专利名称：一种触摸屏操作手势管理系统及方法
技术领域：
本发明涉及触摸屏技术，特别是指一种操作手势的管理系统及管理方法。
背景技术：
在生活中，人们常常使用手势来表示某种特定的意图。不论在日常交际活动中，还 是在人机交互活动中，手势都具有十分重要的作用。手势操作技术是一种新型的人机交互 方式，不同于传统的以机器为中心的人机交互方式，人机交互是多种媒体、多种模式的交互 技术，其更多地强调以用户为中心，使用符合自然交流习惯的计算机控制技术，为用户提供 一个自然而有效的人机交互界面。手势操作技术作为人机交互技术，主要用于嵌入式智能电子产品中，例如PC机、 游戏机、移动终端、工控设备等，它主要是通过软件来实现，其软件既可以通过操作系统实 现，又可以通过应用程序来实现，或是通过底层芯片层来实现(芯片必须是可编程的，其程 序代码空间需足够大，一般不低于8Kbyte)。手势操作技术的初期研究主要集中在做一种专用硬件设备来进行输入，例如数据 手套，基于数据手套的手势操作系统，要求手势者佩戴特殊的手套，是利用数据手套和位置 跟踪测量手势在空间运动的轨迹和时序信息来进行计算和手势识别，这种方法的优点是系 统的识别率高；缺点是操作者要戴复杂的数据手套和位置跟踪器，给操作者带来很大的不 便，此外输入设备比较昂贵，难以推广。后来又开发了基于计算机视觉的手势操作系统，即 基于通过一台或多台摄像机来捕获手势图像，再利用计算机视觉技术对捕获的图像进行分 析，提取手势图像特征，进行比对和分析判断，从而实现手势操作。这种技术的优点是给用 户一种自然舒适的用户界面，但是由于其需要处理的数据量很大，手势操作响应的时间会 很长，有一定的滞后性；同时对硬件配置要求也很高，普通用户难以接受。需要说明的是，以 上两种手势操作技术都是在无触摸的情况下实现的。还有一种就是基于触摸屏触摸的手势操作技术，这种技术应用简单，不需要繁琐 的硬件设备，只需要一个触摸屏作为人机接口界面，但是目前这种手势操作技术也存在不 足之处，如手势类型是预定义好的，由于每个用户的手势动作各不相同和使用习惯性的不 同，使得设备的使用初期需要用户较长时间的练习来适应手势操作的使用。另外，如中国发明申请号200910050645. 5，“触摸屏界面手势识别操作方法”中提 出了一种可由用户自行定义手势的方法，并将用户所定义的手势特征存储在手势图形数据 库中，由于数据库的空间是有限的，因此一味地添加手势势必会造成数据库的空间占满，此 时再添加手势的话就会导致数据库中的数据丢失或损坏，造成系统崩溃；即使数据库的空 间足够大，当添加的手势数据量很大时，系统用于手势识别操作的计算量将会大大增加，从 而使得手势操作的响应时间变慢，同时也会增大手势的冗余数据，使得手势操作存在很大 干扰，准确度会大大降低。基于上述分析，本发明人针对目前用于触摸屏的操作手势管理方法进行研究改 进，本案由此产生。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种触摸屏操作手势管理系统及方法，其可使得触 摸屏的手势操作符合用户习惯，并缩短手势操作的响应时间，提高手势操作的准确度。为了达成上述目的，本发明的解决方案是一种触摸屏操作手势管理方法，包括添加操作手势步骤和删除操作手势步骤(1) 选择进行添加操作手势步骤或删除操作手势步骤；(2)用户通过触摸屏输入手势；(3)获取 用户通过触摸屏输入的手势数据；(4)提取手势特征信息；(5)若步骤(1)选择的是添加操 作手势步骤，则将步骤(2)中提取的手势特征信息与系统中预定义的手势特征信息进行匹 配，若相同则返回步骤(2)重新输入手势进行添加，否则将手势特征信息添加到系统中；若 步骤(1)选择的是删除操作手势步骤，则将步骤(4)中提取的手势特征信息与系统中预定 义的手势特征信息进行匹配，若相同则删除系统中预定义的手势特征信息，否则将返回步 骤(2)重新输入手势进行删除。上述步骤(3)的具体步骤为判断手势信息是无规律的移动轨迹变化还是有规律 的移动轨迹变化，若是前者则返回步骤(2)重新输入手势，若是后者则认定为手势，进入步 骤(2)。上述步骤(4)的具体步骤为去除步骤(3)中获取的手势数据中的噪声信息，并从 保留下来的有用信息中筛选出一定数量的信息，组成手势特征信息。一种触摸屏操作手势管理系统，包括手势判断模块、手势处理模块、手势特征提取 模块、手势识别模块、手势添加模块、手势删除模块、系统手势预定义模块；其中，手势判断 模块判断用户在触摸屏上的动作是否手势；当手势判断模块认定为手势时，即把获取的手 势信息传给手势处理模块进行处理；手势处理模块对手势判断模块获取的手势信息进行数 据处理，并把处理后的手势信息传给手势特征提取模块；手势特征提取模块从手势处理模 块传送的手势信息中提取手势特征信息，并送入手势识别模块；手势识别模块还与系统手 势预定义模块连接，将接收到的手势特征信息和系统手势预定义模块进行匹配比较，并送 入分别与之连接的手势添加模块或手势删除模块，根据情况进行手势添加或手势删除。采用上述方案后，本发明除了可以随时添加用户自己喜欢的手势到系统中之外， 还增加了手势删除的功能，方便用户根据习惯和实际需求对系统中的操作手势进行管理， 这样一方面可以增加必需的操作手势，设置自己习惯的操作手势方式，另一方面还可以删 除掉系统中不需要的操作手势，减小系统中操作手势的数据量，缩短手势操作时的匹配时 间，提高手势匹配的几率，从而提高触摸屏手势操作的响应时间和准确率。
图1是本发明的流程图；图2是本发明的整体架构图。
具体实施例方式以下将结合附图及具体实施例，对本发明的结构及工作过程进行详细说明。首先见图2所示，本发明提供一种触摸屏操作手势管理系统，包括手势判断模块
41、手势处理模块2、手势特征提取模块3、手势识别模块4、手势添加模块5、手势删除模块6 和系统手势预定义模块7，下面分别对其连接关系和功能进行介绍。手势判断模块1用于判断用户在触摸屏上的动作是否手势，具体来说，手势判断 模块1是通过判断是手指在触摸屏上的移动轨迹是否有规律，如果是手指在触摸屏上不连 续的移动或是其它异物的触碰则认为是无效手势，否则认定为手势，并将在触摸屏采集到 的手势数据送入手势处理模块2。手势处理模块2用于对触摸屏输入的手势数据进行处理，去除其中的噪声信息， 然后送入手势特征提取模块3。手势特征提取模块3用于从已进行噪声处理的手势数据中提取手势特征信息，即 从手势数据中提取一定数量的数据作为手势特征信息，并将所提取的手势特征信息传送至 手势识别模块4。手势识别模块4接收到来自手势特征提取模块3的手势特征信息，并将该手势特 征信息与系统手势预定义模块7中预定义的手势特征信息进行匹配，将与之匹配的结果输 出至手势添加模块5或手势删除模块6。手势添加模块5用于向系统预定义手势模块7中添加手势，当用户想对系统中添 加自己所需的手势时，经过前面手势输入、手势处理、手势特征提取、手势识别一系列过程 后，当手势识别结果为相同时，则认为系统中已存在此手势，不能再添加，需重新在触摸屏 上输入手势添加；否则即可把触摸屏输入的手势添加到系统手势预定义模块7中，供用户 调取使用。手势删除模块6用于进行对系统手势预定义模块7中存储的手势的删除，当用户 想删除掉系统中自己不需要或是不习惯操作的手势时，同样经过前面手势输入、手势处理、 手势特征提取、手势识别一系列过程后，当手势识别结果为相同时即可删除掉系统中预定 义的手势，否则认为系统预定义中无手势和触摸屏输入手势匹配，无法删除系统预定义的 手势，需要重新在触摸屏上输入手势进行匹配删除。系统手势预定义模块7用于存放用户操作手势，其中的操作手势有系统预定好 的，有的是用户自己根据需要添加进去的，当然用户也可以随时删除掉自己不需要的操作 手势。再配合图1所示，本发明揭示的一种触摸屏操作手势管理方法，包括添加操作手 势步骤和删除操作手势步骤，具体为(1)进入触摸屏操作手势管理系统界面；(2)选择进入添加操作手势或是删除操作手势界面；(3)用户通过触摸屏输入欲进行管理的手势；(4)获取用户通过触摸屏输入的手势数据；具体来说，采集触摸屏的手势信息，判 断该手势信息是无规律的移动轨迹变化还是有规律的移动轨迹变化，若是前者则重复步骤 (3)，若是后者则认定为手势，进入步骤(5)；(5)提取手势特征信息；具体来说，对于采集到的用户通过触摸屏输入的手势数 据，去除其中的噪声信息，并从保留下来的有用数据中筛选出一定数量的数据，组成手势特 征信息；(6)若步骤⑵中选择的是添加操作手势界面，则将步骤(5)中提取的手势特征信息与系统中预定义的手势特征信息进行匹配，若相同则返回步骤(3)重新输入手势进行添 加，否则将手势特征信息添加到系统中；若步骤(2)选择的是删除操作手势界面，则将前述 步骤(5)中提取的手势特征信息与系统中预定义的手势特征信息进行匹配，若相同则删除 系统中预定义的该匹配手势特征信息，否则将返回步骤(3)重新输入手势进行删除。需要说明的是，利用本发明所揭示的触摸屏操作手势管理系统及方法，当触摸屏 产品在出厂时，可在系统手势预定义模块中存储足够多的操作手势，不同的用户可根据各 自需要删除其中的操作手势，这样既可满足不同用户对触摸屏的操作需求，也确保整个产 品的高效率的工作。以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是 按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围 之内。
权利要求
一种触摸屏操作手势管理方法，其特征在于包括添加操作手势步骤和删除操作手势步骤(1)选择进行添加操作手势步骤或删除操作手势步骤；(2)用户通过触摸屏输入手势；(3)获取用户通过触摸屏输入的手势数据；(4)提取手势特征信息；(5)若步骤(1)选择的是添加操作手势步骤，则将步骤(2)中提取的手势特征信息与系统中预定义的手势特征信息进行匹配，若相同则返回步骤(2)重新输入手势进行添加，否则将手势特征信息添加到系统中；若步骤(1)选择的是删除操作手势步骤，则将步骤(4)中提取的手势特征信息与系统中预定义的手势特征信息进行匹配，若相同则删除系统中预定义的手势特征信息，否则将返回步骤(2)重新输入手势进行删除。
2.如权利要求1所述的一种触摸屏操作手势管理方法，其特征在于所述步骤(3)的 具体步骤为判断手势信息是无规律的移动轨迹变化还是有规律的移动轨迹变化，若是前 者则返回步骤(2)重新输入手势，若是后者则认定为手势，进入步骤(2)。
3.如权利要求1所述的一种触摸屏操作手势管理方法，其特征在于所述步骤(4)的 具体步骤为去除步骤(3)中获取的手势数据中的噪声信息，并从保留下来的有用信息中 筛选出一定数量的信息，组成手势特征信息。
4.一种触摸屏操作手势管理系统，其特征在于包括手势判断模块(1)、手势处理模块 (2)、手势特征提取模块(3)、手势识别模块(4)、手势添加模块(5)、手势删除模块(6)、系统 手势预定义模块(7)；其中，手势判断模块(1)判断用户在触摸屏上的动作是否手势；当手 势判断模块(1)认定为手势时，即把获取的手势信息传给手势处理模块(2)进行处理；手势 处理模块(2)对手势判断模块(1)获取的手势信息进行数据处理，并把处理后的手势信息 传给手势特征提取模块(3)；手势特征提取模块(3)从手势处理模块(2)传送的手势信息 中提取手势特征信息，并送入手势识别模块(4)；手势识别模块(4)还与系统手势预定义模 块(7)连接，将接收到的手势特征信息和系统手势预定义模块(7)进行匹配比较，并送入分 别与之连接的手势添加模块(5)或手势删除模块(6)，根据情况进行手势添加或手势删除。
全文摘要
本发明公开一种触摸屏操作手势管理方法，包括添加操作手势步骤和删除操作手势步骤选择添加或删除操作手势步骤；用户通过触摸屏输入手势；获取用户通过触摸屏输入的手势数据；提取手势特征信息；若选择添加操作手势，则将提取的手势特征信息与系统中预定义的手势特征信息进行匹配，相同则重新输入手势，否则将手势特征信息添加到系统中；若选择删除操作手势，则将提取的手势特征信息与预定义的手势特征信息进行匹配，若相同则删除系统中预定义的手势特征信息，否则重新输入手势。此种管理方法可使得触摸屏的手势操作更加符合用户使用习惯，并缩短手势操作的响应时间，提高准确度。本发明还公开一种基于前述触摸屏操作手势管理方法的管理系统。
文档编号G06F3/048GK101976143SQ201010299370
公开日2011年2月16日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者张 杰 申请人:南京点面光电有限公司