[发明专利]基于压力传感器阵列进行手势识别的装置与方法

权利要求书

1.一种基于压力传感器阵列进行手势识别的装置，包括肌腱压力信号采集单元（8），信号转换单元（9）、数据处理及手势动作识别单元（11）、存储单元（10）、安置识别装置的佩戴机构（5），其特征在于肌腱压力信号采集单元（8）的压力传感器阵列（6）安置在佩戴机构贴近用户皮肤的内侧；

用户佩戴手势识别装置后，安置在佩戴机构（5）内侧的压力传感器阵列（6），分布于用户手腕部或接近腕部与手部运动相关肌腱或肌腱群通过的部位。

2.如权利要求1所述手势识别装置所属的佩戴机构（5）呈紧贴用户手腕部皮肤的环状结构分布。

3.如权利要求1所述手势识别装置所属的佩戴机构（5）具有可伸展连接部件（7）。

4.如权利要求1所述手势识别装置可置于智能手表、手环、手镯等电子设备。

5.如权利要求1所述手势识别装置的压力传感器阵列（6）分为一列或多列。

6.如权利要求1所述手势识别装置所属佩戴机构（5）电路板采用柔性电路板。

7.如权利要求1所述手势识别装置具有无线传输模块（12）及人机交互单元（13）。

8.一种基于传感器阵列进行用户手部姿态、动作识别的方法，包括步骤：

a1、数据采集：采集到用户腕部各被检测肌腱压力引起的信号；

a2、特征提取：从获取的信号中提取被检测肌腱表征用户手部姿势或动作的特征数据；

a3、手势动作识别：通过对提取特征数据的分析，确认用户的手部姿态或动作。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于所述特征数据包括：

被检测肌腱压力引起信号对于压力传感器阵列的位置分布特征、

被检测肌腱压力引起信号对于时间的变化特征、

被检测肌腱压力引起信号对于压力传感器阵列位置相对于其正常位置的偏移量以及这种偏移量相对于时间的变化特征以上特征的一种或多种。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于包括根据判断出的用户手部姿势或动作，通过无线传输模块向操控电子设备发送与该手部姿势或动作对应的操作指令或输入相应信息。

11.如权利要求8所述的方法，其特征在于包括通过按动按钮、滑动触摸屏、做出特定解锁手势动作等方式实现动作识别装置激活与锁定两种状态的切换。

12.如权利要求8所述的方法，其特征在于包括各被检测肌腱引起信号相对于传感器阵列常态位置测定的步骤：

用户根据系统提示做出常态位置测定约定的手势；

获得用户腕部各被检测肌腱压力引起信号沿传感器阵列的位置分布特征；

根据压力信号的位置分布特征，确定各被检测肌腱引起信号在常态情况下的分布位置；

在储存单元储存各被检测肌腱引起信号在常态情况下的位置分布特征。

13.如权利要求8所述的方法，其特征在于包括标准手部动作录入步骤：

用户根据系统提示，依次做各种手部姿势或动作；

采集到用户腕部各被检测肌腱引起的信号；

从获取的信号中提取对应肌腱表征用户手部姿势或动作的特征数据；

由系统的储存单元储存该特征数据。

14.一种用户手部姿态的识别方法，包括以下步骤：

通过压力检测装置获得各被检测肌腱引起的压力信号；

根据采集的检测信号确定各被检测肌腱的位置分布；

提取各被检测肌腱对应的信号值以及沿手腕相对常态位置的位移量；

通过对各被检测肌腱对应信号值以及沿手腕相对常态位置位移量的分析，判断出用户的手部姿态；

根据识别的手部姿势，向被操控设备发送与该手部姿势对应的操控指令。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于包括信号值提取时间点的确定步骤：

通过压力检测装置获得各被检测肌腱引起的压力信号；

在本次信号采集往前的某一时间范围内，提取该时间段表征信号相对时间变化率的特征参数；

如果特征参数小于已设定的阈值，则从本次采集的信号中提取各被检测肌腱信号值并进行判断，否则等待下次信号输入。