[发明专利]用于识别运动模式的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于将运动模式转换为控制信号的设备和方法，而且更具体但非排它地，涉及用于利用图像处理将运动模式转换为控制信号的设备和方法。

背景技术

复杂电子电路的迅速微型化以及高分辨率显示设备的出现极大地增加了基于便携式处理器的设备的数量和多样性。这样的基于便携式处理器的设备包括手持计算机、移动电话、寻呼机、以及其它便携式通信和计算解决方案。另外，基于便携式处理器的设备的处理能力、数据存储能力、通信速度、以及电池寿命正以加速的步调继续发展。

前述的基于便携式处理器的设备中的每一种通常集成有允许用户控制其运作的人机界面(MMI)。然而，需要将MMI调整为便携式自治设备的小尺寸。这样的基于便携式处理器的设备中的传统MMI是微型化键盘或小键盘，其允许用户输入具有诸如电话号码、联系人名称、字处理器内容等等的文本表示的数据。

典型地用于在个人数字助理(PDA)中输入文本数据的另一种MMI是触摸屏。这样的设备通常集成有常常存放在PDA附近或其上的笔形定点设备。在使用中，将笔形定点设备作用于PDA上的触摸屏以使得用户能够作选择并与PDA设备交互。移动电话和基于便携式处理器的设备中可以使用高分辨率LCD触摸屏。为了确定显示屏被触碰的位置，普遍使用电容式和电阻式触碰敏感层。它们基于诸如铟-锡氧化物膜的透明导体。然而，使用这样的MMI的不足是它们高昂的价格和有限的透明度(其降低了图像质量)，特别是对现代高分辨率LCD显示屏。

前述的MMI允许用户通过诸如输入诸如字符的简短符号或按下仿真或真实键盘上的期望的图标或字母来控制相关设备的不同功能。因为每个MMI被调整为微型化设备的尺寸，用户可能不得不全神贯注以找到相关的小开关或用笔形定点设备草草写下期望的字符。更进一步，由于物理的限制，将MMI配置为使得一次动作或按键按下就产生结果或事件的能力有限。

复杂电子电路的迅速微型化最近已经导致将图像传感器集成到基于便携式处理器的设备中。PDA、移动电话、以及膝上计算机集成有用于捕获静止和视频图像的摄像头。这样的产品流行的原因之一是诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)或电荷耦合器件(CDD)的图像传感器价格和尺寸的减低。

图像传感器的集成开拓了允许用户与基于便携式处理器的设备交互的另外的可能性。已知的集成摄像头的移动电话例如使用运动界面引擎，其通过例如经由图像传感器向设备输入方向或运动指令以控制诸如滚动菜单的功能来使设备的控制便利化。

然而，这些应用仅可以用于在设备的不同菜单之间游历或用于控制诸如光标的对象指示器的显示。方向指令不能被用作为输入通常使用小键盘或键盘来输入的字符或其它预定义符号的基础。另外，无法输入由方向指令序列组成的输入作为单个指令。

因此，广泛认识到需要有全无上述限制的MMI的设备和方法，而且其将是非常有优势的。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于识别预定义复杂自身运动的具有到图像传感器的连接的设备。所述设备包括运动向量检测模块，其被适配为接收在所述图像传感器的位移期间捕获的数字图像。所述运动向量检测模块被配置用于根据所述数字图像产生所述图像传感器的当前运动向量。所述设备进一步包括混合模块，其被配置为接收当前运动向量。所述混合模块被配置为将当前运动向量与所述位移期间的连续运动向量序列混合。所述设备进一步包括：运动模式知识库，其被适配为存储模式样本记录，每个记录代表一种预定义运动模式；以及运动模式匹配模块，其被适配为在所述模式样本记录之一与所述连续运动向量序列之间进行匹配。

优选地，所述预定义运动模式是非线性运动模式。

优选地，所述运动模式匹配模块被配置为根据所述匹配来确定所述数字图像是否是近似地沿各个预定义运动模式拍摄的。

优选地，所述混合模块被适配为用于将新记录添加到所述模式样本记录，根据所述数字图像来产生所述新记录。

优选地，所述设备进一步包括用户界面，所述用户界面被配置为允许用户启动和终止所述数字图像的捕获。

优选地，所述设备进一步包括输出设备，其被适配为输出控制信号。

更优选地，所述控制信号代表以下组至少其中之一：用于文本输入的字符、启动所述设备的至少一种功能、具有平面模式的安全签名、具有空间模式的安全签名、以及终止所述设备的至少一种功能。

更优选地，所述模式样本记录中的每一个包括运动向量阵列。