通過檢測(cè)按鍵發(fā)出的聲音來判斷
發(fā)布時(shí)間:2013/11/10 16:10:30 訪問次數(shù):1706
通過檢測(cè)按鍵發(fā)出的聲音來判斷:這里假設(shè)使用者在按鍵時(shí)會(huì)碰觸桌面,產(chǎn)生一定的敲擊聲。通過檢測(cè)該聲音傳播時(shí)間,可以進(jìn)行定位。國外的一些研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了該方案。
通過超聲波雷達(dá)手段來判斷:AT28C010-12DM/883通過發(fā)射超聲波并檢測(cè)反射波的傳播時(shí)間差來檢測(cè)目標(biāo)物體(手指)的位置。
這3種方案國內(nèi)外均有文獻(xiàn)表明可以實(shí)現(xiàn),不過相對(duì)來說,計(jì)算機(jī)視覺方案的硬件較為簡(jiǎn)單,僅僅需要一個(gè)攝像頭,因此這里我們采用了這種方式。
圖5所示是本制作早期階段,攝像頭所拍攝的使用過程的畫面,基于這類畫面進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺的運(yùn)算,就可以得到我們需要的鍵盤事件。
其實(shí)這里涉及兩個(gè)子問題:
1.如何判斷手指按下的是哪個(gè)鍵?
2.如何判斷手指已經(jīng)“按到”了對(duì)應(yīng)的“按鈕”?
由于人類主要是通過視覺來理解外部世界的,因此可以很直觀地想到,只要能夠識(shí)別并定位畫面中手指的位置,第一個(gè)問題就可以解決了。這里先不討論定位本身該如何實(shí)現(xiàn),假設(shè)我們的算法已經(jīng)可以和人腦一樣,輕松地在一副畫面中找到手指的位置,并用相對(duì)于圖像的坐標(biāo)來表示。
接下來就要考慮第二個(gè)問題,如何判斷手指已經(jīng)“按下按鈕”?一個(gè)辦法是通過捕捉聲音,即像前文提到的那樣,通過捕捉手指碰觸桌面產(chǎn)生的敲擊聲來判斷,但這樣會(huì)帶來額外的問題。
1.需要額外的硬件和電路,增加了復(fù)雜性。
2.如何將敲擊聲與畫面中真正敲擊的手指對(duì)應(yīng)?比如圖5中的5個(gè)手指都可能處于敲擊狀態(tài),此時(shí)難以進(jìn)衍匹配。
3.其他的噪音也會(huì)被當(dāng)作鍵盤敲擊。
因此這里還是依靠視覺的手段來進(jìn)行判斷。在分析可行方案前,需要明確“按下按鈕”的具體指標(biāo)。我們可以定義當(dāng)手指碰觸桌面,或者距離桌面足夠近時(shí)為“按下”。那么問題的實(shí)質(zhì)就是我們需要檢測(cè)出手指距離桌面的距離z。在求出該數(shù)值后,我們只需簡(jiǎn)單地判斷它小于某一個(gè)值,就認(rèn)為手指已經(jīng)“按下按鍵”。
通過檢測(cè)按鍵發(fā)出的聲音來判斷:這里假設(shè)使用者在按鍵時(shí)會(huì)碰觸桌面,產(chǎn)生一定的敲擊聲。通過檢測(cè)該聲音傳播時(shí)間,可以進(jìn)行定位。國外的一些研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了該方案。
通過超聲波雷達(dá)手段來判斷:AT28C010-12DM/883通過發(fā)射超聲波并檢測(cè)反射波的傳播時(shí)間差來檢測(cè)目標(biāo)物體(手指)的位置。
這3種方案國內(nèi)外均有文獻(xiàn)表明可以實(shí)現(xiàn),不過相對(duì)來說,計(jì)算機(jī)視覺方案的硬件較為簡(jiǎn)單,僅僅需要一個(gè)攝像頭,因此這里我們采用了這種方式。
圖5所示是本制作早期階段,攝像頭所拍攝的使用過程的畫面,基于這類畫面進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺的運(yùn)算,就可以得到我們需要的鍵盤事件。
其實(shí)這里涉及兩個(gè)子問題:
1.如何判斷手指按下的是哪個(gè)鍵?
2.如何判斷手指已經(jīng)“按到”了對(duì)應(yīng)的“按鈕”?
由于人類主要是通過視覺來理解外部世界的,因此可以很直觀地想到,只要能夠識(shí)別并定位畫面中手指的位置,第一個(gè)問題就可以解決了。這里先不討論定位本身該如何實(shí)現(xiàn),假設(shè)我們的算法已經(jīng)可以和人腦一樣,輕松地在一副畫面中找到手指的位置,并用相對(duì)于圖像的坐標(biāo)來表示。
接下來就要考慮第二個(gè)問題,如何判斷手指已經(jīng)“按下按鈕”?一個(gè)辦法是通過捕捉聲音,即像前文提到的那樣,通過捕捉手指碰觸桌面產(chǎn)生的敲擊聲來判斷,但這樣會(huì)帶來額外的問題。
1.需要額外的硬件和電路,增加了復(fù)雜性。
2.如何將敲擊聲與畫面中真正敲擊的手指對(duì)應(yīng)?比如圖5中的5個(gè)手指都可能處于敲擊狀態(tài),此時(shí)難以進(jìn)衍匹配。
3.其他的噪音也會(huì)被當(dāng)作鍵盤敲擊。
因此這里還是依靠視覺的手段來進(jìn)行判斷。在分析可行方案前,需要明確“按下按鈕”的具體指標(biāo)。我們可以定義當(dāng)手指碰觸桌面,或者距離桌面足夠近時(shí)為“按下”。那么問題的實(shí)質(zhì)就是我們需要檢測(cè)出手指距離桌面的距離z。在求出該數(shù)值后,我們只需簡(jiǎn)單地判斷它小于某一個(gè)值,就認(rèn)為手指已經(jīng)“按下按鍵”。
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