[发明专利]一种基于可穿戴设备的手势输入方法

说明书

一种基于可穿戴设备的手势输入方法，步骤为：通过智能手表采集用户手写不同字母时的手腕数据集，并通过光学传感器采集相应的手部数据集，将两个数据集对应的字母作为它们的标签；对手腕和手部对应的两组运动数据，进行剪裁压缩和时间对齐，处理后的手腕运动数据作为手写数据集；提取手部数据集中的指尖、指根、手腕等部位的运动数据作为基准数据集，然后分别计算掌骨和食指的长度；搭建神经网络，通过训练得到手腕数据到基准数据的拟合模型以及用于识别字母的分类模型；建立单词查找库，完成输入法的构建工作。用户输入时，输入法会采集用户输入的手腕数据，先进行拟合，再进行分类，给出相应的输入字母，并对输入的字母进行顺序组合得到输入字符串，然后计算与输入字符串相近的字符串，去词库中查找符合条件的字符串，最后返回用户输入的字符串和与用户输入字符串相近的单词，保证在用户输入错误的情况下能给出与用户输入相近的预测结果。

技术领域

本发明涉及一种基于可穿戴设备的手势输入方法。

背景技术

近年来，智能输入法成为了国内外研究的热点，在信息时代便捷的输入法技术必不可少。如今的智能手机、智能手表、智能电视等都支持安装智能输入法，良好的输入法必定会给用户带来高效的交互体验。输入法不仅要在用户输入正确的情况下，给出相应的输出结果，还要在用户输入错误的情况下，对用户的输入进行矫正，给出正确的输出结果。另一方面，联想输入功能也越来越受到人们的青睐，当用户输入一个单词的时候，输入法能够根据用户当前的输入预测用户下次输入的内容，并能根据用户对预测结果的选择不断调整预测的算法，使得预测的结果能够更好地符合用户的期望。综上所述，智能输入法在人们的生活中起着越来越重要的作用，研究一款适用于大众用户的智能输入法具有潜在的应用价值。

现有的智能设备上的输入法需要用户用手去点击键盘上的按键来输入字母，然后根据用户的输入给出相应的输出结果。在用户输入的过程中，文本的输入一般需要两只手来完成，一只手用来固定输入设备，另一只手在设备上进行输入操作。在某些特定场景下，用户很难腾出双手来进行输入操作，例如下雨天的时候用户需要用一只手来撑伞，取快递的时候需要用一只手来拿快递。这样，用户就不能利用双手来进行输入操作，而仅用单手就能完成输入操作的智能输入法可以满足相应的用户需求。

总的来看，在某些特定场景下，单手输入法有着良好的应用前景。

发明内容

本发明要克服现有技术的上述缺点,提供了一种基于可穿戴设备的手势输入方法。

本发明通过智能手表采集用户手写不同字母时的手腕数据集，并通过光学传感器采集相应的手部数据集，提取这些数据的特性，搭建神经网络，通过训练得到手腕数据到基准数据的拟合模型以及用于识别字母的分类模型，然后建立单词查找库，在用户输入时，采集用户输入的手腕数据，先进行拟合，再进行分类，给出相应的输入字母，并对输入的字母进行顺序组合得到输入字符串，最后通过查找词库给出与用户输入字符串相匹配的单词，用户通过筛选正确单词完成相应的语句输入。

为实现以上目的，本发明所采取的技术方案是：一种基于可穿戴设备的手势输入方法，包括以下步骤：

步骤1，获取用户的手腕运动数据和手部运动数据，包括：

用智能穿戴手表采集手腕运动数据，光学体感控制器采集手部运动数据；

步骤2，训练阶段，对步骤1中的手腕运动数据和手部运动数据进行预处理，训练神经网络并得到拟合模型和分类器，包括：

(2.1)对步骤1中用户手写不同字母时的手腕和手部运动数据，记录对应的字母作为标签C；

(2.2)对步骤1中获取的手腕和手部对应的两组运动数据，进行剪裁压缩和时间对齐，处理后的手腕运动数据作为手写数据集A；

(2.3)对步骤1中获取的手部运动数据，提取指尖、指根、手腕等部位的运动数据作为基准数据集B；分别计算掌骨和食指的长度；