无接触控制电子设备的方法
【专利说明】
[0001 ] 本申请是申请日为2009年5月26日，申请号为201210118298.7(原母案申请号为 200910203622.3)，发明名称为"电子设备及无接触控制电子设备的方法"的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明设及人机界面(man-machineinterface,MMI)，更具体地，设及用于控制具 有数字摄像机(digita1camera)模块和传感器(Sensor)模块的电子设备的方法与系统。
【背景技术】
[0003] 人机界面是人与电子设备交互的重要手段。人机界面包括屏幕菜单和图标 (icons)、快捷键化eyboardshodcuts)、命令语言和在线帮助、W及物理按钮、拨号和操纵 杆(lever)。人机界面还包括输入装置，例如鼠标、键盘、触摸屏、操纵杆(joystick)、游戏 控制器(gamecontroller)或数据手套(dataglove)。通过使用人机界面的输入装置，用户 可手动触摸、按压、按键(click)、抓取或移动输入装置W操作各个电子设备。然而，当用户 不能够手动操作电子设备或电子设备固定于一个特定位置不能轻易移动时，则其操作受 阻。因此，目前麦克风(micro地ones)已用作人机界面的输入装置。特别地，通过处理语音信 号、从自然语言（naturallanguage)和语音识别（voicerecognition)决定语音模式 (speechpattern),麦克风可进行语音控制。然而，当在禁止吵闹或禁止讲话的环境中手动 操作被阻止时，运种人机界面存在缺陷。
【发明内容】
[0004] 为了改善当在需要无增杂噪声或无声的环境中手动操作被阻止时，现有技术中人 机界面存在的缺陷，本发明提供一种用于无接触控制电子设备的方法及其电子设备。
[000引本发明提供一种用于无接触控制电子设备的方法，所述方法包括:检测是否存在 一个物体位于所述电子设备的预设范围内；若是则开启所述电子设备的数字摄像机模块， W捕获所述物体的一系列图像;提供关联于每一控制操作的一个运动方向；使用视频编码 器分析所述已捕获图像的多个运动向量;将每个运动向量分类到多个运动方向中的一个； 根据分类结果，对每个所述运动方向进行计数；当所述其中一个运动方向的计数高于所述 其他运动方向的计数且满足预定义标准时，确定所述关联的控制操作；W及对所述电子设 备的电子装置实施所述控制操作。
[0006] 利用本发明能够实现对电子设备进行远程控制，而无需接触。
[0007] W下为根据多个图式对本发明的较佳实施例进行详细描述，本领域技术人员阅读 后应可明确了解本发明目的。
【附图说明】
[0008] 图1A、图1B和图化为移动电话由手或所握的笔通过嵌入式摄像机模块捕获图像进 行远程控制而无需接触的示意图。
[0009] 图1C为嵌入式光传感器检测手接近移动电话的示意图。
[0010] 图1D为嵌入式电容式传感器检测手接近移动电话的示意图。
[0011] 图2为具有各种电子装置的移动电话的一个实施例的硬件结构示意图。
[0012] 图3为应用于数字图像处理模块实施例的硬件环境示意图。
[0013] 图4为双向预测的典型示意图。
[0014] 图5为产生基图的方法实施例的流程图。
[0015] 图6为捕获的具有不同焦距的多个原始图像的示意图。
[0016] 图7为压缩原始图像的示意图。
[0017] 图8A为包含可指示向上移动姿势和向下移动姿势的图像的示意图。
[0018] 图8B为包含可指示数字1到3姿势的图像的示意图。
[0019] 图8C和图8D为用于已捕获图像的典型特征提取和判别函数产生的示意图。
[0020] 图9为确定运动方向的方法实施例的流程图。
[0021] 图10为用于产生基图的方法实施例的流程图。
[0022] 图11A和图11B为捕获的具有不同焦距的多个原始图像的示意图。
[0023] 图12为根据自数字摄像机模块和传感器模块的信号，用于控制电子装置的方法实 施例的流程图。
[0024] 图13为用W确定是否存在预定义姿势运动的有限状态机示意图。
[0025] 图14A、图14B或图14C为提示屏幕的示意图。
[0026] 图15为根据自数字摄像机模块和传感器模块的信号，用于控制电子装置的方法实 施例的流程图。
【具体实施方式】
[0027] 为解决传统人机界面的前述缺陷，实现了如下的新颖人机界面，其包括安装于电 子设备内的传感器模块和数字摄像机模块。传感器模块检测到物体(例如手、笔或其它)接 近电子设备时，数字摄像机模块被激活W聚焦于该物体上并捕获(capture)所聚焦物体的 图像。安装于电子设备内的处理器分析已捕获图像，并据此根据分析的已捕获图像控制其 中的一个或多个电子装置。图1A、图1B和图1E为移动电话100由手120或所握的笔130通过嵌 入式摄像机模块110捕获图像进行远程控制而无需接触的示意图。
[0028] 图2为具有各种电子装置的移动电话100的一个实施例的硬件结构示意图，其中各 种电子装置例如处理器211、数字图像处理模块231、传感器模块233、非易失性内存/储存器 装置251、易失性内存253、放映机(projector)模块271、声音播放模块273、振动模块275、电 信模块277和数字电视接收模块279。需要知道的是，在本发明的范围和精神内，所介绍的人 机界面亦可应用于个人数字助理(personaldigitalassistants,PDA)、数字音乐播放器、 便携式多媒体播放器、数字电视/视频播放器和数字摄像机等。
[0029] 在全球移动通信系统（GlobalSystemforMobileCommunications,GSM)网络 中，具有处理器211和电信模块277的移动电话100可操作于闲置模式和专用模式。闲置模式 中，移动电话100从特定网络运营商提供的基站中捜寻或测量具有较好信号质量的广播控 制信道(BroadcastControlQiannel,BCCH)、或者与特定基站的广播控制信道同步并准备 在随机接入信道(RandomAccess化annel，RACH)中实施随机接入程序W请求专用信道。在 专用模式中，移动电话100专用一个物理信道，尝试与之同步，并且建立可相互切换的逻辑 信道。
[0030]特别地，在闲置模式中，移动电话100经由电信模块277从基站连续地收听广播控 制信道。此外，移动电话100读取广播控制信道信息并进行广播控制信道载波的周期信号强 度测量，W选择待接（campon)的一个网络单元。同时，收集并储存无线资源管理（Radio ResourceManagement，RR)和其它信号发送程序所需的数据，例如相邻广播控制信道载波 列表、无线资源管理算法阔值、公共控制信道(CommonControl化annel,CCCH)配置、与使 用随机接入信道和寻呼信道(Pagingchannel，PCH)相关的信息或者其它。请注意，收集和 储存的信息(系统信息SI，类型1-4)由基站系统于广播控制信道上广播，因此可用于当前网 络单元中的所有移动电话。基站系统进一步在所有寻呼信道上连续发送网络单元有效层3 消息（寻呼请求），藉此，移动用户(Mobi1eSubscr化er,MS)可译码并识别其地址(例如特定 SIM卡的国际移动用户标识)是否被寻呼(例如，是否检测到对移动电话100的移动台终止的 呼叫请求）。
[0031] 请注意，与网络(例如基站系统、移动交换中屯、等)进行的每个信令消息交换需求 移动用户和网络间的无线资源管理连接和Dm信道链路接入协议化inkAccessProtocol ontheDChannel,LAPDm)连接。无线资源管理连接可由移动电话100或网络启动 (initiated)。无线资源管理连接被成功启动后，信令消息可由高层协议层、连接管理 (ConnectionManagement,CM)和移动性管理（MobilityManagement,ΜΜ)接收并传输。此 夕h移动电话100可拥有具有适当的慢速关联控制信道/快速关联控制信道（Slow/化St AssociatedControlChannel,SACCH/FACCH)的独立专用控制信道（Stand-alone DedicatedControl畑annel,SDCCH)或业务信道（Traffic畑annel,TCH)用于互斥的 (exclusive)双向使用。
[0032] 从移动电话100启动移动性管理连接需求无线资源管理连接的存在。同时，多个移 动性管理连接可使用单个无线资源管理连接。若移动性管理连接被启动，移动电话100可向 网络发送连接管理服务请求消息CM-沈RVICEREQ肥ST。消息CM-沈RVICEREQ肥ST包括关于 移动用户的信息（国际移动用户标识或临时移动用户识别）、W及关于请求的服务(例如，向 外语音呼叫、短消息服务传输、辅助服务的激活或注册等）的信息，其中临时移动用户识别 在一个位置区仅具有一个本地有效值（significance),并且必须共同作用于位置区识别 (XocationAreaIdentity,LAI)W用于用户识别。
[0033]在宽带码分多址(WidebandCodeDivisionMultipleAccess，WCDMA)和时分同 步的码分多址（TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess,TD-SCDMA)系统中，具有处理器211和电信模块277的移动电话100可操作于闲置模式和连接模 式。闲置模式中，移动电话100经由电信模块277连续收听广播控制信道W获取系统信息 (SYSTEMINFORMATION,SI)，系统信息包括网络运营商独有的公用陆地移动网络(Public-Land-Mobile-化twork,PLMN) 码。 特别地 ，移动 用户为选择的PLMN捜寻合适的网 络单元 ，选 择该网络单元W提供可用服务，并且收听（tuneinto)所选择网络单元的控制信道(也称 为待接一个网络单元）。当在闲置模式中待接一个网络单元时，移动电话100可从基站接收 系统信息和网络单元广播消息。移动电话100传输建立无线资源控制（RadioResource Contro1，RRC)连接的请求前，移动电话100处于闲置模式。闲置模式中，移动电话100由非接 入层特性（identities)识别，例如国际移动用户标识、临时移动用户识别和分组临时移动 用户识别(P-TMSI)。
[0034] 在连接模式的Cell_DCH状态中，对移动电话100分配专用物理信道，通过网络单元 上移动电话100的服务无线网络控制器(Servingradionetworkcontroller,RNC)或有效 集电平(activesetlevel)，可获知移动电话100。移动电话100监控系统信息消息的前向 接入信道(ForwardAccessChannel，FACH)。在连接模式的Cell_FACH状态中，不对移动用 户分配专用物理信道，而是分配随机接入信道和前向接入信道，用于传输信令消息和少量 用户平面(userplane)数据。Cell_FACH状态中，移动电话100还收听广播信道(Broadcast 化annel，BCH)W获取系统信息。在连接模式的Cell_PCH状态中，当移动电话100由服务无线 网络控制器在网络单元电平belllevel)被识别时，只能通过寻呼信道进行联系移动电话 100。同时，连接模式的URA_PCH状态