针对表面上的姿势识别的emg的使用
【技术领域】
[0001]概括地说，本公开内容的某些方面涉及姿势识别，而更具体地说，涉及针对表面上的细微姿势识别的肌电图(EMG)的使用。
【背景技术】
[0002]用于实现增强实境(AR)的系统和应用已经变得非常流行和普遍。AR系统通常包括头戴式显示器(HMD)，其允许用户能够在与应用(比如邮件和媒体播放器)交互时同时看到并与他们周围的事物互动。虽然很多AR应用运行在智能手机和平板电脑上，但是用于实现AR系统的最自然形式的因素是光学设备，比如眼镜。
[0003]用于通过AR眼镜与应用交互的传统方法包括手势，通过佩戴者的手部在AR眼镜的视野范围内的不同大幅度动作发起对眼镜的不同操作。但是，这些方法受困于明显的缺点。例如，佩戴者可能并不想由于在公共场合执行这一大幅度姿势而引起大家对她的注意。因此，针对隐私、半隐私和公开状况需要有不同的姿势集合。
【发明内容】
[0004]提供了用于检测身体部分相对于一个表面的姿势的装置、方法和计算机程序产品。上述装置确定身体部分是否接近该表面。如果该身体部分接近该表面，则该装置确定从该身体部分感应到的电活动是否指示了该身体部分和表面之间的接触。如果该身体部分与表面接触，则该装置确定从该身体部分感应到的运动活动是否指示姿势。
【附图说明】
[0005]图1是描绘了包括用户设备和姿势识别设备的示例性姿势系统的图。
[0006]图2是识别姿势并根据该姿势影响用户设备的操作的方法的流程图。
[0007]图3是描绘了对应于同时接触和脱离表面的身体部分的EMG传感器的输出的变化的图表。
[0008]图4是描绘了对应于身体部分的姿势的加速计输出的变化的图表。
[0009]图5是描绘了示例性姿势识别装置中的不同模块/单元/部件的操作的概念性流程图。
[0010]图6是描绘了采用处理系统的收拾识别装置的硬件实现的示例的图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图描述的详细描述仅仅旨在对各种配置进行描述，而不是旨在表示本申请所描述的构思仅可以通过这些配置来实现。为了对各种构思有一个透彻理解，详细描述包括具体细节。但是，对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实现这些构思。在一些实例中，为了避免使这些概念不明显，公知的结构和组件以框图形式示出。
[0012]现在将针对各种装置和方法来介绍姿势识别系统的多个方面。将通过各种方框、模块、组件、电路、步骤、过程、算法等(统称为“元素”)在下面的详细说明中描述并且在附图中展示这些装置和方法。这些元素可以使用电子硬件、计算机软件或者它们的任意组合来实现。至于这些元素是实现成硬件还是软件，取决于具体应用和施加到整个系统上的设计约束。
[0013]举例来说，可以利用包括一个或多个处理器的“处理系统”来实现一个元素、或一个元素的任何部分、或多个元素的任何组合。处理器的示例包括:微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、门逻辑、分立硬件电路、以及配置为执行本公开内容全文所描述的各项功能的其它合适的硬件。处理系统中的一个或多个处理器可以执行软件。软件应当被广泛地解释为是指:指令、指令集、代码、代码片段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用程序、软件应用程序、软件包、例程、子例程、对象、可执行文件、执行的线程、进程、函数等，无论是被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其它术语。
[0014]因此，在一个或多个示例性实施例中，本文所述的功能可以用硬件、软件、固件或者其任意组合来实现。当用软件实现时，可以将功能保存或编码作为计算机可读介质上的一条或多条指令或代码。计算机可读介质包括计算机存储介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。举例说明而非限制，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘储存器、磁盘储存器或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够被计算机访问的任何其它介质。如本文所使用的，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则用激光来光学地复制数据。上述的组合也应当被包括在计算机可读介质的范围之内。
[0015]图1是示出了包括用户设备102和姿势识别设备104的姿势识别系统100的图。示出的用户设备102是被配置为使用本领域公知的方法通过其镜片投射内容的一副AR眼镜。例如，AR眼镜102可以被配置为通过其镜片投射应用内容，比如邮件、文档、网页，或者投射诸如视频游戏、电影或电子书这样的媒体内容。其它类型的用户设备102可以包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑等等。
[0016]AR眼镜102包括用于与姿势识别设备104通信的通信设备116。该通信设备106可以是，例如蓝牙设备。AR眼镜102还包括处理器108，用于处理从姿势识别设备104接收到的信号。
[0017]姿势识别设备104被配置为与身体部分相关联，并且可以是任何形式有助于提供这种关联的形式。例如，如果身体部分是手或手指，该姿势识别设备可以被配置为腕带104，如图1中所描绘的。在一种配置中，该姿势识别设备104包括近距离传感器110、提供EMG感应能力的一对电极112、114、运动传感器116和用于与用户设备102通信的通信设备118。该姿势识别设备104还包括处理器120，用于处理各个传感器所提供的信号。这些与处理器组合起来的传感器110、112、114、116如下面进一步解释说明地提供检测能力。
[0018]在姿势识别设备104是腕带的形式的情况中，该近距离传感器110最好放置在腕带上，这样当用户佩戴该腕带时，近距离传感器位于手腕底部或下面。近距离传感器110是由处理器120周期性连接(poled)的(例如，每两秒一次)低功率设备，以提供指示该近距离传感器和结构之间的靠近度的信号。近距离传感器110可以是基于公知的红外检测或超声波检测技术的一系列发现设备。作为替代或者另外，近距离传感器110可以是基于公知的电容技术的触摸感应设备。
[0019]电极112、114最好放置在腕带上，这样当用户佩戴腕带104时，电极被放置以感应从手腕的肌肉运动得到的电活动。与处理器120的EMG感应单元组合起来的电极112、114用作EMG传感器，提供指示身体部分和表面之间的潜在接触的信号。EMG感应能力基于公知的技术。
[0020]运动传感器116可以放置在腕带上的任何地方，并且提供指示身体部分的运动的信号。所提供的指示可以是身体部分的一般整体运动或对应于一个姿势的身体部分的更精细的运动中的一种。该运动传感器可以是，例如加速计、陀螺仪或磁力计。
[0021]图2是一种检测身体部分的姿势的方法的流程图。该处理过程针对检测一般平面的表面上的姿势同时避免由于身体穿过空气的运动的姿势检测。为此，在步骤202处，姿势识别设备检测身体部分是否靠近一般平面的表面。该身体部分可以是，例如手指。该通常平面的表面可以是，例如桌面或用户的腿的顶面。
[0022]接近度检测用作进一步处理步骤的触发事件并且消除由于身体部分穿过空气的运动造成的错误的姿势检测。接近度检测可以使用如上所述的一类近距离传感器来完成。在一种配置中，姿势识别设备104的处理器120周期性地接触近距离传感器110以获取信号，例如每秒一次。处理器120处理获取的信号以确定近距离传感器110是否处于该表面的门限距离范围内。例如，处理器120可以用接近度门限(例如，5厘米)编程。如果近距离传感器110提供的信号对应于处于或低于该门限的距离，则处理器120推断身体部分接近该表面。换句话说，该姿势识别设备104检测到身体部分和表面之间的接近。如上所述，这一接近度检测消除了可能从手穿过空气的移动所得出的错误的姿势检测。
[0023]在步骤204处，如果确定身体部分没有接近平面，则处理过程返回步骤202。但是，如果确定该身体部分接近平面表面，则处理转到步骤206，在此姿势识别设备104检测指示该身体部分和表面之间的接触的肌电活动。这可以使用上述EMG传感器来完成该操作。在一种配置中，为了节省系统功率，EMG传感器(例如，电极112、114和处理器120的EMG感应元件)被维持在休眠模式直到该身体部分被确定为接近表面。一旦检测到身体-表面接近并且EMG传感器被唤醒，处理器120的其它单元就从该EMG传感器接