華平識(shí)別自定義手勢軌跡的方法

手勢觸摸軌跡的識(shí)別，通常是根據(jù)手勢軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)，來提取手勢的軌跡特征信息，然后根據(jù)手勢軌跡特征信息，判斷輸入手勢屬于手勢庫中的何種預(yù)設(shè)手勢。

現(xiàn)有識(shí)別手勢軌跡的方法

現(xiàn)有技術(shù)通常采用以下兩種方式中的一種，對(duì)得到的手勢軌跡特征信息進(jìn)行分析：

1、將輸入手勢的軌跡特征信息，依次與手勢庫中每一種預(yù)設(shè)手勢的特征信息進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果依次判斷輸入手勢是否是當(dāng)前的預(yù)設(shè)手勢。這種方法的識(shí)別過程比較簡單，但若想獲得較高的識(shí)別準(zhǔn)確率，需要計(jì)算復(fù)雜度較高的特征匹配算法。更重要的是，識(shí)別一個(gè)輸入手勢軌跡所需要的計(jì)算時(shí)間與手勢庫中預(yù)設(shè)手勢的數(shù)量成正比。當(dāng)預(yù)設(shè)手勢的數(shù)量很多時(shí)，解析一個(gè)輸入手勢將變得非常慢。

2、采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等機(jī)器學(xué)習(xí)方法，為手勢庫的每種預(yù)設(shè)手勢提供若干數(shù)量的訓(xùn)練樣本、訓(xùn)練手勢分類器。當(dāng)輸入一個(gè)新手勢并提取其軌跡特征后，利用分類器判斷輸入手勢屬于手勢庫中何種預(yù)設(shè)手勢。該方法的不足之處在于：建立手勢分類器需要較多的訓(xùn)練樣本。若用戶或計(jì)算機(jī)軟件二次開發(fā)人員需要往手勢庫中添加一個(gè)新的預(yù)設(shè)手勢，則需要提供多個(gè)手勢樣本用于建立新的分類器（可能需要一百個(gè)手勢樣本才能獲得較高的識(shí)別準(zhǔn)確率），因此建立手勢庫的過程比較繁瑣。

另外，若手指在觸摸屏等人機(jī)交互設(shè)備上移動(dòng)速度過快或過慢，會(huì)造成交互設(shè)備獲得的點(diǎn)分布不均勻，以及噪聲點(diǎn)的增多。現(xiàn)有技術(shù)下，這種情況會(huì)降低對(duì)手勢軌跡識(shí)別的準(zhǔn)確率。

華平識(shí)別自定義手勢軌跡的方法

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，華平提供一種識(shí)別自定義手勢軌跡的方法，該方法包括觸摸設(shè)備和手勢識(shí)別模塊兩個(gè)組成部分：

觸摸設(shè)備：用于接收輸入手勢，并判斷該手勢軌跡與手勢庫中任一預(yù)設(shè)手勢是否匹配；

手勢識(shí)別模塊：用于擷取待識(shí)別手勢軌跡的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，對(duì)按時(shí)間先后順序連續(xù)觸摸的有序離散點(diǎn)集進(jìn)行優(yōu)化，從優(yōu)化后的有序離散點(diǎn)集中提取手勢的特征信息，并與手勢庫中每一個(gè)預(yù)設(shè)手勢的特征信息進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果向觸摸設(shè)備反饋手勢軌跡。

圖1：自定義手勢軌跡識(shí)別過程

觸摸設(shè)備接收手勢軌跡后，將手勢軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)發(fā)送給手勢識(shí)別模塊，手勢識(shí)別模塊采用優(yōu)化方法，對(duì)按時(shí)間先后順序連續(xù)觸摸的有序離散點(diǎn)集，進(jìn)行優(yōu)化獲得優(yōu)化軌跡，再提取優(yōu)化軌跡的特征信息，并將這些特征信息與手勢庫中的預(yù)設(shè)手勢的特征信息進(jìn)行匹配判別，從而判斷輸入的手勢軌跡匹配哪種預(yù)設(shè)手勢。若輸入的手勢軌跡與手勢庫中的任一預(yù)設(shè)手勢都不匹配，則將輸入的手勢軌跡作為新增預(yù)設(shè)手勢添加到手勢庫中；若與其中的一項(xiàng)匹配，則向觸摸設(shè)備反饋相應(yīng)的預(yù)設(shè)手勢。

圖2：手勢庫中的預(yù)設(shè)手勢示意圖

華平自定義手勢軌跡方法的優(yōu)勢：

此識(shí)別自定義手勢軌跡的方法，能極大地提高用戶在輸入手勢時(shí)手勢軌跡識(shí)別準(zhǔn)確率和解析速度，提供靈活的可定制的應(yīng)用操作，降低輸入抖動(dòng)、快慢等操作對(duì)識(shí)別的影響。在提高解析效率的同時(shí)能提高手勢軌跡識(shí)別準(zhǔn)確率，而且該方法具有很強(qiáng)的靈活性和可定制性，特別是當(dāng)手勢庫中的預(yù)設(shè)手勢數(shù)量達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，能較為顯著的提高解析效率。

利用建庫時(shí)預(yù)存的手勢特征信息以及特征值（預(yù)判），能顯著提高單點(diǎn)手勢軌跡的解析速度；

在建庫和接受應(yīng)用輸入時(shí)，對(duì)手勢軌跡做了平滑等去噪處理，這樣可以降低用戶在輸入手勢時(shí)，因抖動(dòng)（噪聲）、觸摸設(shè)備獲取點(diǎn)頻率快慢，或是應(yīng)用輸入時(shí)移動(dòng)速度快慢，而造成識(shí)別準(zhǔn)確率降低的影響；

在采用特征值預(yù)判，提高解析效率的前提下，還采用了多種特征向量匹配組合比較的方法，從而保證并提高了識(shí)別的準(zhǔn)確率。

對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中較少的手勢，可以建立精簡的手勢庫。而且對(duì)已有的手勢庫中的手勢可進(jìn)行編輯移除操作，從減少庫容量的角度進(jìn)一步提高解析效率，而且技術(shù)具有很強(qiáng)的靈活性和用戶定制性。