专利名称：一种手势识别方法、装置及触摸屏终端的制作方法
技术领域：
本发明属于触摸屏终端领域，尤其涉及一种手势识别的方法、装置及触摸屏终端。
背景技术：
现阶段，比较成熟的触摸屏技术包括电阻式触摸屏、电容式触摸屏、声波式触摸屏和红外式触摸屏。然而，现有的触摸屏终端只是简单地输出触摸点的坐标，没有集成高级的手势识别算法，无法通过更多的手势操作来快捷地操作。另外,windows操作系统系列中windows7支持多点触摸,但是windows xp等更低的版本却不支持；Linux操作系统系列、MAC OS操作系统系列和Andorid操作系统系列等的部分版本都不支持触摸屏技木。然而，现有的触摸屏技术主要是针对単一的操作系统开发的，难以兼容各操作系统。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供ー种手势识别方法，g在解决触摸屏的多点识别和兼容多种操作系统的问题。本发明实施例是这样实现的，ー种手势识别方法，所述手势识别方法包括下述步骤根据触摸屏上的手势操作，采集手势操作信号数据；通过预存的手势识别算法分析处理所述手势操作信号数据，获取各触摸点坐标数据和手势操作数据；识别连接的操作系统；将所述各触摸点坐标数据和手势操作数据转换为可被操作系统识别的各触摸点坐标数据和手势操作数据。进ー步地，所述手势操作包括单手指单击、双击和长按，双手指移动、远离、靠近和旋转，二手指移动，单手移动、合找和放开，双手移动、远尚和 近。进ー步地，所述通过预存的手势识别算法分析处理所述手势操作信号数据，获取各触摸点坐标数据和手势操作数据，包括下述步骤根据所述手势操作信号数据，获取各触摸点的运动坐标数据；根据所述各触摸点的运动坐标数据，计算各触摸点之间的距离、各触摸点的移动距离和各触摸点之间连成的直线与预先设定的水平线形成的角度；判断计算出的所述各触摸点之间的距离、计算出的所述各触摸点的移动距离以及计算出的所述各触摸点之间连成的直线与预先设定的水平线形成的角度是否满足预设的手势识别阈值，若是，则判定为进行了相应的手势操作，获取该手势操作各触摸点坐标数据和手势操作数据。进ー步地，所述识别连接的操作系统具体为通过枚举法识别连接的操作系统。本发明实施例的另一目的在于提供ー种手势识别装置，所述手势识别装置包括
采集单元，用于根据触摸屏上的手势操作，采集手势操作信号数据；分析处理单元，通过预存的手势识别算法分析处理所述手势操作信号数据，获取各触摸点坐标数据和手势操作数据；识别单元，用于识别连接的操作系统；以及格式转换单元，用于将触摸点坐标数据和手势操作代码数据转换为可被操作系统识别的触摸点坐标数据和手势操作代码数据。进ー步地，所述手势操作包括单手指单击、双击和长按，双手指移动、远离、靠近和旋转，二手指移动，单手移动、合找和放开，双手移动、远尚和 近。进ー步地,所述分析处理单元包括
获取单元，用于根据所述手势操作信号数据，获取各触摸点的运动坐标数据；计算单元，用于根据各触摸点的运动坐标数据，计算各触摸点之间的距离、各触摸点的移动距离和各触摸点之间连成的直线与预先设定的水平线形成的角度；以及手势识别単元，用于判断计算出的所述各触摸点之间的距离、计算出的所述各触摸点的移动距离以及计算出的所述各触摸点之间连成的直线与预先设定的水平线形成的角度是否满足预设的手势识别阈值，若是，则判定为进行了相应的手势操作，获取该手势操作各触摸点坐标数据和手势操作数据。进ー步地，所述识别单元实现所述识别连接的操作系统的方式具体为通过枚举法识别连接的操作系统。本发明实施例的另一目的在于提供ー种触摸屏终端，所述触摸屏终端包括上述手势识别装置以及触摸屏。进ー步地，所述触摸屏为红外式触摸屏。进ー步地，所述触摸屏采用磁性吸附的安装方式。本发明实施例根据触摸屏上的手势操作，采集手势操作信号数据；通过预存的手势识别算法分析处理所述手势操作信号数据，获取各触摸点坐标数据和手势操作数据；识别连接的操作系统；将所述各触摸点坐标数据和手势操作数据转换为可被操作系统识别的各触摸点坐标数据和手势操作数据。本发明实施例实现了多点触控；并且，本发明实施例可以智能识别连接的操作系统，从而可以兼容多种操作系统。
图I是本发明实施例一提供的手势识别方法的实现流程图；图2是本发明实施例ニ提供的基于红外触摸屏采用手势识别方法的流程图；图3是本发明实施例三提供的手势识别装置的组成结构图；图4是本发明实施例四提供的触摸屏终端的组成结构图。具体执行方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进ー步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例根据触摸屏上的手势操作，采集手势操作信号数据；通过预存的手势识别算法分析处理所述手势操作信号数据，获取各触摸点坐标数据和手势操作数据；识别连接的操作系统；将所述各触摸点坐标数据和手势操作数据转换为可被操作系统识别的各触摸点坐标数据和手势操作数据。为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一:图I示出了本发明第一实施例提供的手势识别方法的实现流程，详述如下在步骤SlOl中，根据触摸屏上的手势操作，采集手势操作信号数据。本实施例可以用于进行手势操作的触摸屏，包括电阻式触摸屏，电容式触摸屏、声波式触摸屏和红外式触摸屏等。当用户在触摸屏上进行手势操作时，触摸屏终端会进行手势操作信号数据的采集工作。 在步骤S102中，通过预存的手势识别算法分析处理所述手势操作信号数据，获取各触摸点坐标数据和手势操作数据。优选的是，所述手势操作包括单手指单击、双击和长按，双手指移动、远离、靠近和旋转，二手指移动，单手移动、合找和放开，双手移动、远尚和 近。优选的是，所述通过预存的手势识别算法分析处理所述手势操作信号数据，获取各触摸点坐标数据和手势操作数据，包括下述步骤根据所述手势操作信号数据，获取各触摸点的运动坐标数据；根据所述各触摸点的运动坐标数据，计算各触摸点之间的距离、各触摸点的移动距离和各触摸点之间连成的直线与预先设定的水平线形成的角度；判断计算出的所述各触摸点之间的距离、计算出的所述各触摸点的移动距离以及计算出的所述各触摸点之间连成的直线与预先设定的水平线形成的角度是否满足预设的手势识别阈值，若是，则判定为进行了相应的手势操作，获取该手势操作各触摸点坐标数据和手势操作数据。在本实施例中，单手放开和单手合拢的手势识别的阈值一般取5mm到IOmm之间的任ー值作为阈值，例如默认值为6mm ;S卩，当单手的每两根相邻手指的触摸点之间的距离的变化量増加到大于或等于6mm时，判定为进行了单手放开的手势操作；当单手的每两根相邻的手指的触摸点之间的距离的变化量减小到大于或等于6_时，判定为进行了单手合拢的手势操作。在本实施例中，双手指旋转的手势识别的阈值一般取10度到15度之间的任ー值作为阈值，例如默认值为10度；当双手指的两个触摸点确定的直线与预先确定的水平线所形成的角度的变化量大于或等于10度时，根据具体情况，判定为进行了一次顺时针或逆时针旋转的手势操作。 在本实施例中，单手指单击、双击和长按，双手指移动、远尚、果近和旋转，二手指移动，单手移动、合拢和放开，双手移动、远离和靠近等手势操作的手势识别，所述手势识别采用的阈值范围或默认值可以根据实际情况习惯确定。在步骤S103中，识别连接的操作系统。优选的是，所述识别连接的操作系统具体为通过枚举法识别连接的操作系统。当触摸屏终端与操作系统进行初始连接时，操作系统会发送指令对触摸屏终端进行初步检测；触摸屏终端可以通过所述指令智能识别与其连接的操作系统，例如windows操作系统系列、Linux操作系统系列、MAC OS操作系统系列和Andorid操作系统系列等。
在步骤S104中，将各触摸点坐标数据和手势操作数据转换为可被操作系统识别的各触摸点坐标数据和手势操作数据。当将可被操作系统识别的各触摸点坐标数据和手势操作数据发送给操作系统后，操作系统会根据预先设定的手势操作对应操作系统的操作内容，进行操作。本实施例提供的手势识别方法实现了多点触摸的手势识别；本实施例提供的手势识别方法可以智能识别连接的操作系统，将手势识别结果即触摸点坐标数据和手势操作数据，处理成满足所述操作系统处理规范的格式，实现多种操作系统的兼容。实施例ニ :为了更进ー步地解释实施例一中所述通过预存的手势识别算法分析处理所述手势操作信号数据，获取各触摸点坐标数据和手势操作数据这ー步骤，以在红外触摸屏上进行手势操作，触摸屏终端采用手势识别算法进行手势识别为例；所述红外触摸屏包括红外单元；所述触摸屏终端包括USB接口和微控制单元(Micro Control Unit, MCU)等。 图2示出了基于红外触摸屏进行手势操作，触摸屏终端采用手势识别算法进行手势识别的流程图，详述如下在步骤S201中，设备初始化。红外触摸屏和触摸屏终端进行初始化。在步骤S202中，MCU控制红外管矩阵，采集初始信号值。在步骤S203中，MCU控制红外管矩阵，采集当前信号值。在步骤S204中，比较步骤S203中采集到的所述当前信号值和步骤S202中采集到的所述初始信号值。在步骤S205中，是否存在触摸点。根据步骤S204中的比较结果，如果不存在触摸点，返回步骤S203 ;如果存在触摸点，进入步骤S206。在步骤S206中，计算各触摸点之间的距离、各触摸点的移动距离和各触摸点之间连成的直线与预先设定的水平线形成的角度等。在步骤S207中，触摸点的变化量是否达到手势识别的阈值。判断步骤S206中计算出的各触摸点之间的距离、计算出的各触摸点的移动距离和计算出的各触摸点之间连成的直线与预先设定的水平线形成的角度是否满足手势识别阈值，若是，判定为进行了相应的手势操作，进入步骤S208 ;如果识别出为触摸点坐标没有变化时，进入步骤S209。在步骤S208中，发送手势识别的识别结果，返回步骤S203。根据在步骤S207中的手势识别结果，获取手势操作数据，发送给与触摸屏终端的操作系统。在步骤S209中，发送触摸点的坐标，返回步骤S203。在步骤S207中，当识别出的手势操作为单击、双击和长按等触摸点坐标不变的手势操作类型时，获取各触摸点坐标数据和手势操作数据，发送触摸点坐标数据和手势操作数据给触摸屏终端的操作系统。本实施例提供的手势识别方法实现了多点触摸的手势识别。实施例三:图3示出了本发明第三实施例提供的手势识别装置的组成结构，为了便于说明，仅不出了与本发明实施例相关的部分。该手势识别装置可以是运行于移动終端(例如手机、平板电脑)内的软件单元、硬件単元或者软硬件相结合的単元，也可以作为独立的挂件集成到所述移动終端中或者运行于所述移动终端的应用系统中。
该手势识别装置包括采集单元31、分析处理单元32、识别单元33和格式转换单元34，各功能単元详述如下采集单元31根据触摸屏上的手势操作，采集手势操作信号数据。分析处理单元32通过预存的手势识别算法分析处理采集単元31中的手势操作信号数据，获取各触摸点 坐标数据和手势操作数据。优选的是，所述分析处理单元32包括获取单元321、计算单元322和手势识别単元323。获取单元321根据手势操作信号数据，获取各触摸点的运动坐标数据。计算单元322根据获取単元321中的各触摸点的运动坐标数据，计算各触摸点之间的距离、各触摸点的移动距离和各触摸点之间连成的直线与预先设定的水平线形成的角度。手势识别単元323判断计算单元322中计算出的所述各触摸点之间的距离、计算出的所述各触摸点的移动距离以及计算出的所述各触摸点之间连成的直线与预先设定的水平线形成的角度是否满足预设的手势识别阈值，若是，则判定为进行了相应的手势操作，获取该手势操作各触摸点坐标数据和手势操作数据。识别单元33识别连接的操作系统。优选的是，所述识别单元实现所述识别连接的操作系统的方式具体为通过枚举法识别连接的操作系统。当触摸屏终端与操作系统进行初始连接时，操作系统会发送指令对触摸屏终端进行初步检测；触摸屏终端中的识别单元33可以通过所述指令智能识别与其连接的操作系统，例如windows操作系统系列、Linux操作系统系列、MACOS操作系统系列和Andorid操作系统系列等。格式转换单元34将分析处理单元32中的各触摸点坐标数据和手势操作数据转换为可被识别单元33中所述操作系统能够识别的各触摸点坐标数据和手势操作数据。本实施例提供的手势识别装置可以使用实施例一中所述手势识别方法，详情參见实施例一中所述手势识别方法的相关描述，在此不再赘述。本领域技术人员可以理解为上述实施例三包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能単元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。为了更好地理解本实施例，以红外式触摸屏和包含手势识别装置的触摸屏终端为例。所述触摸屏终端包含有微控制单元(Micro Control Unit, MCU)和摸/数转换器(Analog-to-Digital Converter, ADC)。MCU具有所述手势识别装置拥有的功能。MCU通过通用输入/输出(General Purpose Input Output, GPI0)分别控制红外发射管矩阵和接收管矩阵；MCU通过ADC采集红外接收管的信号值，并在内存中进行实时保存。MCU计算内存中所述信号值的变化量，并采用手势识别算法进行手势识别；手势识别的结果采用各触摸点坐标数据和手势操作数据格式保存。
手势识别的具体步骤获取单元获取手势操作信号数据，包括触摸点的坐标以及触摸点在X轴和Y轴产生的阴影(红外光被遮挡的区域)；计算单元根据获取単元中的手势操作信号数据计算触摸点的各种相关信息，比如各触摸点之间的距离、各触摸点的移动距离、各触摸点之间连成的直线与预先设定的水平线形成的角度和各触摸点的移动速度等；手势识别単元监测计算单元中所述各触摸点的各种相关信息的变化量，当变化量达到某个手势的相应阈值时，则识别结果为该手势；例如当两个触摸点的距离增加到双手指远离手势的阈值时，则认为用户做了双手指远离手势；同理可以识别双指縮小等手势操作。当触摸屏终端通过USB接ロ或者RS-232接ロ连接到操作系统时，操作系统在对触摸屏终端进行初次检测时，触摸屏终端采用枚举法识别所述操作系统的类别。然后，将各触摸点坐标数据和手势操作数据转换为可被所述操作系统识别的各触摸点坐标数据和手势操作数据，发送给所述操作系统。表I示出了在触摸屏进行手势操作，在操作系统上响应的系统操作。表I中列出
的手势识别效果为默认配置状态，用户可以根据需求进行自由配置。
权利要求
1.ー种手势识别方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤 根据触摸屏上的手势操作，采集手势操作信号数据； 通过预存的手势识别算法分析处理所述手势操作信号数据，获取各触摸点坐标数据和手势操作数据； 识别连接的操作系统； 将所述各触摸点坐标数据和手势操作数据转换为可被操作系统识别的各触摸点坐标数据和手势操作数据。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述手势操作包括单手指单击、双击和长按，双手指移动、远尚、 近和旋转，二手指移动，单手移动、合找和放开，双手移动、远尚和靠近。
3.如权利要求I所述的方法，所述通过预存的手势识别算法分析处理所述手势操作信号数据，获取各触摸点坐标数据和手势操作数据，包括下述步骤 根据所述手势操作信号数据，获取各触摸点的运动坐标数据； 根据所述各触摸点的运动坐标数据，计算各触摸点之间的距离、各触摸点的移动距离和各触摸点之间连成的直线与预先设定的水平线形成的角度； 判断计算出的所述各触摸点之间的距离、计算出的所述各触摸点的移动距离以及计算出的所述各触摸点之间连成的直线与预先设定的水平线形成的角度是否满足预设的手势识别阈值，若是，则判定为进行了相应的手势操作，获取该手势操作各触摸点坐标数据和手势操作数据。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述识别连接的操作系统具体为 通过枚举法识别连接的操作系统。
5.ー种手势识别装置，其特征在于，所述手势识别装置包括 采集单元，用于根据触摸屏上的手势操作，采集手势操作信号数据； 分析处理单元，用于通过预存的手势识别算法分析处理所述手势操作信号数据，获取各触摸点坐标数据和手势操作数据； 识别单元，用于识别连接的操作系统；以及 格式转换单元，用于将各触摸点坐标数据和手势操作数据转换为可被操作系统识别的各触摸点坐标数据和手势操作数据。
6.如权利要求5所述的手势识别装置，其特征在于，所述手势操作包括单手指单击、双击和长按，双手指移动、远离、靠近和旋转，三手指移动，单手移动、合拢和放开，双手移动、远离和靠近。
7.如权利要求5所述手势识别装置，其特征在于，所述分析处理单元包括 获取单元，用于根据所述手势操作信号数据，获取各触摸点的运动坐标数据； 计算单元，用于根据所述各触摸点的运动坐标数据，计算各触摸点之间的距离、各触摸点的移动距离和各触摸点之间连成的直线与预先设定的水平线形成的角度；以及 手势识别単元，用于判断计算出的所述各触摸点之间的距离、计算出的所述各触摸点的移动距离以及计算出的所述各触摸点之间连成的直线与预先设定的水平线形成的角度是否满足预设的手势识别阈值，若是，则判定为进行了相应的手势操作，获取该手势操作各触摸点坐标数据和手势操作数据。
8.如权利要求5所述的手势识别装置，其特征在干，所述识别单元实现所述识别连接的操作系统的方式具体为 通过枚举法识别连接的操作系统。
9.一种触摸屏终端，其特征在于，所述触摸屏终端包括 如权利要求4至6任一项所述的手势识别装置以及触摸屏。
10.如权利要求9所述的触摸屏终端，其特征在于，所述触摸屏为红外式触摸屏。
11.如权利要求9所述的触摸屏终端，其特征在于，所述触摸屏采用磁性吸附的安装方式。
全文摘要
本发明适用于触摸屏终端领域，提供了一种手势识别方法、装置及触摸屏终端，所述方法包括下述步骤根据触摸屏上的手势操作，采集手势操作信号数据；通过预存的手势识别算法分析处理所述手势操作信号数据，获取各触摸点坐标数据和手势操作数据；识别连接的操作系统；将所述各触摸点坐标数据和手势操作数据转换为可被操作系统识别的各触摸点坐标数据和手势操作数据。本发明实现了至少一个手指的手势识别，并根据连接的不同操作系统将手势识别结果处理成相应的格式；本发明采用手势识别算法实现了多种手势的识别，并实现了对不同种类的操作系统的兼容。
文档编号G06F3/042GK102830858SQ20121029672
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月20日 优先权日2012年8月20日
发明者李世平 申请人:深圳市真多点科技有限公司