基于手势识别的体感操作方法

技术领域

本发明涉及体感操作技术领域，尤其涉及一种基于手势识别的体感操作方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

在体感操作中，手势特征提取是影响手势识别性能最关键的一个环节。由于人们在输入手势动作时，不同的人动作幅度和速度不一样，使用统计方法很难找到合适的具有较强鲁棒性的特征。为了得到具有较强鲁棒性的特征，传统的手势识别方法往往需要对采集到的姿态数据进行复杂的算法处理，以得到高质量的势特征。这就导致终端对用户手势的响应速度较慢。

但是从用户角度来看，用户输入手势动作后期望在短时间能得到响应(执行指令)。因此，亟需提供一种体感操作方法，以提升体感操作的响应速度。

发明内容

本申请实施例通过提供一种基于手势识别的体感操作方法，旨在提升体感操作的响应速度。

为实现上述目的，本申请实施例提供了一种基于手势识别的体感操作方法，包括：

从绑定的体感设备获取原始姿态数据；

根据所述原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角；

根据所述夹角判断用户是否完成指定的操作手势；

若是，则根据用户所完成的操作手势执行相匹配的控制指令。

在一实施例中，所述方法还包括：在绑定的体感设备上映射指定的操作按键，并从所述绑定的体感设备获取按键操作数据；

根据所述原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角，包括：

根据所述按键操作数据及原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角。

在一实施例中，根据所述按键操作数据及原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角，包括：

根据所述按键操作数据确定所述操作按键的触发状态；

根据所述操作按键被触发时的原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角。

在一实施例中，根据所述操作按键被触发时的原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角，包括：

根据所述操作按键的触发状态对所述原始姿态数据进行分组，并保存为原始姿态数据组；

根据时间戳信息计算每个原始姿态数据组所对应的操作按键触发时长；

比较所述操作按键持续时长与预设时长；

根据所述操作按键持续时长不小于所述预设时长的原始姿态数据组计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角。

在一实施例中，根据所述夹角判断用户是否完成指定的操作手势，包括：

计算所述夹角的正弦值与余弦值；

分别计算所述正弦值和所述余弦值随时间变化的目标曲线；

根据所述目标曲线与所述指定的操作手势的特征曲线的匹配度判断用户是否完成指定的操作手势。

在一实施例中，根据所述目标曲线与所述指定的手势的特征曲线的匹配度判断用户是否完成指定的操作手势，包括：

若所述正弦值的目标曲线及所述余弦值的目标曲线满足对应的匹配度，则判定用户完成指定的操作手势。

在一实施例中，从x轴、y轴、z轴中指定一轴的方向作为所述指定方向。

为实现上述目的，本申请实施例还提出一种基于手势识别的体感操作装置，包括：

获取模块，用于从绑定的体感设备获取原始姿态数据；

计算模块，用于根据所述原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角；

判断模块，用于根据所述夹角判断用户是否完成指定的操作手势；

执行模块，用于根据用户所完成的操作手势执行相匹配的控制指令。

为实现上述目的，本申请实施例还提出一种基于手势识别的体感操作设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的基于手势识别的体感操作程序，所述处理器执行所述基于手势识别的体感操作程序时实现如上述任一项所述的基于手势识别的体感操作方法。

为实现上述目的，本申请实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有基于手势识别的体感操作程序，所述基于手势识别的体感操作程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的基于手势识别的体感操作方法。

本申请的基于手势识别的体感操作方法，通过姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角，以判断用户是否完成指定的操作手势，如此，能够在保证一定的判断精度的前提下，直接使用体感设备采集到的姿态数据进行操作手势的识别，从而能够降低特征复杂性，提升终端响应速度。此外，更简单的特征还能降低对终端算力的要求。可见，相较于传统的体感操作方法而言，本申请的基于手势识别的体感操作方法具有响应速度快、终端算力要求低的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明基于手势识别的体感操作设备一实施例的模块结构图；

图2为本发明基于手势识别的体感操作方法一实施例的流程示意图；

图3为本发明基于手势识别的体感操作装置一实施例的模块结构图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。文中出现的“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的数量词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。而“第一”、“第二”、以及“第三”等的使用不表示任何顺序，可将这些词解释为名称。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的服务器1(又叫基于手势识别的体感操作设备)结构示意图。

本发明实施例服务器，如“物联网设备”、带联网功能的智能空调、智能电灯、智能电源，带联网功能的AR/VR设备，智能音箱、自动驾驶汽车、PC，智能手机、平板电脑、电子书阅读器、便携计算机等具有显示功能的设备。

如图1所示，所述服务器1包括：存储器11、处理器12及网络接口13。

其中，存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器11在一些实施例中可以是服务器1的内部存储单元，例如该服务器1的硬盘。存储器11在另一些实施例中也可以是服务器1的外部存储设备，例如该服务器1上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。

进一步地，存储器11还可以包括服务器1的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器11不仅可以用于存储安装于服务器1的应用软件及各类数据，例如基于手势识别的体感操作程序10的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

处理器12在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器11中存储的程序代码或处理数据，例如执行基于手势识别的体感操作程序10等。

网络接口13可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)，通常用于在该服务器1与其他电子设备之间建立通信连接。

网络可以为互联网、云网络、无线保真(Wi-Fi)网络、个人网(PAN)、局域网(LAN)和/或城域网(MAN)。网络环境中的各种设备可以被配置为根据各种有线和无线通信协议连接到通信网络。这样的有线和无线通信协议的例子可以包括但不限于以下中的至少一个：传输控制协议和互联网协议(TCP/IP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)、文件传输协议(FTP)、ZigBee、EDGE、IEEE 802.11、光保真(Li-Fi)、802.16、IEEE 802.11s、IEEE 802.11g、多跳通信、无线接入点(AP)、设备对设备通信、蜂窝通信协议和/或蓝牙(Blue Tooth)通信协议或其组合。

可选地，该服务器还可以包括用户接口，用户接口可以包括显示器(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以称为显示屏或显示单元，用于显示在服务器1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。

图1仅示出了具有组件11-13以及基于手势识别的体感操作程序10的服务器1，本领域技术人员可以理解的是，图1示出的结构并不构成对服务器1的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

在本实施例中，处理器12可以用于调用存储器11中存储的基于手势识别的体感操作程序，并执行以下操作：

从绑定的体感设备获取原始姿态数据；

根据所述原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角；

根据所述夹角判断用户是否完成指定的操作手势；

若是，则根据用户所完成的操作手势执行相匹配的控制指令。

在一实施例中，处理器12可以用于调用存储器11中存储的基于手势识别的体感操作程序，并执行以下操作：

所述方法还包括：在绑定的体感设备上映射指定的操作按键，并从所述绑定的体感设备获取按键操作数据；

根据所述原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角，包括：

根据所述按键操作数据及原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角。

在一实施例中，处理器12可以用于调用存储器11中存储的基于手势识别的体感操作程序，并执行以下操作：

根据所述按键操作数据确定所述操作按键的触发状态；

根据所述操作按键被触发时的原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角。

在一实施例中，处理器12可以用于调用存储器11中存储的基于手势识别的体感操作程序，并执行以下操作：

根据所述操作按键的触发状态对所述原始姿态数据进行分组，并保存为原始姿态数据组；

根据时间戳信息计算每个原始姿态数据组所对应的操作按键触发时长；

比较所述操作按键持续时长与预设时长；

根据所述操作按键持续时长不小于所述预设时长的原始姿态数据组计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角。

在一实施例中，处理器12可以用于调用存储器11中存储的基于手势识别的体感操作程序，并执行以下操作：

计算所述夹角的正弦值与余弦值；

分别计算所述正弦值和所述余弦值随时间变化的目标曲线；

根据所述目标曲线与所述指定的操作手势的特征曲线的匹配度判断用户是否完成指定的操作手势。

在一实施例中，处理器12可以用于调用存储器11中存储的基于手势识别的体感操作程序，并执行以下操作：

若所述正弦值的目标曲线及所述余弦值的目标曲线满足对应的匹配度，则判定用户完成指定的操作手势。

在一实施例中，处理器12可以用于调用存储器11中存储的基于手势识别的体感操作程序，并执行以下操作：

从x轴、y轴、z轴中指定一轴的方向作为所述指定方向。

基于上述基于手势识别的体感操作设备的硬件构架，提出本发明基于手势识别的体感操作方法的实施例。本发明的基于手势识别的体感操作方法，旨在提升体感操作的响应速度。

参照图2，图2为本发明基于手势识别的体感操作方法的一实施例，所述基于手势识别的体感操作方法包括以下步骤：

S10、从绑定的体感设备获取原始姿态数据。

体感设备是指能够检测玩家体感数据的设备，通常，体感设备被设置为包括六轴IMU传感器，该六轴IMU传感器包括三轴加速度计和三轴陀螺仪，该六轴IMU传感器通过检测玩家的三轴加速度的变化和三轴角速度的变化以检测玩家的体感数据。

在本申请的技术方案中，终端从体感设备获取的原始姿态数据为包括但不限于三轴加速度数据和三轴加速度数据，其中，三轴加速度数据是指x轴加速度数据、y轴加速度数据及z轴加速度数据，三轴角速度数据是pitch、roll、yaw，分别代表横滚角，俯仰角及偏航角。

可选择地，该体感设备被设置为可穿戴式，其形态包括但不限于以下几种：手环、手表、手套、手柄、手机等。

进一步地，该体感设备需要与终端建立通信连接(即与终端绑定)，这其中，体感设备与终端之间可以建立有线连接，也可建立无线连接。示例性的，当体感设备与终端建立有线连接时，可基于USB2.0协议、USB3.0协议、雷电3协议、雷电4协议中的至少一者；而当体感设备与终端建立无线连接时，可基于蓝牙协议、WiFi协议、红外协议、2.4G通信协议、NFC协议中的至少一者。

S20、根据所述原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角。

这其中，指定方向是指在手势识别过程中，终端定义的目标方向，该指定方向可以是一个二维平面上的方向，也可以是一个三维空间中的方向。指定方向的精确值可以根据具体的应用场景进行设定，例如，在视频播放器应用中，指定方向可以是指定角度的方向，也可以是经过精确测量后得到的方向。如屏幕的上下方向、左右方向等。

可选择地，在一些实施例中，终端从x轴、y轴、z轴中指定一轴的方向作为所述指定方向。这其中，x轴、y轴、z轴是指加速度坐标系的三个轴，也可理解为物理空间的三个坐标轴。具体来说，可根据当前的操作手势的预设，从x轴、y轴、z轴指定一个最佳的轴作为指定方向，此时，该指定方向是可以随操作手势的不同而更改的。或是，也可根据系统预设，从x轴、y轴、z轴中也永久的指定一个轴作为指定方向，此时，该指定方向并不随操作手势的改变而改变。以上两种方式各有优劣，需根据实际设计的不同而做适应性调整。

具体地，在得到用户手部运动的姿态数据后，可以根据姿态数据计算出用户的手部运动方向。

举例来说，可以通过以下方法得到用户的手部运动方向：

1、将用户的手部运动方向表示为一个三维向量。

2、计算用户的手部运动方向与世界坐标系的方向之间的转换矩阵。这其中，计算用户的手部运动方向与世界坐标系的方向之间的转换矩阵的方法如下：

2.1、使用四元数表示用户的手部运动方向的旋转。

2.2、使用四元数转欧拉角的方法计算欧拉角。

2.3、使用欧拉角转换矩阵的方法计算转换矩阵。

3、使用这个转换矩阵将用户的手部运动方向转换到世界坐标系，便可得到用户的手部运动方向。

进一步地，在得到用户的手部运动方向后，可以将用户的手部运动方向表示为一个三维向量，然后将指定方向表示为另一个三维向量，再使用向量点积公式计算两个向量的点积，最后使用余弦公式计算两个向量的夹角，即可得到所需的夹角。

具体来说，使用向量点积公式计算两个向量的点积的公式如下：

A·B＝|A||B|cosθ；

其中，A和B分别表示两个向量，|A|和|B|分别表示向量A和B的模长，θ表示两个向量的夹角。

使用余弦公式计算两个向量的夹角的公式如下：

cosθ＝(A·B)/(|A||B|)。

S30、根据所述夹角判断用户是否完成指定的操作手势。

这其中，指定的操作手势是指，在某些应用场景中，用户需要使用手部运动来完成特定的操作时，系统会定义一系列特定的手势，用户需要按照这些手势来进行操作。这些手势可以是单纯的手势，也可以是复合手势，即用户需要连续进行一系列的手势来完成操作。例如，用户可能需要向上滑动手指，然后向左滑动手指，然后向下滑动手指，来完成一个特定的操作。

示例性的，我们可以预先设置一个夹角阈值，通过比较用户的手部运动方向与指定方向的夹角是否在这个阈值范围内，以判断用户是否已经完成了指定的操作手势。

可以理解的是，通过夹角以识别用户是否完成指定的操作手势，能够在保证一定的判断精度的前提下，直接使用体感设备采集到的姿态数据进行操作手势的识别，从而能够降低特征复杂性，提升终端响应速度。此外，更简单的特征还能降低对终端算力的要求。

S40、若是，则根据用户所完成的操作手势执行相匹配的控制指令。

具体来说，若如果用户已经完成了指定的操作手势，终端会根据用户所完成的操作手势执行相匹配的控制指令。这些控制指令可以是对系统的某些功能的控制，也可以是对外部设备的控制。

我们可以根据不同的应用定义不同的操作手势，并将这些操作手势与相应的控制指令绑定

示例性的，我们可以将操作手势与体感游戏的游戏指令绑定，如此，用户可以通过完成不同的操作手势，以实现游戏操作。这其中，该体感游戏为挥击动作关联的体感游戏，其需要玩家利用体感设备进行挥击动作以展开游戏。通过该体感游戏，玩家能够让游戏角色挥动武器、球拍等对象进行相应的攻击、击球等动作。这样，玩家能够更真实地感受到挥击游戏的乐趣。

还值得说明的是，该体感游戏可以为本地应用程序，也可以是基于HTML5的小程序或网页应用等。具体地，体感游戏在终端上运行，该终端可以为台式电脑、笔记本电脑、游戏主机、便携式游戏主机、智能手机、平板电脑、智能手表、智能电视等。

示例性的，在视频播放器应用中，可以定义以下几种操作手势：

向上滑动手指：调高音量；

向下滑动手指：调低音量；

向左滑动手指：播放上一个视频；

向右滑动手指：播放下一个视频。

双击屏幕：用来播放/暂停视频。

可以理解，本申请的基于手势识别的体感操作方法可以用于各种不同的应用场景，如虚拟现实、增强现实和游戏等。它可以让用户通过手部运动来操作和控制设备，提供了一种更直观和自然的交互方式。

本申请的基于手势识别的体感操作方法，通过姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角，以判断用户是否完成指定的操作手势，如此，能够在保证一定的判断精度的前提下，直接使用体感设备采集到的姿态数据进行操作手势的识别，从而能够降低特征复杂性，提升终端响应速度。此外，更简单的特征还能降低对终端算力的要求。可见，相较于传统的体感操作方法而言，本申请的基于手势识别的体感操作方法具有响应速度快、终端算力要求低的优点。

在一些实施例中，本申请的体感操作方法还包括：在绑定的体感设备上映射指定的操作按键，并从所述绑定的体感设备获取按键操作数据。

具体地，在本申请所限定的技术方案中，体感设备需要具有触控显示模块以展示操作所需的图形用户界面，该触控显示模块除了能够展示所需的触控显示模块外，还具备触控功能，以便于用户通过触控的方式输入按键指令。

具体来说，终端基于当前应用的预设操作按键生成按键映射数据，再将该按键映射基于通信方式传输给体感设备。体感设备收到该按键映射后，在相应的图形用户界面显示对应的操作按键。

应当理解的是，通过触发该指定的操作按键，用户能够输入依靠加速度数据难以输入的指令，如射击指令、加速指令等。在本申请的技术方案中，该操作按键用以区分用户不同的运动状态，以结合原始姿态数据生成更复杂的操作手势输入。

可以理解，通过在体感设备的映射指定的操作按键，能够增加操作手势的多样性，以便于用户实现更复杂的手势操作。

在一些实施例中，根据所述原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角，包括：

根据所述按键操作数据及原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角。

具体来说，根据按键操作数据和原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角因设计者的不同而不同，可以采用多种不同的方法来实现。

示例性的，根据按键操作数据和原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角可以通过以下步骤实现：

1、解析按键操作数据：对按键操作数据进行解析，包括识别操作按键的类型、状态(是否按下)以及按键的时间戳等信息。

2、解析原始姿态数据：对原始姿态数据进行解析，以得到用户的手部运动方向。

3、计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角。

可以理解的是，结合按键操作数据和原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角，一方面能够实现更复杂的操作手势的输入，以提高可操作性；另一方面则能够提高手势识别的精度，降低误判的概率。

在一些实施例中，根据所述按键操作数据及原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角，包括：

S110、根据所述按键操作数据确定所述操作按键的触发状态。

具体来说，根据按键操作数据确定操作按键的触发状态的具体方法因应用设计的不同而不同，可以采用多种不同的算法来实现。例如，可以根据按键操作数据中的按键状态来判断操作按键的触发状态。具体为：当映射的操作按键被触摸或按下时，判定该操作按键被触发/处于触发状态；当映射的操作按键未被触摸或按下时，判定该操作按键处于未被触发/处于未触发状态。此外，还可以通过设定时间阈值，以区分操作按键的触发状态。例如，只有在操作按键被持续触摸或按下一定时长后，才判定该操作按键处于触发状态；否则，便判定操作按键未被触发。

S120、根据所述操作按键被触发时的原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角。

具体来说，终端可以根据操作按键被触发时的原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角。如此，能够从原始姿态数据中筛选出有效的姿态数据以识别用户手势。进而，能够减少无效信息，提升终端对用户手势识别的速度，并且能够减少终端计算次数，以减低系统占用。

在一些实施例中，根据所述操作按键被触发时的原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角，包括：

S210、根据所述操作按键的触发状态对所述原始姿态数据进行分组，并保存为原始姿态数据组。

具体来说，下面是根据所述操作按键的触发状态对所述原始姿态数据进行分组，并保存为原始姿态数据组的一种可行方法：

定义一个变量用于记录当前操作按键的触发状态。例如，可以定义一个布尔类型的变量isPressed，用于记录当前操作按键是否被按下。

初始化一个数组用于保存原始姿态数据组。例如，可以定义一个名为dataGroup的数组，用于保存原始姿态数据组。

根据时间顺序遍历原始姿态数据，对于每一条原始姿态数据，进行如下操作：

a、根据当前原始姿态数据的时间戳信息，获取此时的操作按键的触发状态。

b、若当前操作按键的处于被触发的状态，那么将该当前原始姿态数据加入一个dataGroup中。

c、重复步骤a和b，直至当前的原始姿态数据所对应的操作按键处于未被触发的状态，暂停当前遍历，并将之前的dataGroup保存为一个原始姿态数据组。

d、恢复遍历，并重复步骤a、b、c。

重复步骤a至d，直至遍历至从体感设备获取的最新的原始姿态数据。

值得说明的是，在当前原始姿态数据遍历完成后，下一次的遍历操作将从新获取的原始姿态数据开始。

S220、根据时间戳信息计算每个原始姿态数据组所对应的操作按键触发时长。

具体来说，可以获取原始姿态数据组中每个原始姿态数据的时间戳信息，再从中筛选出最早和最晚的两个时间戳信息求差值，便可得到当前原始姿态数据组的所对应的操作按键触发时长。

重复上述操作，即可得到每个原始姿态数据组所对应的操作按键触发时长。

S230、比较所述操作按键持续时长与预设时长。

S240、根据所述操作按键持续时长不小于所述预设时长的原始姿态数据组计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角。

具体来说，预设时长是指在计算手部运动方向与指定方向的夹角之前需要设定的时长阈值。如果持续时长大于或等于预设时长，则该原始姿态数据组可以用于计算夹角；如果持续时长小于预设时长，则该原始姿态数据组不可用户计算夹角。

可以理解，通过上述方案能够减少无效信息，提升终端对用户手势识别的速度，并且能够减少终端计算次数，以减低系统占用。

在一些实施例中，根据所述夹角判断用户是否完成指定的操作手势，包括：

S310、计算所述夹角的正弦值与余弦值.

具体来说，可以通过三角函数计算该夹角的正弦值及余弦值。

S320、分别计算所述正弦值和所述余弦值随时间变化的目标曲线。

具体来说，在用户进行手势操作时，正弦值和余弦值会随着时间变化，可以将这些变化转化为目标曲线，从而分别得到正弦值随时间变化的目标曲线及余弦值随时间变化的目标曲线。

可选择地，可以使用最小二乘法或曲线拟合算法来计算目标曲线。

S330根据所述目标曲线与所述指定的操作手势的特征曲线的匹配度判断用户是否完成指定的操作手势。

这其中，指定的操作手势的特征曲线是指根据实验得到的执行标准的该操作手势时，用户的手部运动方向与指定方向的夹角的正弦值随时间变化曲线及余弦值随时间变化曲线。

具体而言，通过比较目标曲线与手势的特征曲线的匹配度，可以判断用户是否完成了指定的操作手势。

可选择地，可以使用相似度算法来计算目标曲线与特征曲线的匹配度。

示例性的，根据目标曲线与所述指定的手势的特征曲线的匹配度判断用户是否完成指定的操作手势可以采用以下方法：

1、设定一个阈值，用于衡量目标曲线与特征曲线的匹配度。如果匹配度大于阈值，则认为用户完成了指定的操作手势；如果匹配度小于阈值，则认为用户没有完成指定的操作手势。

值得说明的是，如果阈值设定过高，可能会导致判定结果过于严格，使得用户的手势操作变得困难；如果阈值设定过低，可能会导致判定结果过于宽松，使得误判率增加。因此，在设定阈值时，需要综合考虑用户的操作需求和系统的性能要求，并调整阈值以达到最佳的操作效果。

2、使用相似度算法来计算目标曲线与特征曲线的匹配度。常用的相似度算法包括余弦相似度、皮尔逊相关系数和欧几里得距离等。

其中，余弦相似度是一种常用的相似度算法，它可以用来计算两个向量之间的相似度。在这种本申请的手势识别的体感操作方法中，可以将目标曲线和特征曲线看作是两个向量，并使用余弦相似度来计算它们之间的相似度。

皮尔逊相关系数是一种常用的相似度算法，它可以用来计算两个变量之间的相关性。在本申请的基于手势识别的体感操作方法中，可以将目标曲线和特征曲线的变化趋势看作是两个变量，并使用皮尔逊相关系数来计算它们之间的相似度。

欧几里得距离是一种常用的相似度算法，它可以用来计算两个向量之间的距离。在本申请的基于手势识别的体感操作方法中，可以将目标曲线和特征曲线看作是两个向量，并使用欧几里得距离来计算它们之间的距离。

3、将计算出的匹配度与设定的阈值进行比较，如果匹配度大于阈值，则认为用户完成了指定的操作手势；如果匹配度小于阈值，则认为用户没有完成指定的操作手势。

值得说明的是，在计算相似度时，还需要注意一些细节。例如，在使用余弦相似度时，可能需要对向量进行归一化，以确保它们的长度都为1；在使用皮尔逊相关系数时，可能需要先对目标曲线和特征曲线求平均值，再计算其方差和标准差；在使用欧几里得距离时，可能需要确保目标曲线和特征曲线的维度相同。

在一些实施例中，根据所述目标曲线与所述指定的手势的特征曲线的匹配度判断用户是否完成指定的操作手势，包括：若所述正弦值的目标曲线及所述余弦值的目标曲线满足对应的匹配度，则判定用户完成指定的操作手势。

基于上述方案，可以同时考虑正弦值的目标曲线和余弦值的目标曲线，如果两者的匹配度均满足阈值要求，则可以判定用户完成了指定的操作手势。

这样，因为同时考虑了正弦值和余弦值的变化趋势，能够更准确地判断用户的手势。

当然，本申请的设计不限于此，在其他实施例中，正弦值的目标曲线和余弦值的目标曲线中的任一者以判断用户是否完成指定的操作手势。

此外，参照图3，本发明实施例还提出基于手势识别的体感操作装置，所述基于手势识别的体感操作装置包括：

获取模块110，用于从绑定的体感设备获取原始姿态数据；

计算模块120，用于根据所述原始姿态数据计算用户的手部运动方向与指定方向的夹角；

判断模块130，用于根据所述夹角判断用户是否完成指定的操作手势；

执行模块140，用于根据用户所完成的操作手势执行相匹配的控制指令。

其中，基于手势识别的体感操作装置的各个功能模块实现的步骤可参照本发明基于手势识别的体感操作方法的各个实施例，此处不再赘述。

此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质可以是硬盘、多媒体卡、SD卡、闪存卡、SMC、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、USB存储器等中的任意一种或者几种的任意组合。计算机可读存储介质中包括基于手势识别的体感操作程序10，本发明之计算机可读存储介质的具体实施方式与上述基于手势识别的体感操作方法以及服务器1的具体实施方式大致相同，在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。