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通过检测按键发出的声音来判断

发布时间:2013/11/10 16:10:30 访问次数:1689

    通过检测按键发出的声音来判断:这里假设使用者在按键时会碰触桌面,产生一定的敲击声。通过检测该声音传播时间,可以进行定位。国外的一些研究机构已经实现了该方案。
    通过超声波雷达手段来判断:AT28C010-12DM/883通过发射超声波并检测反射波的传播时间差来检测目标物体(手指)的位置。
    这3种方案国内外均有文献表明可以实现,不过相对来说,计算机视觉方案的硬件较为简单,仅仅需要一个摄像头,因此这里我们采用了这种方式。
    图5所示是本制作早期阶段,摄像头所拍摄的使用过程的画面,基于这类画面进行计算机视觉的运算,就可以得到我们需要的键盘事件。
    其实这里涉及两个子问题:
    1.如何判断手指按下的是哪个键?
    2.如何判断手指已经“按到”了对应的“按钮”?
    由于人类主要是通过视觉来理解外部世界的,因此可以很直观地想到,只要能够识别并定位画面中手指的位置,第一个问题就可以解决了。这里先不讨论定位本身该如何实现,假设我们的算法已经可以和人脑一样,轻松地在一副画面中找到手指的位置,并用相对于图像的坐标来表示。

           
    接下来就要考虑第二个问题,如何判断手指已经“按下按钮”?一个办法是通过捕捉声音,即像前文提到的那样,通过捕捉手指碰触桌面产生的敲击声来判断,但这样会带来额外的问题。
    1.需要额外的硬件和电路,增加了复杂性。
    2.如何将敲击声与画面中真正敲击的手指对应?比如图5中的5个手指都可能处于敲击状态,此时难以进衍匹配。
    3.其他的噪音也会被当作键盘敲击。
    因此这里还是依靠视觉的手段来进行判断。在分析可行方案前,需要明确“按下按钮”的具体指标。我们可以定义当手指碰触桌面,或者距离桌面足够近时为“按下”。那么问题的实质就是我们需要检测出手指距离桌面的距离z。在求出该数值后,我们只需简单地判断它小于某一个值,就认为手指已经“按下按键”。

    通过检测按键发出的声音来判断:这里假设使用者在按键时会碰触桌面,产生一定的敲击声。通过检测该声音传播时间,可以进行定位。国外的一些研究机构已经实现了该方案。
    通过超声波雷达手段来判断:AT28C010-12DM/883通过发射超声波并检测反射波的传播时间差来检测目标物体(手指)的位置。
    这3种方案国内外均有文献表明可以实现,不过相对来说,计算机视觉方案的硬件较为简单,仅仅需要一个摄像头,因此这里我们采用了这种方式。
    图5所示是本制作早期阶段,摄像头所拍摄的使用过程的画面,基于这类画面进行计算机视觉的运算,就可以得到我们需要的键盘事件。
    其实这里涉及两个子问题:
    1.如何判断手指按下的是哪个键?
    2.如何判断手指已经“按到”了对应的“按钮”?
    由于人类主要是通过视觉来理解外部世界的,因此可以很直观地想到,只要能够识别并定位画面中手指的位置,第一个问题就可以解决了。这里先不讨论定位本身该如何实现,假设我们的算法已经可以和人脑一样,轻松地在一副画面中找到手指的位置,并用相对于图像的坐标来表示。

           
    接下来就要考虑第二个问题,如何判断手指已经“按下按钮”?一个办法是通过捕捉声音,即像前文提到的那样,通过捕捉手指碰触桌面产生的敲击声来判断,但这样会带来额外的问题。
    1.需要额外的硬件和电路,增加了复杂性。
    2.如何将敲击声与画面中真正敲击的手指对应?比如图5中的5个手指都可能处于敲击状态,此时难以进衍匹配。
    3.其他的噪音也会被当作键盘敲击。
    因此这里还是依靠视觉的手段来进行判断。在分析可行方案前,需要明确“按下按钮”的具体指标。我们可以定义当手指碰触桌面,或者距离桌面足够近时为“按下”。那么问题的实质就是我们需要检测出手指距离桌面的距离z。在求出该数值后,我们只需简单地判断它小于某一个值,就认为手指已经“按下按键”。

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