EZ430 Chronos 開發設想 ：廣義手勢語言

EZ430 Chronos 開發設想 ：廣義手勢語言

終於收到了代購的開發套件，這幾天都在思考究竟用它來開發一款什麼樣的有趣應用呢？ 終於在昨天肯定了開發設想：手勢語言，充分利用套件的3軸加速度感應器，捕捉手勢數據，再根據預先設定的對應模型翻譯成字符、數字或者指令，能夠把翻譯結果保留在手錶內存/FLASH裏，等到聯機時再用RF傳到PC上，也能夠直接就用RF同步傳送到PC上。

爲何起名爲「廣義手勢語言」，而不是「手勢交互」或者「手勢輸入」？由於準備設計一個比較全面的手勢語言系統，相似於手語之類的，固然，仍是一步步來，不可能一次就搞定，分階段進行，最終可以跟實際的天然語言一一對應。

這種手勢語言跟MCU結合緊密，好比能夠直接利用手勢來輸入程序指令（好像須要編譯才能夠運行，後面再關注細節），能夠直接在手錶上把特定的三軸座標翻譯成指令來操做MCU的底層硬件（好比啓動一個程序、進入程序的菜單進行設置，確認設置結果，等等），也能夠利用手勢來開啓/關閉無線傳輸，還能夠用手勢來代替按鈕的功能，調用不一樣的內置程序，修改設置什麼的，好比調整時間，調整日期。

現階段主要以手腕上能夠方便佩戴的 chronos 爲手勢輸入源，後續有必定進展後計劃使用手套式傳感器，每一個手指頭上都放置一個相似的三軸傳感裝置，由於手指的移動範圍更靈活，更省力，能夠創造更豐富簡單的手勢語言。

這個設想的難點是對於手勢語言的設計，至於利用 chronos 收集手勢信號，分析三軸數據並轉換爲有意義的語言，這些均可以經過建模編程來實現，都是一些按圖索驥的工做，難度不是很高。

 

【 20120703更新：】

難點仍是在前面的設計，由於屬於無中生有地創造一個新體系--雖然能夠參考一些現有的資料，不過難度仍是比較大，至於後面的軟硬件實現，就是按圖索驥了，只要保證不出錯，再兼顧一下手勢識別算法的效率（這塊可能有較多改進餘地），就能夠了。

綜合來講，主要有下面2個難點：
一、高難度：設計手勢語言的各類手勢，以及對應的含義，要符合人類的習慣（就是順着關節的運動，不搞特別彆扭的），要有較大信息帶寬，各個手勢不要太類似--要從架構設計層面來下降識別算法的難度；
二、中難度：手勢識別算法模塊，把各類手勢對應的3軸變化數據創建對應關係，儘可能下降誤判，儘可能下降算法複雜度（先考慮時間複雜度，再考慮空間複雜度）。

須要避免無心觸發，因此我這幾天在考慮是否在觸發手勢發出後再啓動一個5秒定時器來等待一個確認手勢，如今想到一種很方便的觸發手勢：
一、手腕靜止3秒；
二、迅速翻轉手腕180度，保持2秒；
三、再次迅速翻轉手腕-180度（反方向轉動返回原來位置）。

確認手勢：（LCD顯示提示是否進入手勢捕捉狀態）
一、手腕迅速轉動90度，不保持；
二、手腕迅速轉動-90度（反方向翻轉恢復原位），不保持；
三、手腕迅速轉動90度，不保持；
四、手腕迅速轉動-90度（反方向翻轉恢復原位），不保持；
其實確認手勢就是連續2次快速轉動90度

這個廣義手勢語言的設想有些太大，因此也沒期望一步登天地短時間內迅速搞定，不過能夠一步步來，先識別簡單手勢，再識別複雜手勢，能放在CC430上處理的算法就放在CC430上，過於複雜的手勢算法就由PC來實現，讓手錶在沒法識別時就把未知手勢的所有3D座標打包發給PC，總之思路是很豐富的。

過段時間會先實現一些簡單的指令性的手勢，好比：
一、啓動手勢識別；
二、關閉手勢識別；
三、用手勢調用溫度顯示程序；
四、用手勢調用秒錶程序，顯示上次狀態；
五、用手勢開關秒錶程序；
六、用手勢調用時間程序；
七、用手勢調整時間。

估計須要預先設計出如下手勢： 一、啓動手勢識別的手勢； 二、關閉手勢識別的手勢； 三、確認的手勢； 四、取消的手勢（默認超時無確認就是取消）； 五、調用某個程序的手勢（實際上是用手勢進入那個菜單選擇，包括進入主菜單，進入子菜單）； 六、10個數字輸入的手勢（感受這個最麻煩）