專利名稱：利用動作辨識操作個人計算機的操作方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種個人計算機的操作方法及其操作系統(tǒng)，特別是涉及種令 個人計算機可依據(jù)使用者的手指動作執(zhí)行相應的操作的方法及其系統(tǒng)。
背景技術：
目前使用者皆是通過鍵盤、鼠標、手寫版或游戲桿等輸入設備操作個人計
算機。為了能更便利的操作，近年來有人提出以觸碰式面板(touch panel)作 為輸入設備。最明顯的例子就是平板計算機(Tablet PC),其利用觸碰式面板 與畫面相結合。平版計算機的操作方式是由使用者在畫面.h點選相應的功能。 這樣一來，平版計算機就不需鍵盤與鼠標，平版計算機也可以達到相同的輸入效果。
觸碰式面板主要分為電阻式與電容式面板。電阻式觸控屏幕是H前使用量 最多的一個技術，電阻式的驅動原理是用電壓降的方式來找坐標軸，電阻式 觸控屏幕中的X軸和Y軸各由一對(T5V的電壓來驅動。當電阻式觸控屏幕被 觸碰時，由于回路被導通，而會產生電壓降，而控制器會根據(jù)電壓差計算出相 應的坐標軸。
但是觸碰式面板的成本遠高于鍵盤及鼠標的成本，所以并無法有效地取代 其輸入界面。而且觸碰式面板有其點選次數(shù)，使得觸碰式面板的使用壽命受到 相當大的限制。
還有人提出利甩圖形化辨識作為個人計算機操作的輸入接口 。中國臺灣發(fā) 明專利第158066號公開了—-種使用手指動作為準的輸入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。 第158066號利用多個鼠標按鍵并結合畫面所顯示的按鍵順序，使得個人計算機 用以執(zhí)行相應的應用程序。為能實現(xiàn)第158066號的操作方式需要額外設置---相 應的鼠標，使用者需要根據(jù)畫面上的按鍵順序來進行操作。使用者在進行操作 時，會出現(xiàn)無法實時找到對應按鍵，使得操控指令無法正確的被執(zhí)行。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的l-:要技術問題在于，提供嚇利用動作辨識進而操作個人計 算機的操作方法及其系統(tǒng)，令計算機依據(jù)使用者的手指動作執(zhí)行相應的操作。
為達上述l l的，本發(fā)明公開了一種利用動作辨識操作個人計算機的操作方 法，個人計算機通過攝像單元擷取使用者的手指動作，用以執(zhí)行相應的應用程 序，該操作方法包括F列步驟
提供一第一顏色指套與一第二顏色指套，并將其分別配戴于使用者手指； 擷取具有該些顏色指套的多張數(shù)字圖像；令個人計算機分別將該第 一顏色指套 設定為一第一指標與該第二顏色指套設定為一第二指標；從該些數(shù)字圖像中選 取一基準圖像與--對比圖像；進行-一動作辨識程序，根據(jù)該第一指標對該第二 指標在該基準圖像與該對比圖像中的所在位置與距離變化，用以輸出一操控指 令；以及進行一命令控制程序，使得個人計算機根據(jù)該操控指令用以執(zhí)行相應 的應用程序。
所述操作方法還包括，設定一選取窗口，當偵測到該第一指標與該第二指 標存在于該選取窗口中，開始執(zhí)行該動作辨識程序。
該動作辨識程序還根據(jù)一第三顏色指套決定一第三指標，并且該動作辨識 程序根據(jù)該第一指標對該第二指標與該第三指標在該基準圖像與該對比圖像 屮的相對距離與位移變化量，用以觸發(fā)相應的應用程序。
所述操作方法還包括，于進行該動作辨識程序前還包括建立一動作-命令 指令表，記錄該動作辨識程序中該些指標的位置變化組合至該動作-命令指令 表中，并且根據(jù)其位置變化組合指派相應的應用程序。
本發(fā)明還公開了一種操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)中包括有攝像單元與個人計算 機，個人計算機通過攝像單元擷取使用者的手指動作，用以執(zhí)行相應的應用程 序，該操作系統(tǒng)包括
--第一顏色指套，具有第一顏色并可配戴于使用者手指； 一第二顏色指套， 具有第二顏色并可配戴于使用者手指； 一動作辨識程序，從該些數(shù)字圖像中選 取一基準圖像與一對比圖像，該動作辨識程序根據(jù)該些數(shù)字圖像中使用者手指 所配戴的第一顏色指套設定為一第一指標，使用者手指所配戴的第二顏色指套 設定為一第二指標，并且根據(jù)該第一指標在該基準圖像與該對比圖像中的所在 位置、該第二指標在該基準圖像與該對比圖像中的所在位置、和在該基準圖像與該對比圖像間該第二指標對該第 一指標的距離變化，用以輸出一操作指令； -一命令控制程序，個人計算機根據(jù)該操控指令用以執(zhí)行相應的應用程序； 一儲 存單元，設置于該個人計算機中，該儲存單元用以儲存該些數(shù)字圖像、該動作 辨識程序與該命令控制程序；以及一處理單元，設置于該個人計算機中，該處 理單元電性連接于該儲存單元，該處理單元用以執(zhí)行該動作辨識程序。
所述操作系統(tǒng)，還包括有一第三顏色指套且具有第三顏色，該動作辨識程 序還根據(jù)該第三顏色指套用以設定一第三指標，并且該動作辨識程序根據(jù)該第 一指標對該第二指標與該第三指標在該基準圖像與該對比圖像中的相對距離 與位移變化量，用以觸發(fā)相應的應用程序。
該第一顏色指套的顏色、該第二顏色指套的顏色與該第三顏色指套的顏色 相異。
所述操作系統(tǒng)還包括一動作-命令指令表，根據(jù)動作辨識程序根據(jù)該動作 辨識程序中該些指標的位置變化，建立其相應的該動作-命令指令表。
本發(fā)明根據(jù)使用者手指尖端所配戴的顏色指套，追蹤與辨識其手指動作的 軌跡，以觸發(fā)個人計算機中相應的應用程序，令計算機依據(jù)使用者的手指動作 執(zhí)行相應的操作。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖2為本發(fā)明的運作流程示意圖3為本發(fā)明的手指動作示意圖4為本發(fā)明的手指動作與應用程序的動作-命令指令表；
圖5分別為各種手指動作示意圖6為第一指標對其他指標間的距離變化示意圖7為第一指標對其他指標間的距離變化示意圖8為第一指標與第二指標的位置示意圖。
其中，附圖標記
100 操作系統(tǒng) 110 個人計算機
120 儲存單元 121 動作辨識程序
122 命令控制程序 123 動作-命令指令表130 處理單元
151 第一顏色指套
311 第一指標
313 第二:指標
140 攝像單元
152 第—二顏色指套
312 第二指標
320 選取窗口
具體實施例方式
本發(fā)明利用個人計算機與攝像單元的結合，并根據(jù)使用者的手指動作命令個人計算機執(zhí)行相應的操作。請參考圖l所示，為本發(fā)明的結構示意圖。本發(fā)明中的操作系統(tǒng)100包括個人計算機110與攝像單元140。攝像單元140電性連結于個人計算機110，攝像單元140用以擷取多張數(shù)字圖像。攝像單元140可以是但不限定為網(wǎng)絡攝影機(web cam)、數(shù)字相機或其它圖像來源。此外，在個人計算機110中至少包括有儲存單元120、動作辨識程序121、命令控制程序122、動作-命令指令表123與處理單元130。
處理單元130電性連接于儲存單元120，處理單元130用以執(zhí)行動作辨識程序121以及設定第一指標與第二指標。在本實施例中，任選使用者的 -手指配戴第一顏色指套151使得個人計算機IIO根據(jù)第--顏色指套151將其識別為第一指標。另外，再從使用者的其它手指中選擇其一，配戴第二顏色指套152。同樣地，令個人計算機110將第二顏色指套152識別為第二指標。同理，本發(fā)明還可以增加顏色指套數(shù)量。顏色指套可以利用具冇不同顏色的指套或不同顏色的發(fā)光二極管(LED)來實現(xiàn)。在最佳的實施例中，顏色指套的顏色均各自相異。舉例來說，第一顏色指套151的顏色可以是紅色；第二顏色指套152的顏色為綠色；第三顏色指套的顏色為藍色。
動作辨識程序121用以從數(shù)字圖像中選取基準圖像與對比圖像，根據(jù)第一指針對第二指標在基準圖像與對比圖像中的所在位置與距離變化。以距離變化為例，以基準圖像中的第一指標為基準點，計算基準圖像中第一指標與第二指標的距離。接著，再以對比圖像中第一指標為基準點，計算對比圖像中第一指標與第二指標的距離。最后，計算在基準圖像與對比圖像中兩者距離變化量。若距離變化量符合所設定的變化程度時，則輸出一操作指令。除了上述的距離變化外，對于三個以上的指標還可以利用指標間的位置變化、指標間的方向變化作為其設定。當命令控制程序122接收到操控指令時，個人計算機110根據(jù)操控指令用以執(zhí)行相應的應用程序。換句話說，就是根據(jù)第一指標與第二指標的移動變化
來判斷是否執(zhí)行相應的應用程序。儲存單元120設置于個人計算機110中，儲存單元120用以儲存數(shù)字圖像與動作辨識程序12i。
請參考圖2所示，為本發(fā)明的運作流程示意圖。本發(fā)明運作流程包括下列歩驟首先，提供第一顏色指套與第二顏色指套(歩驟S210)。
個人計算機根據(jù)不同的顏色指套用以決定相應的指標(步驟S220)。舉例來說，個人計算機會根據(jù)使用者所配戴的第一顏色指套151將其設定為第一指標，及使用者所配戴的第二顏色指套152用以決定第二指標。同理，個人計算機110可以根據(jù)顏色指套的數(shù)量設定相應數(shù)量的指標。接著，建立動作-命令指令表(步驟S230)，用以設定各指標的位置變化組合及其相應執(zhí)行的應用程序至動作-命令指令表123中。
擷取多張數(shù)字圖像(步驟S240)。從數(shù)字圖像中選取基準圖像與對比圖像(步驟S250)。 一般而言，攝像單元140在運行過程會持續(xù)的擷取數(shù)字圖像。在本實施例中以連續(xù)的兩張數(shù)字圖像分別設定為基準圖像與對比圖像。除了連續(xù)的數(shù)字圖像外，也可以依照擷取固定張數(shù)間隔的數(shù)字圖像作為基準圖像與對比圖像。接著，設定選取窗口(步驟S260)，當個人計算機110偵測到第一指標與第二指標存在于選取窗口中，則開始執(zhí)行動作辨識程序121。
進行動作辨識程序(步驟S270)，根據(jù)第-一指標分別在基準圖像與對比圖像中的所在位置、第二指標分別在基準圖像與對比圖像屮的所在位置和在基準圖像與對比圖像間第二指標對第一指標的距離變化輸出操控指令。執(zhí)行命令控制程序(步驟S280)，個人計算機110根據(jù)操控指令查找動作-命令指令表123，并執(zhí)行相應的應用程序。
為方便解說本發(fā)明運作，在此以三只手指作為本實施例的運作進行解說。請參考圖3所示，為本發(fā)明的手指動作示意圖。根據(jù)使用者所配戴的第一顏色指套15K第二顏色指套152與第三顏色指套，分別用以設定第一指標311、第二指標312與第三指標313。在圖3中以餅圖塊視為不同的指標，而箭頭方向代表的是指標的運動方向。
請參考圖4所示，為本發(fā)明的手指動作與應用程序的動作-命令指令表123。記錄各指標的位置變化組合，并且建立其所欲執(zhí)行的應用程序。其中，
8指標的位置變化根據(jù)連續(xù)的兩張數(shù)字圖像中第指標:U1、第二指標312與第
三指標313的位置變化。請配合圖5所小，分別為各種手指動作不意圖。
以圖5為例，圖5的左圖為使用者欲進行手指動作前使用者的手指位寬。圖5中的左圖可以視為動作辨識程序121中的基準圖像，而圖5的右圖則為動作辨識程序121的對比圖像。在圖5中所欲進行的是旋轉的手指動作，所以在進行旋轉手指動作后，就如同圖5的右圖所示的手指動作。個人計算機110根據(jù)第一指標311與第二指標312、第一指標311與第三指標313在不同數(shù)字圖像中相應的位置作為變化的依據(jù)。之后，使用者根據(jù)此 手指的動作指派--個相應的應用程序。
除了根據(jù)各指標間的位置作為變化的依據(jù)，也可以根據(jù)指標間的距離及運動方向作為不同的依據(jù)。圖6與圖7分別為第一指標311與其它指標間的距離變化。在圖6中第一指標311、第二指標312與第三指標313同時向外側移動，所以使得第一指標311與第二指標312的距離、第一指標311與第三指標313的距離同時產生變化。
相反的，在圖7中第一指標311、第二指標312與第三指標313同時向內側移動，所以使得第一指標311與第二指標312的距離、第一指標311與第三指標313的距離同時產生變化。根據(jù)上述的各種變化，使用者可以分別指派相應的應用程序。
除了上述利用一個指標做為基準判斷外，本發(fā)明也可以根據(jù)多個指標問的距離變化(或運動方向、位置變化)作為判斷。舉例來說，圖8中以固定第指標311與第二指標312的位置，僅移動第三指標313，所以第一指標311對第三指標313的距離與第二指標.312對第三指標313的距離會同時被改變。根據(jù)上述的變化，使用者可以分別指派相應的應用程序。
從攝像單元140所擷取的數(shù)字圖像中設定一個選取窗口 320，使得個人計算機110偵測到第一指標311與第二指標312存在于選取窗口 320中，則開始執(zhí)行動作操作程序。選取窗口 320可以是數(shù)字圖像中的部分區(qū)域，也可以是整個數(shù)字圖像。個人計算機110執(zhí)行動作辨識程序121，根據(jù)第一指標311分別在基準圖像與對比圖像中的所在位置、第二指標312分別在基準圖像與對比圖像中的所在位置和在基準圖像與對比圖像間第二指標312對第-一指標311的距離變化，發(fā)出相應的操控指令用以執(zhí)行相應的應用程序。本發(fā)明根據(jù)使用者手指尖端所配戴的顏色指套，用以追蹤與辨識其手指動作的軌跡，借以觸發(fā)個人計算機110屮相應的應川程序，令計算機依據(jù)使用者的手指動作執(zhí)行相應的操作。
雖然本發(fā)明以實施例公開如上，但并非用以限定本發(fā)明，任何具冇本發(fā)明的技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范閨內所作的各種更動與修改皆屬于本
權利要求
1、一種利用動作辨識操作個人計算機的操作方法，個人計算機通過攝像單元擷取使用者的手指動作，用以執(zhí)行相應的應用程序，其特征在于，該操作方法包括下列步驟提供一第一顏色指套與一第二顏色指套，并將其分別配戴于使用者手指；擷取具有該些顏色指套的多張數(shù)字圖像；令個人計算機分別將該第一顏色指套設定為一第一指標與該第二顏色指套設定為一第二指標；從該些數(shù)字圖像中選取一基準圖像與一對比圖像；進行一動作辨識程序，根據(jù)該第一指標對該第二指標在該基準圖像與該對比圖像中的所在位置與距離變化，用以輸出一操控指令；以及進行一命令控制程序，使得個人計算機根據(jù)該操控指令用以執(zhí)行相應的應用程序。
2、 如權利要求1所述的利用動作辨識操作個人計算機的操作方法，其特征在于，設定一選取窗口，當偵測到該第一指標與該第二指標存在于該選取窗口中，開始執(zhí)行該動作辨識程序。
3、 如權利要求i所述的利用動作辨識操作個人計算機的操作方法，其特征在于，該動作辨識程序還根據(jù)一第三顏色指套決定-一第三指標，并且該動作辨識程序根據(jù)該第一指標對該第二指標與該第三指標在該基準圖像與該對比圖像中的相對距離與位移變化量，用以觸發(fā)相應的應用程序。
4、 如權利要求1所述的利用動作辨識操作個人計算機的操作方法，其特征在于，于進行該動作辨識程序前還包括建立一動作-命令指令表，記錄該動作辨識程序中該些指標的位置變化組合至該動作-命令指令表中，并且根據(jù)其位置變化組合指派相應的應用程序。
5、 - 一種配合權利要求1的操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)中包括有攝像單元與個人計算機，個人計算機通過攝像單元擷取使用者的手指動作，用以執(zhí)行相應的應用程序，其特征在于，該操作系統(tǒng)包括一第一顏色指套，具有第一顏色并可配戴于使用者手指；一第二顏色指套，具有第二顏色并可配戴于使用者手指；--動作辨識程序，從該些數(shù)字圖像中選取一基準圖像與--對比圖像，該動作辨識程序根據(jù)該些數(shù)字圖像中使用者手指所配戴的第一顏色指套設定為一第一指標，使用者手指所配戴的第二顏色指套設定為一第二指標，并且根據(jù)該第一指標在該基準圖像與該對比圖像中的所在位置、該第二指標在該基準圖像與該對比圖像中的所在位置、和在該基準圖像與該對比圖像間該第二指標對該第一指標的距離變化，用以輸出一操作指令；一命令控制程序，個人計算機根據(jù)該操控指令用以執(zhí)行相應的應用程序；一儲存單元，設置于該個人計算機中，該儲存單元用以儲存該些數(shù)字圖像、該動作辨識程序與該命令控制程序；以及一處理單元，設置于該個人計算機中，該處理單元電性連接于該儲存單元，該處理單元用以執(zhí)行該動作辨識程序。
6、 如權利要求5所述的配合權利要求第1項的操作系統(tǒng)，其特征在于-，還包括有一第三顏色指套且具有第三顏色，該動作辨識程序還根據(jù)該第三顏色指套用以設定一第三指標，并且該動作辨識程序根據(jù)該第指標對該第二指標與該第三指標在該基準圖像與該對比圖像中的相對距離與位移變化量，用以觸發(fā)相應的應用程序。
7、 如權利要求6所述的配合權利要求第1項的操作系統(tǒng)，其特征在于，該第一顏色指套的顏色、該第二顏色指套的顏色與該第三顏色指套的顏色相異°
8、 如權利要求5所述的配合權利要求第1項的操作系統(tǒng)，其特征在于，還包括一動作-命令指令表，根據(jù)動作辨識程序根據(jù)該動作辨識程序中該些指標的位置變化，建立其相應的該動作-命令指令表。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用動作辨識操作個人計算機的操作方法及其系統(tǒng)，該操作方法包括提供一第一顏色指套與一第二顏色指套，并將其分別佩戴于使用者手指；擷取具有該些顏色指套的多張數(shù)字圖像；令個人計算機分別將該第一顏色指套設定為一第一指標與該第二顏色指套設定為一第二指標；從該些數(shù)字圖像中選取一基準圖像與一對比圖像；進行一動作辨識程序，根據(jù)該第一指標對該第二指標在該基準圖像與該對比圖像中的所在位置與距離變化，用以輸出一操控指令；以及進行一命令控制程序，使得個人計算機根據(jù)該操控指令用以執(zhí)行相應的應用程序。本發(fā)明使得計算機依據(jù)使用者的手指動作執(zhí)行相應的操作。
文檔編號G06F3/01GK101581966SQ20081009477
公開日2009年11月18日 申請日期2008年5月16日 優(yōu)先權日2008年5月16日
發(fā)明者徐大中, 簡鈺紋 申請人:英業(yè)達股份有限公司