[发明专利]一种基于超声定位的三维笔势识别方法

摘要

本发明涉及一种基于超声定位的三维笔势识别方法，属于人机交互领域。通过超声定位装置采集用户在输入三维笔势时在空间划过轨迹的三维坐标；计算空间划过轨迹的三维坐标在xOy、zOx和yOz三个平面的投影坐标，并进行平滑处理，去除因用户手的抖动或环境噪声造成的微小偏差；将平滑处理后的三维笔势投影坐标与系统三维笔势库中的投影坐标进行匹配，匹配成功则执行对应指令，匹配失败则自动进行系统笔势库的自适应更新，向系统中加入用户习惯的三维笔势，以适应不同用户的输入习惯。本发明将笔势引入三维空间，提高了交互真实感，所提三维笔势识别方法具有较高的识别速度和准确性，用户体验良好。

主权项

1.一种基于超声定位的三维笔势识别方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤(1)三维笔势数据采集：利用超声定位技术采集用户在输入三维笔势时在空间划过轨迹的三维坐标；步骤(2)笔势投影数据计算：计算用户输入的三维笔势空间轨迹的三维坐标在xOy、zOx和yOz三个平面上的投影坐标，并进行平滑处理，去除因用户手的抖动或环境噪声造成的微小偏差；步骤(3)三维笔势匹配：分别在xOy、zOx和yOz三个平面上对平滑处理后的三维笔势投影坐标与系统三维笔势库中的坐标数据进行匹配，具体实现过程如下：将系统三维笔势库中每个笔势的3个二维投影坐标矩阵作为模板矩阵；将用户输入并经平滑处理后的二维投影坐标矩阵作为目标矩阵；将用户输入的三维笔势有效区域从平滑处理后的二维投影坐标矩阵中分割出来，并缩放到与模板矩阵相同的尺寸，作为三维笔势匹配的子目标矩阵；通过计算模板矩阵和子目标矩阵的归一化互相关函数对两者的相关性进行表征，并将归一化互相关函数值作为两者之间的匹配程度，若匹配程度超过90％则认为匹配成功，执行三维笔势对应的指令；步骤(4)三维笔势库自适应学习：根据用户三维笔势习惯对系统三维笔势库进行自适应更新，使系统逐步适应用户的输入习惯。