384461.X的专利申请中公开的技术方案来实现快速输入的交互内容还不够丰富，不能够满足用户的需求。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术中人机交互内容不够丰富的技术问题，本发明提供一种能够按照预定义手势输入对应的交互项目的手势识别装置、手势识别方法及手势识别系统。
[0007]为了实现上述目的，本发明提供的技术方案包括:
[0008]—方面，提供一种手势识别装置，该手势识别装置可拆卸地配戴在用户的手指和/或手环上，其特征在于，所述手势识别装置包括:
[0009]设置在与手指位置对应的至少一个传感器，所述传感器用于识别运动手指相对于其他手指的运动信息和角度变化信息；
[0010]输入方式判定单元，用于根据所述至少一个传感器检测到手势运动信息和角度变化信息判断所述识别装置需要的输入方式，其中所述输入方式包括模拟键盘的输入法、模拟功能键、模拟鼠标中至少一种模拟对应硬件操作的输入方式；
[0011]输入内容生成单元，当所述输入方式判定单元确定需要的输入方式时，所述输入方式生成单元根据所述至少一个传感器检测到手势运动信息和角度变化信息，分别对应生成对应在键盘上的输入位置、功能键的切换、鼠标移动方向中的一种输入信息。
[0012]优选地，用户左右手上的五个手指分别设置有所述传感器，并且用户的手环上还设置有信息传输单元和所述传感器；其中，所述信息传输单元，用于将所述输入内容生成单元生成的输入信息传输至外部的电子设备；所述手指上的传感器与所述手环上的传感器可以通过有线或者无线网络连接至所述信息传输单元。
[0013]优选地，所述手环上的传感器用于识别用户手指倾斜的角度，并且根据所述倾斜角度计算出用户的疲劳程度。
[0014]优选地，当用户左右手上分别有手指被相应传感器识别到有运动信息和角度变化信息时，所述输入方式判定单元确定为模拟键盘的输入法。
[0015]优选地，所述用户左手的五个手指对应传感器识别的运动信息和角度变化信息对应键盘上的五个输入区域，所述用户右手的五个手指对应传感器识别的运动信息和角度变化信息分别对应每个区域中的每个字母或者笔画，所述输入内容生成单元根据左手手指和右手手指的组合状态输入。
[0016]优选地，当用户左手或者右手上的两个传感器识别到相应手指弯曲度大于其他三个手指时，所述输入方式判定单元确定为功能键的切换，并且根据不同弯曲度大于其他三个手指的两个手指的组合方式，切换不同的功能键。
[0017]优选地，当用户左手或者右手上的五个传感器识别到至少三个传感器识别到相应手指弯曲度相同时，或者当手指来回移动预定次数时，所述输入方式判定单元确定为模拟鼠标，并根据单一手指的移动方向确定鼠标的移动矢量。
[0018]优选地，所述装置设置有与两个手指位置分别对应的两个传感器，当其中一个传感器检测到手指在不同移动范围对应不同的键盘输入区域，另一个传感器在每个区域内输入的的每个字母或者笔画，所述输入内容生成单元根据左手手指和右手手指的组合状态输入。
[0019]采用本发明提供的上述技术方案，至少可以获得以下有益效果中的一种:
[0020]1、根据输入方式判定单元识别的信息，可以从模拟键盘的输入法、模拟功能键、模拟鼠标中至少一种模拟对应硬件操作的输入方式，即可以通过手势模拟装置完成现有技术中多个硬件装置才能完成的功能，并且根据输入内容生成单元生成具体的操作内容，这样手势识别装置可以通过不增加硬件成本的基础上大大丰富手势输入方式，并且能够快速、准确地输入内容，提高用户友好性。
[0021]2、进一步地，左手的五个手指对应传感器识别的运动信息和角度变化信息对应键盘上的五个输入区域，用户右手的五个手指对应传感器识别的运动信息和角度变化信息分别对应每个区域中的每个字母或者笔画，这样可以更好地通过手势识别装置结合现有键盘输入习惯和语言生成模式；类似还可以模拟功能键和鼠标；不仅可以让手势识别与特定的计算机、移动终端、游戏控制器结合，还可以让本发明提供手势识别装置更好地与现有的电子设备进行结合使用。
[0022]3、更进一步地，还可以只通过两个手指按照预定的动作也可以实现键盘的输入，这样大大节省了手势识别装置的硬件成本。
[0023]另一方面，本发明还提供一种手势识别方法，其特征在于:所述方法包括:
[0024]检测配戴在用户的手指和/或手环上传感器的运动信息和角度变化信息；
[0025]根据传感器检测的运动信息和角度变化信息，从模拟键盘输入、模拟功能键、模拟鼠标中，确定一种需要输入的模拟操作方式；
[0026]根据确定后的模拟操作方式，继续检测配戴在用户的手指和/或手环上传感器的运动信息和角度变化信息；
[0027]根据传感器检测的进一步的运动信息和角度变化信息，生成对应在键盘上的输入位置或者功能键的切换或者鼠标移动方向的输入信息。
[0028]优选地，当用户左右手上分别有手指被相应传感器识别到有运动信息和角度变化信息时，所述输入方式判定单元确定为模拟键盘的输入法；并且所述用户左手的五个手指对应传感器识别的运动信息和角度变化信息对应键盘上的五个输入区域，所述用户右手的五个手指对应传感器识别的运动信息和角度变化信息分别对应每个区域中的每个字