[发明专利]利用基于事件的视觉传感器识别动作的设备和方法

说明书

技术领域

示例实施例涉及一种识别动作(motion)的设备和方法，其中，所述设备和方法利用感测移动发生部位的视觉传感器(vision sensor)追踪手指的移动轨迹或手的移动方向，并控制装置的动作。

背景技术

用于人与电子装置之间的交互的用户接口(UI)可包括例如，键盘、鼠标和触摸面板。例如，基于触摸面板中所使用的触摸技术，用户可通过与屏幕直接接触来调整UI。随着触摸情况的数量增加，面板的屏幕上可能发生损坏，用户可能由于直接接触而体验不卫生的影响。因此，需要提供一种增强人与电子装置之间的交互的自然感的直观交互技术。

发明内容

技术方案

根据本发明的一方面，提供一种利用基于事件的视觉传感器识别动作的设备，所述设备包括：视觉传感器，感测移动发生部位并输出事件；移动类型确定单元，利用通过视觉传感器输出的事件的发生频率确定移动的类型；第一动作确定单元，当移动类型确定单元的结果指示小移动时，追踪移动发生部位的移动轨迹并基于所述移动轨迹确定动作模式；第二动作确定单元，当移动类型确定的结果指示大移动时，基于事件确定对象移动的移动方向；动作控制单元，基于第一动作确定单元所确定的动作模式或者第二动作确定单元所确定的移动方向来输出用于控制装置的控制指令。

移动类型确定单元可计算通过视觉传感器输出的事件的发生频率，并且将所述发生频率与预定阈值进行比较，以在所述发生频率小于所述阈值时将所述发生频率确定为对象的一部分移动的小移动，在发生频率大于或等于所述阈值时将所述发生频率确定为整个对象移动的大移动。

第一动作确定单元可包括：与视觉传感器的多个预定感受野对应的时空相关器，接收从预定感受野输出的事件的输入并针对预定感受野中的每一个计算时空相关性；移动轨迹追踪单元，基于预定感受野的时空相关性的波动追踪移动发生部位的移动轨迹；动作模式确定单元，从追踪的移动轨迹确定移动发生部位的动作模式。

所述感受野可对应于视觉传感器的划分的区域，并与另一邻近感受野的区域重叠。

移动轨迹追踪单元可通过将时空相关器中的具有高时空相关性的时空相关器分组来产生聚类，将包括聚类的预定区域设置为聚类区域，将聚类区域的中心计算为移动对象的位置，并且结合计算的移动对象的位置追踪移动轨迹。

当在时空相关器中不存在具有高时空相关性的时空相关器时，移动轨迹追踪单元可基于先前聚类区域中的时空相关器的内部状态值重新计算先前聚类区域的中心，将重新计算的先前聚类区域的中心计算为移动对象的位置，并且结合计算的移动对象的位置追踪移动轨迹。

第二动作确定单元可包括：第一方向检测滤波器，接收从视觉传感器的多个预定感受野输出的事件的输入，并针对所述多个预定感受野检测对象移动的移动方向；第二方向检测滤波器，基于针对所述多个感受野检测的移动方向确定对象的最终移动方向。

所述预定感受野可对应于视觉传感器的划分的区域，与另一邻近感受野的区域重叠，并且以圆的形式提供。

第一方向检测滤波器可包括与预定感受滤波器中的每一个对应的至少一个胜者全得电路，并且所述至少一个胜者全得电路可利用数量与第二动作确定单元所确定的方向的数量对应的神经元从对应感受滤波器输出对象的移动方向。

第二方向检测滤波器可包括基于针对所述多个感受野检测的移动方向确定对象的最终移动方向的胜者全得电路，并且所述胜者全得电路可利用数量与第二动作确定单元所确定的方向的数量对应的神经元基于针对所述多个预定感受野检测的移动方向输出对象的最终移动方向。

第二方向检测滤波器可通过计算针对所述多个预定感受野检测的移动方向的矢量和来确定对象的最终移动方向。

所述利用基于事件的视觉传感器识别动作的设备还可包括：第三动作确定单元，当移动类型确定单元的结果指示小移动时，将通过视觉传感器输出的事件分类为ON事件和OFF事件，计算OFF事件的比率，并通过将所述比率与至少一个预定参考值进行比较来确定对象的前进或后退。

根据本发明的另一方面，提供一种利用基于事件的视觉传感器识别动作的设备，所述设备包括：视觉传感器，感测移动发生部位并输出事件；第一方向检测滤波器，接收从视觉传感器的多个预定感受野输出的事件的输入，并针对所述多个预定感受野检测对象移动的移动方向；第二方向检测滤波器，基于针对所述多个预定感受野检测的移动方向确定对象的最终移动方向；动作控制单元，基于确定的移动方向输出用于控制装置的控制指令。