辨识装置、智能装置以及信息提供方法
辨识装置、智能装置以及信息提供方法
【技术领域】
[0001] 本发明是有关于一种辨识装置、智能装置以及信息提供方法，特别是有关于一种 应用于人机界面的辨识装置、智能装置以及信息提供方法。
【背景技术】
[0002] 随着信息科技的快速进展，人们的日常生活与机器越来越密不可分，如何有效率 地操作机器以帮助人类提高生产力或达到其他目的，更是一个重要的研究领域。
[0003] 人机界面（Human Machine Interface)是机电系统和操作者间进行信息交换、沟 通与互动的媒介，随着运算能力以及硬件技术的进步，人机界面由文字模式演进至图型模 式，也不再限于传统的鼠标与键盘，更为人性化的界面如触控式和语音式界面等亦纷纷出 笼。
[0004] 然而，上述的人机界面中，使用者在利用人机界面取得信息时，皆需主动切换机器 至一接收输入指令模式，操作流程并不自然也不便利。
【发明内容】
[0005] 为了克服现存人机界面使用上不自然便利的缺点，亟需一种利用使用者自然动作 来进行人机互动的装置与方法，以提供更佳的使用者经验（User Experience)。
[0006] 本发明的一方面为一辨识装置，辨识装置辨识对于一智能装置的一使用者动作， 且包含一感测器模块与一启动模块。感测器模块包含一磁力仪与一陀螺仪。磁力仪侦测使 用者动作的一方向，陀螺仪侦测使用者动作的至少一角速率。启动模块根据方向及角速率 判断使用者动作，并根据使用者动作启动智能装置的一影像擷取功能。
[0007] 根据本发明的一实施例，启动模块根据至少一角速率计算至少一角速率累加值， 且根据方向计算一角度变化，最后根据至少一角速率累加值及角度变化，启动智能装置的 影像擷取功能。
[0008] 根据本发明的一实施例，启动模块计算至少一角速率累加值的一绝对向量值，当 绝对向量值大于一第一预设值时，启动智能装置的影像擷取功能。
[0009] 根据本发明的一实施例，启动模块计算角度变化的一绝对值，当绝对值大于一第 二预设值时，启动智能装置的影像擷取功能。
[0010] 根据本发明的一实施例，辩识装置包含一通讯模块，通讯模块与一场域信标通讯 以判断智能装置所处的一位置，启动模块根据该位置与该使用者动作启动智能装置的影像 擷取功能。
[0011] 根据本发明的一实施例，感测器模块另包含一加速计，加速计侦测使用者动作的 一加速度，启动模块根据加速度判断使用者动作。
[0012] 根据本发明的一实施例，感测器模块另包含一近接感测器，近接感测器侦测智能 装置的前方是否有阻隔物，并产生一侦测结果，启动模块根据侦测结果判断使用者动作。
[0013] 本发明的另一方面为一智能装置，包含一感测器模块、一启动模块、一影像擷取模 块、一影像辨识模块与一信息提供模块。感测器模块包含一磁力仪与一陀螺仪。磁力仪侦 测使用者动作的一方向，陀螺仪侦测使用者动作的至少一角速率。启动模块根据方向及角 速率判断使用者动作，并根据使用者动作产生一启动信号。影像擷取模块根据启动信号擷 取一影像，影像辨识模块辨识影像的内容，以产生一影像相关信息，信息提供模块提供影像 相关信息。
[0014] 根据本发明的一实施例，启动模块根据至少一角速率计算至少一角速率累加值， 且根据方向计算一角度变化，最后根据至少一角速率累加值及角度变化，产生该启动信号。
[0015] 根据本发明的一实施例，启动模块计算至少一角速率累加值的一绝对向量值，当 绝对向量值大于一第一预设值时，产生该启动信号。
[0016] 根据本发明的一实施例，启动模块计算角度变化的一绝对值，当绝对值大于一第 二预设值时，产生该启动信号。
[0017] 根据本发明的一实施例，智能装置包含一通讯模块，通讯模块与一场域信标通讯 以判断智能装置所处的一位置，启动模块根据该位置与该使用者动作产生该启动信号。
[0018] 根据本发明的一实施例，感测器模块另包含一加速计，加速计侦测使用者动作的 一加速度，启动模块根据加速度判断使用者动作。
[0019] 根据本发明的一实施例，感测器模块另包含一近接感测器，近接感测器侦测智能 装置的前方是否有阻隔物，并产生一侦测结果，启动模块根据侦测结果判断使用者动作。
[0020] 根据本发明的一实施例，智能装置还包含一数据库，储存影像相关信息，影像辨识 模块根据影像的内容，搜寻并读取该数据库，以提供影像相关信息。
[0021] 本发明的又一方面为一种信息提供方法，用来在一智能装置上提供一影像的一影 像相关信息。信息提供方法包含下列步骤。首先，侦测对于智能装置的一使用者动作的一 方向以及使用者动作的至少一角速率。接着，根据方向及角速率，判断使用者动作，并且根 据使用者动作，产生一启动信号。根据启动信号，擷取一影像，并且辨识影像的内容，以产生 影像相关信息，最后提供影像相关信息。
[0022] 根据本发明的一实施例，信息提供方法根据方向及角速率判断使用者动作，并根 据使用者动作产生启动信号的步骤，包含根据至少一角速率计算至少一角速率累加值，且 根据方向计算一角度变化，并根据至少一角速率累加值及角度变化，产生启动信号。
[0023] 根据本发明的一实施例，根据至少一角速率累加值及角度变化产生启动信号的步 骤，包含计算至少一角速率累加值的一绝对向量值，当绝对向量值大于一第一预设值时，产 生启动信号。
[0024] 根据本发明的一实施例，根据至少一角速率累加值及角度变化产生启动信号的步 骤，包含计算角度变化的一绝对值，当绝对值大于一第二预设值时，产生启动信号。
[0025] 根据本发明的一实施例，其中产生启动信号的步骤包含根据一位置产生启动信 号，智能装置所处的位置是透过与一场域信标通讯而得。
[0026] 根据本发明的一实施例，信息提供方法还包含侦测使用者动作的一加速度，并根 据加速度判断使用者动作。
[0027] 根据本发明的一实施例，信息提供方法还包含侦测智能装置的前方是否有阻隔 物，并据以产生一侦测结果，根据侦测结果判断使用者动作。
[0028] 根据本发明的一实施例，其中辨识影像的内容产生影像相关信息的步骤，包含搜 寻并读取智能装置包含的一数据库以提供影像相关信息。
[0029] 本发明描述一结合多种感测器的智能装置与辨识装置以及其相关的信息提供方 法，可提供以使用者自然动作操作的人机界面，使用者不需切换智能装置与辨识装置的模 式，使其进入接收指令的状态，因此可打造出简便流畅的操作过程，得到几乎无感的使用者 经验。本发明更结合通讯技术的定位功能，以在特定场域中启动智能装置与辨识装置，让使 用者可利用自然动作的操作开启影像擷取与辨识的功能，如此一来，不只可降低影像擷取 与辨识的能源消耗以避免能源浪费，更可降低智能装置的电量需求，进一步使智能装置更 加轻量化，以提升配戴舒适度。
【附图说明】
[0030] 为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说 明如下：
[0031] 图1为根据第一实施例所绘示的智能装置与辨识装置的示意方块图；
[0032] 图2为根据第一实施例所绘示的判断使用者动作的流程图；
[0033] 图3为根据第二实施例所绘示的智能装置与辨识装置的示意方块图；
[0034] 图4为根据第三实施例所绘示的智能装置的使用场景示意图；
[0035] 图5为根据第四实施例所绘示的信息提供方法的流程图；以及
[0036] 图6为根据第五实施例所绘示的使用者操作的流程图。
【具体实施方式】
[0037] 下文是举实施例配合所附附图作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发 明所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结 构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。此外，附图仅以说明为目的，并 未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件将以相同的符号标示来说明。
[0038] 关于本文中所使用的"第一"、"第二"、…等，并非 特别指称次序或顺位的意思，亦 非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的元件或操作而已。
[0039] 于实施方式与申请专利范围中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则"一"与 "该"可泛指单一个或复数个。
[0040] 图1为根据第一实施例所绘示的智能装置与辨识装置的示意方块图。一智能装 置100包含一辨识装置110、一影像擷取模块140、一影像辨识模块150与一信息提供模块 160,辨识装置110连接至影像擷取模块140,影像擷取模块140连接至影像辨识模块150， 且影像辨识模块150与信息提供模块160连接。
[0041] 辨识装置110中还包含一感测器模块120与一启动模块130。感测器模块120内 包含数种感测器，以感测配戴智能装置100的使用者对于智能装置100的一使用者动作。 启动模块130根据感测器模块120对于使用者动作的感测结果，判断是否产生一启动信号。 影像擷取模块140根据启动信号擷取一影像，而影像辨识模块150辨识影像的内容，以产生 一影像相关信息，信息提供模块160则提供影像相关信息给配戴智能装置100的使用者。
[0042] 于本实施例中，感测器模块110包含一磁力仪（Magnetometer) 122与一陀螺仪 (Gyroscope) 124。磁力仪122侦测使用者动作的一方向，而陀螺仪124则侦测使用者动作 的至少一角速率。
[0043] 磁力仪122又称磁强计或高斯计，又可根据硬件实作原理以及功能分为数种类 型，于一实施例中，磁力仪122为一利用磁组效应原理实作的平面电子罗盘（E-compass)。 于另一实施例中，磁力仪122为一利用霍尔效应（Hall Effect)原理实作的3D电子罗盘 (E-compass)〇
[0044] 陀螺仪124用来测量角速率，根据测量轴向多寡可分二轴陀螺仪与三轴陀螺仪， 另外也可根据实作原理细分为多种。于一实施例中，使用传统机械陀螺仪。于另一实施例 中，使用微机电系统（Micro Electronic Mechanical System, MEMS)陀螺仪。于又一实施 例中，使用光纤陀螺仪（Optical Fiber Gyroscope)。
[0045] 启动模块130根据磁力仪122与陀螺仪124对方向与至少一角速率的感测结果， 判断使用者动作是否保持同一面对方向。启动模块130为一微处理器（Microprocessor)、 微控制器（Microcontroller)或一集成电路（Integrated Circuit)。在使用者动作保持同 一面对方向时，根据自然行为，可判断使用者对面对方向投入注意力或表示兴趣。图2为根 据本实施例所绘示的判断使用者动作的流程图。
[0046] S210步骤中，启动模块130于磁力仪122与陀螺仪124开始侦测方向与至少一角 速率时，记录一起始时间为T0。
[0047] S220步骤中，启动模块130计算从起始时间TO到目前时间T1间，陀螺仪124前后 方向的角速率累加值Vsl，与左右方向的角速率累加值Vs2,并计算前后方向的角速率累加 值Vsl与左右方向的角速率累加值Vs2的绝对向量值
S230步骤中，启动模 块130计算起始时间T0到目前时间T1间，磁力仪122所测量到的角度变化。
[0048] S240步骤中，判断起始时间T0到目前时间T1的一时间差是否小于一预设值T，若 是，则重新回到S220步骤，若否，则继续进行S250步骤。
[0049] S250步骤中，判断绝对向量值
是否大于一第一预设值。S260步骤 中，判断角度变化是否大于一第二预设值。
[0050] 若S250步骤或S260步骤的任一步判断为是，表示使用者动作并无保持同一面对 方向，进行S270步骤，判断使用者不关注某一物体，且重置起始时间T0为现在时间。
[0051] 若S250步骤与S260步骤皆为否，表示前后与左右方向的角速率累加值的绝对向 量值与角度变化分别小于第一预设值与第二预设值，也就是说，使用者动作大致保持同一 面对方向，并且至少持续了预设值T的时间。
[0052] 预设值T可根据所欲达到的使用者操作效果订定，于一实施例中，将预设值T定为 2秒，因此，使用者动作保持同一面对方向2秒后，判断使用者动作关注所面对方向的物体， 使用者操作的反应时间即为2秒。于另一实施例中，预设值T定为5秒，预设值T较长，因 此反应时间不如前一实施例迅速，然而可避免在使用者并无关注面对方向时，误判使用者 的意向。于又一实施例中，使用者可根据自身需要设定预设值T。
[0053] 第一预设值的数值是用于判断陀螺仪124所测量的至少一角速率累加值，因此可 根据陀螺仪124的精度与预设值T订定。于一实施例中，使用一微机电系统（MEMS)陀螺仪， MEMS陀螺仪精度为0. 1度/秒，预设值T为3秒，第一预设值设为0. 4度/秒，若预设值T 为4秒，第一预设值设为0. 57度/秒。于另一实施例中，使用一光纤陀螺仪，光纤陀螺仪精 度为0. 01度/秒，预设值T为3秒，第一预设值设为0. 04度/秒，若预设值T为4秒，第一 预设值设为〇. 057度/秒。
[0054] 第二预设值的数值可根据磁力仪122的精度设定，于一实施例中，使用的电子罗 盘为磁力仪122,精度为1度，第二预设值设为2度，以避免磁力仪122的误差造成误判。于 另一实施例中，磁力仪122使用较高精度的电子罗盘，精度为0. 5度，第二预设值设为1度。
[0055] 如上所述，若S250步骤与S260步骤皆为否，使用者关注面对方向的物体，则启动 模块130产生一启动信号，影像擷取模块140根据启动信号擷取一影像，以拍摄使用者表示 兴趣的物体，而影像辨识模块150则辨识影像的内容，并且产生一影像相关信息。
[0056] 于一实施例中，影像擷取模块140为一针孔摄影机。于另一实施例中，影像擷取模 块140为一无线微型摄影机。
[0057] 影像辨识模块150接收影像，以机器视觉（Machine Vision)的技术，针对影 像的不同特征进行解析辨识，并产生影像相关信息。影像辨识模块150为一微处理器 (Microprocessor)、微控制器（Microcontroller)或一系统单芯片（System on Chip)。于 一实施例中，影像辨识模块150辨识影像中的文字信息以产生影像相关信息。于另一实施 例中，影像辨识模块150将影像比对至已知影像数据以产生影像相关信息。
[0058] 信息提供模块170自影像辨识模块150接收影像相关信息，并提供影像相关信息 给配戴智能装置100的使用者。信息提供模块170为一微处理器（Microprocessor)、微控 制器（Microcontroller)或一系统单芯片（System on Chip)。
[0059] 于一实施例中，信息提供模块170还包含一显示器，并以显示器显示影像相关信 息。于另一实施例中，信息提供模块170还包含一语音播放装置，并以语音播放装置播报影 像相关信息。
[0060] 图3为根据第二实施例所绘示的智能装置与辨识装置的示意方块图。智能装置 300包含一辨识装置310、一影像擷取模块350、一影像辨识模块360与一信息提供模块 370。智能装置300所包含的上述模块相互作用的方式与第一实施例中的智能装置100相 似，故不在此赘述。
[0061] 于本实施例中，辨识装置310中的一感测器模块320除一磁力仪322与一陀螺仪 324 外，还包含一加速计（Accelerometer) 326 与一近接感测器（Proximity sensor) 328。辨 识装置310所包含的一启动模块330除了利用磁力仪322与陀螺仪324以判断对于智能装 置300的一使用者动作的一面对方向外，亦可利用加速计326与近接感测器328来判断使 用者动作。
[0062] 于一实施例中，加速计326侦测使用者动作的一加速度，启动模块330根据加速度 判断使用者动作是否为移动状态，并在使用者动作为静止时，启动影像擷取模块350,以免 影像擷取模块350于运动状态中拍摄出模糊影像，不利 影像辨识模块360进行辨识。加速 计 326 为一压阻式加速计（Piezoresistive Accelerometer)、电容式加速计（Capacitive Accelerometer)或热对流式加速计（Thermal Accelerometer) 〇
[0063] 于另一实施例中，启动模块330除判断使用者动作的面对方向外，更以近接感测 器328侦测智能装置300前方是否有阻隔物，并产生一侦测结果，启动模块330根据侦测结 果判断使用者动作。启动模块330于使用者动作保持同一面对方向，且近接感测器328判 断前方有阻隔物时，判断使用者关注的对象在近接感测器328的感测距离内，并产生一启 动信号，使影像擷取模块350擷取一影像，如此影像擷取模块350所擷取的影像能清楚拍摄 所关注的物体，以利影像辨识模块360辨识影像。近接感测器328为一电感式近接感测器 (Inductive Sensor)、电容式近接感测器（Capacitive Sensor)、激光式近接感测器（Laser Rangefinder)或润电流式位移感测器（Eddy-Current Sensor)。
[0064] 智能装置300的辨识装置310还包含一通讯模块340,通讯模块340与一场域信标 (Beacon)通讯，以判断智能装置300所处的一位置，启动模块330根据位置与使用者动作产 生启动信号。举例来说，智能装置300可通过通讯模块340与场域信标（Beacon)通讯，判 断智能装置300是否所处在一场域范围内，若判断智能装置300是所处于该场域范围内，且 使用者动作为保持同一面对方向，则启动模块330产生启动信号。通讯模块340为一蓝牙 (Bluetooth)通讯模块、一 WiFi通讯模块或一红外线（Infrared)通讯模块。
[0065] 智能装置300的影像辨识模块360还包含一数据库362,数据库362中储存有多笔 影像数据以及其对应的影像相关信息，影像辨识模块360接收影像擷取模块350所擷取的 影像后，将影像与数据库362的影像数据做比对辨识，并在辨识成功后，提取数据库362中 对应的影像相关信息，由信息提供模块370提供给智能装置300的使用者。
[0066] 于一实施例中，数据库362储存场域信标通讯范围内的复数笔影像数据，使用者 配戴智能装置300进入场域信标的通讯范围内后，通讯模块340可做定位并判断智能装置 300所处的一位置，启动模块330利用该位置以及使用者动作产生一启动信号。
[0067] 辨识装置310中的感测器模块320亦可结合其他感测器，并在启动模块330中针 对不同感测器实作判断使用者动作的演算法，以更精准地侦测配戴智能装置300的使用者 对于智能装置300的使用者动作，并利用各感测器的不同特点互相弥补，以提供自然流畅 的使用者体验。
[0068] 如上所述的启动模块110、310、影像辨识模块160、360以及信息提供模块170、370 等，其【具体实施方式】可为软件、硬件与/或固件。举例来说，若以执行速度及精确性为首要 考量，则这些模炔基本上可选用硬件与/或固件为主；若以设计弹性为首要考量，则这些模 炔基本上可选用软件为主；或者，这些模块可同时采用软件、硬件及固件协同作业。应了解 到，以上所举的这些例子并没有所谓孰优孰劣之分，亦并非用以限制本发明，熟悉此项技艺 者当视当时需要，弹性选择这些模块的【具体实施方式】。举例来说，这些模块可整合至中央处 理器执行。
[0069] 如上所述的数据库362,其【具体实施方式】，可储存于同一储存装置，例如计算机硬 盘、或其他计算机可读取的记录媒体等。
[0070] 图4为根据第三实施例所绘示的智能装置的使用场景示意图，一参观展览的使用 者配戴一智能装置400,展场内设置一场域信标410与展览品420a~420d，智能装置400 内储存有各展览品420a~420d的复数笔影像数据，智能装置400根据其是否可利用与场 域信标410的通讯判断一位置决定其是否位于展场内，智能装置400更判断一使用者动作 是否静止且保持同一面对方向，以及前方是否有阻隔物，若以上皆是，则擷取一影像并辨识 其是否为展览品420a~420d的相片，若是则智能装置400提供对应展览品的多媒体信息 给使用者。上述的实施例展览品数量仅为示例，不应用来限制本发明的范围。
[0071] 图5为根据第四实施例所绘示的信息提供方法的流程图。为了方便及清楚说明， 以下信息提供方法500的说明以图3所示的智能装置300为例，但本发明并不以此为限。虽 然以下对于信息提供方法500是以特定顺序的步骤来做描述，然此并不限制本发明所提及 步骤的前后顺序，另外在实作中可增加或减少所述步骤。
[0072] S510步骤中，侦测对于智能装置300的一使用者动作的一方向以及至少一角速 率。于S520步骤中，根据方向及至少一角速率，判断使用者动作。于一实施例中，S520步 骤中判断使用者动作是否保持同一面对方向，判断的细节如图2的描述，于此不再赘述。
[0073] S530步骤中，根据使用者动作，产生一启动信号。于一实施例中，使用者动作为保 持同一面对方向时，产生启动信号。于另一实施例中，亦可判断使用者动作为摇头或点头等 与方向或角速率有关的自然动作，并且根据使用者动作的判断结果产生启动信号。
[0074] S540步骤中，根据启动信号，擷取一影像。于一实施例中，更可以对所擷取的影像 做锐利化、去杂讯或白平衡等影像处理，以利下一步骤的进行。
[0075] 接着进行S550步骤，辨识S540步骤中影像的内容，以产生一影像相关信息。于一 实施例中，影像相关信息是比对影像与数据库362内储存的复数笔影像信息所得。
[0076] S560步骤中，提供S550步骤所产生的影像相关信息。于一实施例中，若影像相关 信息是影像或影片格式，利用一显示器显示影像相关信息。于另一实施例中，若影像相关信 息是语音格式，利用一语音播放装置播放影像相关信息。于又一实施例中，若影像相关信息 为文字格式，可视使用者需要，利用显示器显示或利用语音合成（TTS)技术播放文字格式 的影像相关息。
[0077] 使用传统的语音导览装置或模式时，使用者需要手动按钮以取得对应展览品的语 音文件，而利用信息提供方法500,使用者则在固定一面对方向欣赏展览品时，以自然动作 启动擷取并辨识该展览品影像的功能，取得对应的导览语音解说，大幅提升欣赏展览的使 用者经验。
[0078] 图6为根据第五实施例所绘示的使用者操作流程图。为了方便及清楚说明，以下 使用者操作流程的说明以图3所示的智能装置300为例，但本发明并不以此为限。虽然以 下对于使用者操作流程是以特定顺序的步骤来做描述，然此并不限制本发明所提及步骤的 前后顺序，另外在实作中可增加或减少所述步骤。
[0079] S610步骤中，使用者配戴一智能装置300,并开启一程序。该程序为以程序语言 实作信息提供方法630所得的一机器指令组合。S631步骤至S636步骤则为信息提供方法 630实作为一计算机程序的执行步骤，该计算机程序储存于一计算机可读取的记录媒体中， 计算机读取此记录媒体后，令一智能装置300执行本信息提供方法。
[0080] S631步骤中，透过与一场域信标通讯取得一位置，判断是否位处一特定场域。于一 实施例中，特定场域为一展览会场。于另一实施例中，信息提供方法630中的数据库362包 含一预先设定的环境范围的相关信息，故该特定场域设定为预先设定的环境范围。
[0081] 于本实施例中，若S631步骤中判断智能装置300并不位处特定场域，则结束该程 序。如此一来，可避免多余的运算资源与能源消耗，以达到省电及智能装置300轻量化的目 的。
[0082] 若S631步骤中判断智能装置300位处特定场域，则进行S632步骤，侦测对于智能 装置300 -使用者动作的一加速度，根据加速度判断使用者动作是否为静止。若使用者动 作为移动状态，则表示使用者并无关注的焦点，若使用者动作为静止，则进行S633步骤。
[0083] S633步骤为侦测智能装置300前方是否有阻隔物，若其前方有阻隔物，表示配戴 智能装置30 0的使用者前方有墙面等物体，且阻隔物位于近接感测器328的感测范围内。
[0084] 接着，进行S634步骤，侦测使用者动作的一方向与至少一角速率，判断使用者动 作是否维持同一面对方向，若是，表示有吸引使用者关注的物体，吸引使用者关注的物体位 于近接感测器328的感测范围内，且使用者动作为静止。S634步骤的详细操作如图2的描 述，故不在此赘述。
[0085] 利用S632步骤到S634步骤判断配戴智能装置300的使用者的确关注一目标之 后，进行S635步骤，产生一启动信号以擷取一影像，影像中包含使用者关注的目标。接着， 于S636步骤中，辨识影像的内容，以产生并提供影像相关信息，亦即使用者关注目标的相 关信息。
[0086] 智能装置300可实作为一眼镜、一耳机或一帽子等方便使用者穿戴的配件。其应 用范围不仅限于展览会场的导览，智能装置300亦可做为大型室内商场的促销机器，当使 用者动作为接近某一商店时，智能装置300可辨识商店的招牌，提供商店特价商品信息以 及商场内类似性质其他商店的特卖及位置信息等给使用者。无论应用于何种场合，本发明 的智能装置以及利用智能装置的数据提供方法皆可提供使用者无感的操作经验。
[0087] 虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺 者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当 视所附的权利要求书所界定的范围为准。
【主权项】
1. 一种辨识装置，其特征在于，辨识对于一智能装置的一使用者动作，该辨识装置包 含： 一感测器模块，包含：一磁力仪，侦测该使用者动作的一方向；以及一陀螺仪，侦测该 使用者动作的至少一角速率；以及 一启动模块，根据该方向及该至少一角速率判断该使用者动作，并根据该使用者动作 启动该智能装置的一影像擷取功能。2. 根据权利要求1所述的辨识装置，其特征在于，该启动模块执行以下指令： 根据该至少一角速率，计算至少一角速率累加值； 根据该方向，计算一角度变化；以及 根据该至少一角速率累加值及该角度变化，启动该智能装置的该影像擷取功能。3. 根据权利要求2所述的辨识装置，其特征在于，该启动模块计算该至少一角速率累 加值的一绝对向量值，当该绝对向量值大于一第一预设值时，启动该智能装置的该影像擷 取功能。4. 根据权利要求2所述的辨识装置，其特征在于，该启动模块计算该角度变化的一绝 对值，当该绝对值大于一第二预设值时，启动该智能装置的该影像擷取功能。5. 根据权利要求1所述的辨识装置，其特征在于，还包含一通讯模块，该通讯模块与一 场域信标通讯以判断该智能装置所处的一位置，该启动模块根据该位置及该使用者动作启 动该智能装置的该影像擷取功能。6. 根据权利要求1所述的辨识装置，其特征在于，该感测器模块另包含一加速计，该加 速计侦测该使用者动作的一加速度，该启动模块根据该加速度判断该使用者动作。7. 根据权利要求1所述的辨识装置，其特征在于，该感测器模块另包含一近接感测器， 该近接感测器侦测该智能装置的前方是否有阻隔物，并产生一侦测结果，该启动模块根据 该侦测结果判断该使用者动作。8. -种智能装置，其特征在于，包含： 一感测器模块，包含：一磁力仪，侦测对于该智能装置的一使用者动作的一方向；以及 一陀螺仪，侦测该使用者动作的至少一角速率； 一启动模块，根据该方向及该至少一角速率判断该使用者动作，并根据该使用者动作， 产生一启动信号； 一影像擷取模块，根据该启动信号擷取一影像； 一影像辨识模块，辨识该影像的内容，以产生一影像相关信息；以及 一信息提供模块，提供该影像相关信息。9. 根据权利要求8所述的智能装置，其特征在于，该启动模块执行以下操作： 根据该至少一角速率，计算至少一角速率累加值； 根据该方向，计算一角度变化；以及 根据该至少一角速率累加值及该角度变化，产生该启动信号。10. 根据权利要求9所述的智能装置，其特征在于，该启动模块计算该至少一角速率累 加值的一绝对向量值，当该绝对向量值大于一第一预设值时，产生该启动信号。11. 根据权利要求9所述的智能装置，其特征在于，该启动模块计算该角度变化的一绝 对值，当该绝对值大于一第二预设值时，产生该启动信号。12. 根据权利要求8所述的智能装置，其特征在于，还包含一通讯模块，该通讯模块与 一场域信标通讯，以判断该智能装置所处的一位置，该启动模块根据该位置与该使用者动 作产生该启动信号。13. 根据权利要求8所述的智能装置，其特征在于，该感测器模块另包含一加速计，该 加速计侦测该使用者动作的一加速度，该启动模块根据该加速度判断该使用者动作。14. 根据权利要求8所述的智能装置，其特征在于，该感测器模块包含一近接感测器， 该近接感测器侦测该智能装置的前方是否有阻隔物，并据以产生一侦测结果，该启动模块 根据该侦测结果判断该使用者动作。15. 根据权利要求8所述的智能装置，其特征在于，还包含一数据库，储存该影像相关 信息，该影像辨识模块根据该影像的该内容，搜寻并读取该数据库，以提供该影像相关信 肩、。16. -种信息提供方法，其特征在于，用来在一智能装置上提供一影像的一影像相关信 息，该信息提供方法包含： 侦测对于该智能装置的一使用者动作的一方向以及该使用者动作的至少一角速率； 根据该方向及该至少一角速率，判断该使用者动作； 根据该使用者动作，产生一启动信号； 根据该启动信号，擷取一影像； 辨识该影像的内容，以产生一影像相关信息；以及 提供该影像相关信息。17. 根据权利要求16所述的信息提供方法，其特征在于，根据该方向及该至少一角速 率，判断该使用者动作，并根据该使用者动作，产生该启动信号的步骤，包含： 根据该至少一角速率，计算至少一角速率累加值； 根据该方向，计算一角度变化；以及 根据该至少一角速率累加值及该角度变化，产生该启动信号。18. 根据权利要求17所述的信息提供方法，其特征在于，根据该至少一角速率累加值 及该角度变化，产生该启动信号的步骤，包含： 计算该至少一角速率累加值的一绝对向量值；以及 当该绝对向量值大于一第一预设值时，产生该启动信号。19. 根据权利要求17所述的信息提供方法，其特征在于，根据该至少一角速率累加值 及该角度变化，产生该启动信号的步骤，包含： 计算该角度变化的一绝对值；以及 当该绝对值大于一第二预设值时，产生该启动信号。20. 根据权利要求16所述的信息提供方法，其特征在于，产生该启动信号的步骤包含 根据一位置与该使用者动作产生该启动信号，该智能装置所处的该位置是透过与一场域信 标通讯而得。21. 根据权利要求16所述的信息提供方法，其特征在于，还包含： 侦测该使用者动作的一加速度，并根据该加速度判断该使用者动作。22. 根据权利要求16所述的信息提供方法，其特征在于，还包含： 侦测该智能装置的前方是否有阻隔物，并据以产生一侦测结果，根据该侦测结果判断 该使用者动作。23.根据权利要求16所述的信息提供方法，其特征在于，辨识该影像的该内容，产生该 影像相关信息的步骤包含： 搜寻并读取该智能装置包含的一数据库，以提供该影像相关信息。
【专利摘要】一种辨识装置、智能装置以及信息提供方法。智能装置提供影像的影像相关信息，其包含感测器模块、启动模块、影像撷取模块、影像辨识模块与信息提供模块。感测器模块还包含磁力仪与陀螺仪。磁力仪侦测对于智能装置的使用者动作的方向，陀螺仪侦测使用者动作的至少一角速率。启动模块根据方向及角速率判断使用者动作，并根据使用者动作，产生启动信号。影像撷取模块根据启动信号撷取影像。影像辨识模块辨识影像的内容，以产生影像相关信息。最后，信息提供模块提供影像相关信息。本发明的智能装置可利用感测器模块判断使用者动作，并根据使用者动作启动影像撷取与辨识功能的技术手段，达到根据自然动作提供影像相关信息以及降低智能装置耗电的效果。
【IPC分类】G06F3/01
【公开号】CN105487644
【申请号】CN201410471732
【发明人】林敬文, 陈振寰, 江伟铭
【申请人】财团法人资讯工业策进会
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月16日
【公告号】US9354712, US20160062472
【技术领域】
[0001] 本发明是有关于一种辨识装置、智能装置以及信息提供方法，特别是有关于一种 应用于人机界面的辨识装置、智能装置以及信息提供方法。
【背景技术】
[0002] 随着信息科技的快速进展，人们的日常生活与机器越来越密不可分，如何有效率 地操作机器以帮助人类提高生产力或达到其他目的，更是一个重要的研究领域。
[0003] 人机界面（Human Machine Interface)是机电系统和操作者间进行信息交换、沟 通与互动的媒介，随着运算能力以及硬件技术的进步，人机界面由文字模式演进至图型模 式，也不再限于传统的鼠标与键盘，更为人性化的界面如触控式和语音式界面等亦纷纷出 笼。
[0004] 然而，上述的人机界面中，使用者在利用人机界面取得信息时，皆需主动切换机器 至一接收输入指令模式，操作流程并不自然也不便利。
【发明内容】
[0005] 为了克服现存人机界面使用上不自然便利的缺点，亟需一种利用使用者自然动作 来进行人机互动的装置与方法，以提供更佳的使用者经验（User Experience)。
[0006] 本发明的一方面为一辨识装置，辨识装置辨识对于一智能装置的一使用者动作， 且包含一感测器模块与一启动模块。感测器模块包含一磁力仪与一陀螺仪。磁力仪侦测使 用者动作的一方向，陀螺仪侦测使用者动作的至少一角速率。启动模块根据方向及角速率 判断使用者动作，并根据使用者动作启动智能装置的一影像擷取功能。
[0007] 根据本发明的一实施例，启动模块根据至少一角速率计算至少一角速率累加值， 且根据方向计算一角度变化，最后根据至少一角速率累加值及角度变化，启动智能装置的 影像擷取功能。
[0008] 根据本发明的一实施例，启动模块计算至少一角速率累加值的一绝对向量值，当 绝对向量值大于一第一预设值时，启动智能装置的影像擷取功能。
[0009] 根据本发明的一实施例，启动模块计算角度变化的一绝对值，当绝对值大于一第 二预设值时，启动智能装置的影像擷取功能。
[0010] 根据本发明的一实施例，辩识装置包含一通讯模块，通讯模块与一场域信标通讯 以判断智能装置所处的一位置，启动模块根据该位置与该使用者动作启动智能装置的影像 擷取功能。
[0011] 根据本发明的一实施例，感测器模块另包含一加速计，加速计侦测使用者动作的 一加速度，启动模块根据加速度判断使用者动作。
[0012] 根据本发明的一实施例，感测器模块另包含一近接感测器，近接感测器侦测智能 装置的前方是否有阻隔物，并产生一侦测结果，启动模块根据侦测结果判断使用者动作。
[0013] 本发明的另一方面为一智能装置，包含一感测器模块、一启动模块、一影像擷取模 块、一影像辨识模块与一信息提供模块。感测器模块包含一磁力仪与一陀螺仪。磁力仪侦 测使用者动作的一方向，陀螺仪侦测使用者动作的至少一角速率。启动模块根据方向及角 速率判断使用者动作，并根据使用者动作产生一启动信号。影像擷取模块根据启动信号擷 取一影像，影像辨识模块辨识影像的内容，以产生一影像相关信息，信息提供模块提供影像 相关信息。
[0014] 根据本发明的一实施例，启动模块根据至少一角速率计算至少一角速率累加值， 且根据方向计算一角度变化，最后根据至少一角速率累加值及角度变化，产生该启动信号。
[0015] 根据本发明的一实施例，启动模块计算至少一角速率累加值的一绝对向量值，当 绝对向量值大于一第一预设值时，产生该启动信号。
[0016] 根据本发明的一实施例，启动模块计算角度变化的一绝对值，当绝对值大于一第 二预设值时，产生该启动信号。
[0017] 根据本发明的一实施例，智能装置包含一通讯模块，通讯模块与一场域信标通讯 以判断智能装置所处的一位置，启动模块根据该位置与该使用者动作产生该启动信号。
[0018] 根据本发明的一实施例，感测器模块另包含一加速计，加速计侦测使用者动作的 一加速度，启动模块根据加速度判断使用者动作。
[0019] 根据本发明的一实施例，感测器模块另包含一近接感测器，近接感测器侦测智能 装置的前方是否有阻隔物，并产生一侦测结果，启动模块根据侦测结果判断使用者动作。
[0020] 根据本发明的一实施例，智能装置还包含一数据库，储存影像相关信息，影像辨识 模块根据影像的内容，搜寻并读取该数据库，以提供影像相关信息。
[0021] 本发明的又一方面为一种信息提供方法，用来在一智能装置上提供一影像的一影 像相关信息。信息提供方法包含下列步骤。首先，侦测对于智能装置的一使用者动作的一 方向以及使用者动作的至少一角速率。接着，根据方向及角速率，判断使用者动作，并且根 据使用者动作，产生一启动信号。根据启动信号，擷取一影像，并且辨识影像的内容，以产生 影像相关信息，最后提供影像相关信息。
[0022] 根据本发明的一实施例，信息提供方法根据方向及角速率判断使用者动作，并根 据使用者动作产生启动信号的步骤，包含根据至少一角速率计算至少一角速率累加值，且 根据方向计算一角度变化，并根据至少一角速率累加值及角度变化，产生启动信号。
[0023] 根据本发明的一实施例，根据至少一角速率累加值及角度变化产生启动信号的步 骤，包含计算至少一角速率累加值的一绝对向量值，当绝对向量值大于一第一预设值时，产 生启动信号。
[0024] 根据本发明的一实施例，根据至少一角速率累加值及角度变化产生启动信号的步 骤，包含计算角度变化的一绝对值，当绝对值大于一第二预设值时，产生启动信号。
[0025] 根据本发明的一实施例，其中产生启动信号的步骤包含根据一位置产生启动信 号，智能装置所处的位置是透过与一场域信标通讯而得。
[0026] 根据本发明的一实施例，信息提供方法还包含侦测使用者动作的一加速度，并根 据加速度判断使用者动作。
[0027] 根据本发明的一实施例，信息提供方法还包含侦测智能装置的前方是否有阻隔 物，并据以产生一侦测结果，根据侦测结果判断使用者动作。
[0028] 根据本发明的一实施例，其中辨识影像的内容产生影像相关信息的步骤，包含搜 寻并读取智能装置包含的一数据库以提供影像相关信息。
[0029] 本发明描述一结合多种感测器的智能装置与辨识装置以及其相关的信息提供方 法，可提供以使用者自然动作操作的人机界面，使用者不需切换智能装置与辨识装置的模 式，使其进入接收指令的状态，因此可打造出简便流畅的操作过程，得到几乎无感的使用者 经验。本发明更结合通讯技术的定位功能，以在特定场域中启动智能装置与辨识装置，让使 用者可利用自然动作的操作开启影像擷取与辨识的功能，如此一来，不只可降低影像擷取 与辨识的能源消耗以避免能源浪费，更可降低智能装置的电量需求，进一步使智能装置更 加轻量化，以提升配戴舒适度。
【附图说明】
[0030] 为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说 明如下：
[0031] 图1为根据第一实施例所绘示的智能装置与辨识装置的示意方块图；
[0032] 图2为根据第一实施例所绘示的判断使用者动作的流程图；
[0033] 图3为根据第二实施例所绘示的智能装置与辨识装置的示意方块图；
[0034] 图4为根据第三实施例所绘示的智能装置的使用场景示意图；
[0035] 图5为根据第四实施例所绘示的信息提供方法的流程图；以及
[0036] 图6为根据第五实施例所绘示的使用者操作的流程图。
【具体实施方式】
[0037] 下文是举实施例配合所附附图作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发 明所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结 构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。此外，附图仅以说明为目的，并 未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件将以相同的符号标示来说明。
[0038] 关于本文中所使用的"第一"、"第二"、…等，并非 特别指称次序或顺位的意思，亦 非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的元件或操作而已。
[0039] 于实施方式与申请专利范围中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则"一"与 "该"可泛指单一个或复数个。
[0040] 图1为根据第一实施例所绘示的智能装置与辨识装置的示意方块图。一智能装 置100包含一辨识装置110、一影像擷取模块140、一影像辨识模块150与一信息提供模块 160,辨识装置110连接至影像擷取模块140,影像擷取模块140连接至影像辨识模块150， 且影像辨识模块150与信息提供模块160连接。
[0041] 辨识装置110中还包含一感测器模块120与一启动模块130。感测器模块120内 包含数种感测器，以感测配戴智能装置100的使用者对于智能装置100的一使用者动作。 启动模块130根据感测器模块120对于使用者动作的感测结果，判断是否产生一启动信号。 影像擷取模块140根据启动信号擷取一影像，而影像辨识模块150辨识影像的内容，以产生 一影像相关信息，信息提供模块160则提供影像相关信息给配戴智能装置100的使用者。
[0042] 于本实施例中，感测器模块110包含一磁力仪（Magnetometer) 122与一陀螺仪 (Gyroscope) 124。磁力仪122侦测使用者动作的一方向，而陀螺仪124则侦测使用者动作 的至少一角速率。
[0043] 磁力仪122又称磁强计或高斯计，又可根据硬件实作原理以及功能分为数种类 型，于一实施例中，磁力仪122为一利用磁组效应原理实作的平面电子罗盘（E-compass)。 于另一实施例中，磁力仪122为一利用霍尔效应（Hall Effect)原理实作的3D电子罗盘 (E-compass)〇
[0044] 陀螺仪124用来测量角速率，根据测量轴向多寡可分二轴陀螺仪与三轴陀螺仪， 另外也可根据实作原理细分为多种。于一实施例中，使用传统机械陀螺仪。于另一实施例 中，使用微机电系统（Micro Electronic Mechanical System, MEMS)陀螺仪。于又一实施 例中，使用光纤陀螺仪（Optical Fiber Gyroscope)。
[0045] 启动模块130根据磁力仪122与陀螺仪124对方向与至少一角速率的感测结果， 判断使用者动作是否保持同一面对方向。启动模块130为一微处理器（Microprocessor)、 微控制器（Microcontroller)或一集成电路（Integrated Circuit)。在使用者动作保持同 一面对方向时，根据自然行为，可判断使用者对面对方向投入注意力或表示兴趣。图2为根 据本实施例所绘示的判断使用者动作的流程图。
[0046] S210步骤中，启动模块130于磁力仪122与陀螺仪124开始侦测方向与至少一角 速率时，记录一起始时间为T0。
[0047] S220步骤中，启动模块130计算从起始时间TO到目前时间T1间，陀螺仪124前后 方向的角速率累加值Vsl，与左右方向的角速率累加值Vs2,并计算前后方向的角速率累加 值Vsl与左右方向的角速率累加值Vs2的绝对向量值
S230步骤中，启动模 块130计算起始时间T0到目前时间T1间，磁力仪122所测量到的角度变化。
[0048] S240步骤中，判断起始时间T0到目前时间T1的一时间差是否小于一预设值T，若 是，则重新回到S220步骤，若否，则继续进行S250步骤。
[0049] S250步骤中，判断绝对向量值
是否大于一第一预设值。S260步骤 中，判断角度变化是否大于一第二预设值。
[0050] 若S250步骤或S260步骤的任一步判断为是，表示使用者动作并无保持同一面对 方向，进行S270步骤，判断使用者不关注某一物体，且重置起始时间T0为现在时间。
[0051] 若S250步骤与S260步骤皆为否，表示前后与左右方向的角速率累加值的绝对向 量值与角度变化分别小于第一预设值与第二预设值，也就是说，使用者动作大致保持同一 面对方向，并且至少持续了预设值T的时间。
[0052] 预设值T可根据所欲达到的使用者操作效果订定，于一实施例中，将预设值T定为 2秒，因此，使用者动作保持同一面对方向2秒后，判断使用者动作关注所面对方向的物体， 使用者操作的反应时间即为2秒。于另一实施例中，预设值T定为5秒，预设值T较长，因 此反应时间不如前一实施例迅速，然而可避免在使用者并无关注面对方向时，误判使用者 的意向。于又一实施例中，使用者可根据自身需要设定预设值T。
[0053] 第一预设值的数值是用于判断陀螺仪124所测量的至少一角速率累加值，因此可 根据陀螺仪124的精度与预设值T订定。于一实施例中，使用一微机电系统（MEMS)陀螺仪， MEMS陀螺仪精度为0. 1度/秒，预设值T为3秒，第一预设值设为0. 4度/秒，若预设值T 为4秒，第一预设值设为0. 57度/秒。于另一实施例中，使用一光纤陀螺仪，光纤陀螺仪精 度为0. 01度/秒，预设值T为3秒，第一预设值设为0. 04度/秒，若预设值T为4秒，第一 预设值设为〇. 057度/秒。
[0054] 第二预设值的数值可根据磁力仪122的精度设定，于一实施例中，使用的电子罗 盘为磁力仪122,精度为1度，第二预设值设为2度，以避免磁力仪122的误差造成误判。于 另一实施例中，磁力仪122使用较高精度的电子罗盘，精度为0. 5度，第二预设值设为1度。
[0055] 如上所述，若S250步骤与S260步骤皆为否，使用者关注面对方向的物体，则启动 模块130产生一启动信号，影像擷取模块140根据启动信号擷取一影像，以拍摄使用者表示 兴趣的物体，而影像辨识模块150则辨识影像的内容，并且产生一影像相关信息。
[0056] 于一实施例中，影像擷取模块140为一针孔摄影机。于另一实施例中，影像擷取模 块140为一无线微型摄影机。
[0057] 影像辨识模块150接收影像，以机器视觉（Machine Vision)的技术，针对影 像的不同特征进行解析辨识，并产生影像相关信息。影像辨识模块150为一微处理器 (Microprocessor)、微控制器（Microcontroller)或一系统单芯片（System on Chip)。于 一实施例中，影像辨识模块150辨识影像中的文字信息以产生影像相关信息。于另一实施 例中，影像辨识模块150将影像比对至已知影像数据以产生影像相关信息。
[0058] 信息提供模块170自影像辨识模块150接收影像相关信息，并提供影像相关信息 给配戴智能装置100的使用者。信息提供模块170为一微处理器（Microprocessor)、微控 制器（Microcontroller)或一系统单芯片（System on Chip)。
[0059] 于一实施例中，信息提供模块170还包含一显示器，并以显示器显示影像相关信 息。于另一实施例中，信息提供模块170还包含一语音播放装置，并以语音播放装置播报影 像相关信息。
[0060] 图3为根据第二实施例所绘示的智能装置与辨识装置的示意方块图。智能装置 300包含一辨识装置310、一影像擷取模块350、一影像辨识模块360与一信息提供模块 370。智能装置300所包含的上述模块相互作用的方式与第一实施例中的智能装置100相 似，故不在此赘述。
[0061] 于本实施例中，辨识装置310中的一感测器模块320除一磁力仪322与一陀螺仪 324 外，还包含一加速计（Accelerometer) 326 与一近接感测器（Proximity sensor) 328。辨 识装置310所包含的一启动模块330除了利用磁力仪322与陀螺仪324以判断对于智能装 置300的一使用者动作的一面对方向外，亦可利用加速计326与近接感测器328来判断使 用者动作。
[0062] 于一实施例中，加速计326侦测使用者动作的一加速度，启动模块330根据加速度 判断使用者动作是否为移动状态，并在使用者动作为静止时，启动影像擷取模块350,以免 影像擷取模块350于运动状态中拍摄出模糊影像，不利 影像辨识模块360进行辨识。加速 计 326 为一压阻式加速计（Piezoresistive Accelerometer)、电容式加速计（Capacitive Accelerometer)或热对流式加速计（Thermal Accelerometer) 〇
[0063] 于另一实施例中，启动模块330除判断使用者动作的面对方向外，更以近接感测 器328侦测智能装置300前方是否有阻隔物，并产生一侦测结果，启动模块330根据侦测结 果判断使用者动作。启动模块330于使用者动作保持同一面对方向，且近接感测器328判 断前方有阻隔物时，判断使用者关注的对象在近接感测器328的感测距离内，并产生一启 动信号，使影像擷取模块350擷取一影像，如此影像擷取模块350所擷取的影像能清楚拍摄 所关注的物体，以利影像辨识模块360辨识影像。近接感测器328为一电感式近接感测器 (Inductive Sensor)、电容式近接感测器（Capacitive Sensor)、激光式近接感测器（Laser Rangefinder)或润电流式位移感测器（Eddy-Current Sensor)。
[0064] 智能装置300的辨识装置310还包含一通讯模块340,通讯模块340与一场域信标 (Beacon)通讯，以判断智能装置300所处的一位置，启动模块330根据位置与使用者动作产 生启动信号。举例来说，智能装置300可通过通讯模块340与场域信标（Beacon)通讯，判 断智能装置300是否所处在一场域范围内，若判断智能装置300是所处于该场域范围内，且 使用者动作为保持同一面对方向，则启动模块330产生启动信号。通讯模块340为一蓝牙 (Bluetooth)通讯模块、一 WiFi通讯模块或一红外线（Infrared)通讯模块。
[0065] 智能装置300的影像辨识模块360还包含一数据库362,数据库362中储存有多笔 影像数据以及其对应的影像相关信息，影像辨识模块360接收影像擷取模块350所擷取的 影像后，将影像与数据库362的影像数据做比对辨识，并在辨识成功后，提取数据库362中 对应的影像相关信息，由信息提供模块370提供给智能装置300的使用者。
[0066] 于一实施例中，数据库362储存场域信标通讯范围内的复数笔影像数据，使用者 配戴智能装置300进入场域信标的通讯范围内后，通讯模块340可做定位并判断智能装置 300所处的一位置，启动模块330利用该位置以及使用者动作产生一启动信号。
[0067] 辨识装置310中的感测器模块320亦可结合其他感测器，并在启动模块330中针 对不同感测器实作判断使用者动作的演算法，以更精准地侦测配戴智能装置300的使用者 对于智能装置300的使用者动作，并利用各感测器的不同特点互相弥补，以提供自然流畅 的使用者体验。
[0068] 如上所述的启动模块110、310、影像辨识模块160、360以及信息提供模块170、370 等，其【具体实施方式】可为软件、硬件与/或固件。举例来说，若以执行速度及精确性为首要 考量，则这些模炔基本上可选用硬件与/或固件为主；若以设计弹性为首要考量，则这些模 炔基本上可选用软件为主；或者，这些模块可同时采用软件、硬件及固件协同作业。应了解 到，以上所举的这些例子并没有所谓孰优孰劣之分，亦并非用以限制本发明，熟悉此项技艺 者当视当时需要，弹性选择这些模块的【具体实施方式】。举例来说，这些模块可整合至中央处 理器执行。
[0069] 如上所述的数据库362,其【具体实施方式】，可储存于同一储存装置，例如计算机硬 盘、或其他计算机可读取的记录媒体等。
[0070] 图4为根据第三实施例所绘示的智能装置的使用场景示意图，一参观展览的使用 者配戴一智能装置400,展场内设置一场域信标410与展览品420a~420d，智能装置400 内储存有各展览品420a~420d的复数笔影像数据，智能装置400根据其是否可利用与场 域信标410的通讯判断一位置决定其是否位于展场内，智能装置400更判断一使用者动作 是否静止且保持同一面对方向，以及前方是否有阻隔物，若以上皆是，则擷取一影像并辨识 其是否为展览品420a~420d的相片，若是则智能装置400提供对应展览品的多媒体信息 给使用者。上述的实施例展览品数量仅为示例，不应用来限制本发明的范围。
[0071] 图5为根据第四实施例所绘示的信息提供方法的流程图。为了方便及清楚说明， 以下信息提供方法500的说明以图3所示的智能装置300为例，但本发明并不以此为限。虽 然以下对于信息提供方法500是以特定顺序的步骤来做描述，然此并不限制本发明所提及 步骤的前后顺序，另外在实作中可增加或减少所述步骤。
[0072] S510步骤中，侦测对于智能装置300的一使用者动作的一方向以及至少一角速 率。于S520步骤中，根据方向及至少一角速率，判断使用者动作。于一实施例中，S520步 骤中判断使用者动作是否保持同一面对方向，判断的细节如图2的描述，于此不再赘述。
[0073] S530步骤中，根据使用者动作，产生一启动信号。于一实施例中，使用者动作为保 持同一面对方向时，产生启动信号。于另一实施例中，亦可判断使用者动作为摇头或点头等 与方向或角速率有关的自然动作，并且根据使用者动作的判断结果产生启动信号。
[0074] S540步骤中，根据启动信号，擷取一影像。于一实施例中，更可以对所擷取的影像 做锐利化、去杂讯或白平衡等影像处理，以利下一步骤的进行。
[0075] 接着进行S550步骤，辨识S540步骤中影像的内容，以产生一影像相关信息。于一 实施例中，影像相关信息是比对影像与数据库362内储存的复数笔影像信息所得。
[0076] S560步骤中，提供S550步骤所产生的影像相关信息。于一实施例中，若影像相关 信息是影像或影片格式，利用一显示器显示影像相关信息。于另一实施例中，若影像相关信 息是语音格式，利用一语音播放装置播放影像相关信息。于又一实施例中，若影像相关信息 为文字格式，可视使用者需要，利用显示器显示或利用语音合成（TTS)技术播放文字格式 的影像相关息。
[0077] 使用传统的语音导览装置或模式时，使用者需要手动按钮以取得对应展览品的语 音文件，而利用信息提供方法500,使用者则在固定一面对方向欣赏展览品时，以自然动作 启动擷取并辨识该展览品影像的功能，取得对应的导览语音解说，大幅提升欣赏展览的使 用者经验。
[0078] 图6为根据第五实施例所绘示的使用者操作流程图。为了方便及清楚说明，以下 使用者操作流程的说明以图3所示的智能装置300为例，但本发明并不以此为限。虽然以 下对于使用者操作流程是以特定顺序的步骤来做描述，然此并不限制本发明所提及步骤的 前后顺序，另外在实作中可增加或减少所述步骤。
[0079] S610步骤中，使用者配戴一智能装置300,并开启一程序。该程序为以程序语言 实作信息提供方法630所得的一机器指令组合。S631步骤至S636步骤则为信息提供方法 630实作为一计算机程序的执行步骤，该计算机程序储存于一计算机可读取的记录媒体中， 计算机读取此记录媒体后，令一智能装置300执行本信息提供方法。
[0080] S631步骤中，透过与一场域信标通讯取得一位置，判断是否位处一特定场域。于一 实施例中，特定场域为一展览会场。于另一实施例中，信息提供方法630中的数据库362包 含一预先设定的环境范围的相关信息，故该特定场域设定为预先设定的环境范围。
[0081] 于本实施例中，若S631步骤中判断智能装置300并不位处特定场域，则结束该程 序。如此一来，可避免多余的运算资源与能源消耗，以达到省电及智能装置300轻量化的目 的。
[0082] 若S631步骤中判断智能装置300位处特定场域，则进行S632步骤，侦测对于智能 装置300 -使用者动作的一加速度，根据加速度判断使用者动作是否为静止。若使用者动 作为移动状态，则表示使用者并无关注的焦点，若使用者动作为静止，则进行S633步骤。
[0083] S633步骤为侦测智能装置300前方是否有阻隔物，若其前方有阻隔物，表示配戴 智能装置30 0的使用者前方有墙面等物体，且阻隔物位于近接感测器328的感测范围内。
[0084] 接着，进行S634步骤，侦测使用者动作的一方向与至少一角速率，判断使用者动 作是否维持同一面对方向，若是，表示有吸引使用者关注的物体，吸引使用者关注的物体位 于近接感测器328的感测范围内，且使用者动作为静止。S634步骤的详细操作如图2的描 述，故不在此赘述。
[0085] 利用S632步骤到S634步骤判断配戴智能装置300的使用者的确关注一目标之 后，进行S635步骤，产生一启动信号以擷取一影像，影像中包含使用者关注的目标。接着， 于S636步骤中，辨识影像的内容，以产生并提供影像相关信息，亦即使用者关注目标的相 关信息。
[0086] 智能装置300可实作为一眼镜、一耳机或一帽子等方便使用者穿戴的配件。其应 用范围不仅限于展览会场的导览，智能装置300亦可做为大型室内商场的促销机器，当使 用者动作为接近某一商店时，智能装置300可辨识商店的招牌，提供商店特价商品信息以 及商场内类似性质其他商店的特卖及位置信息等给使用者。无论应用于何种场合，本发明 的智能装置以及利用智能装置的数据提供方法皆可提供使用者无感的操作经验。
[0087] 虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺 者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当 视所附的权利要求书所界定的范围为准。
【主权项】
1. 一种辨识装置，其特征在于，辨识对于一智能装置的一使用者动作，该辨识装置包 含： 一感测器模块，包含：一磁力仪，侦测该使用者动作的一方向；以及一陀螺仪，侦测该 使用者动作的至少一角速率；以及 一启动模块，根据该方向及该至少一角速率判断该使用者动作，并根据该使用者动作 启动该智能装置的一影像擷取功能。2. 根据权利要求1所述的辨识装置，其特征在于，该启动模块执行以下指令： 根据该至少一角速率，计算至少一角速率累加值； 根据该方向，计算一角度变化；以及 根据该至少一角速率累加值及该角度变化，启动该智能装置的该影像擷取功能。3. 根据权利要求2所述的辨识装置，其特征在于，该启动模块计算该至少一角速率累 加值的一绝对向量值，当该绝对向量值大于一第一预设值时，启动该智能装置的该影像擷 取功能。4. 根据权利要求2所述的辨识装置，其特征在于，该启动模块计算该角度变化的一绝 对值，当该绝对值大于一第二预设值时，启动该智能装置的该影像擷取功能。5. 根据权利要求1所述的辨识装置，其特征在于，还包含一通讯模块，该通讯模块与一 场域信标通讯以判断该智能装置所处的一位置，该启动模块根据该位置及该使用者动作启 动该智能装置的该影像擷取功能。6. 根据权利要求1所述的辨识装置，其特征在于，该感测器模块另包含一加速计，该加 速计侦测该使用者动作的一加速度，该启动模块根据该加速度判断该使用者动作。7. 根据权利要求1所述的辨识装置，其特征在于，该感测器模块另包含一近接感测器， 该近接感测器侦测该智能装置的前方是否有阻隔物，并产生一侦测结果，该启动模块根据 该侦测结果判断该使用者动作。8. -种智能装置，其特征在于，包含： 一感测器模块，包含：一磁力仪，侦测对于该智能装置的一使用者动作的一方向；以及 一陀螺仪，侦测该使用者动作的至少一角速率； 一启动模块，根据该方向及该至少一角速率判断该使用者动作，并根据该使用者动作， 产生一启动信号； 一影像擷取模块，根据该启动信号擷取一影像； 一影像辨识模块，辨识该影像的内容，以产生一影像相关信息；以及 一信息提供模块，提供该影像相关信息。9. 根据权利要求8所述的智能装置，其特征在于，该启动模块执行以下操作： 根据该至少一角速率，计算至少一角速率累加值； 根据该方向，计算一角度变化；以及 根据该至少一角速率累加值及该角度变化，产生该启动信号。10. 根据权利要求9所述的智能装置，其特征在于，该启动模块计算该至少一角速率累 加值的一绝对向量值，当该绝对向量值大于一第一预设值时，产生该启动信号。11. 根据权利要求9所述的智能装置，其特征在于，该启动模块计算该角度变化的一绝 对值，当该绝对值大于一第二预设值时，产生该启动信号。12. 根据权利要求8所述的智能装置，其特征在于，还包含一通讯模块，该通讯模块与 一场域信标通讯，以判断该智能装置所处的一位置，该启动模块根据该位置与该使用者动 作产生该启动信号。13. 根据权利要求8所述的智能装置，其特征在于，该感测器模块另包含一加速计，该 加速计侦测该使用者动作的一加速度，该启动模块根据该加速度判断该使用者动作。14. 根据权利要求8所述的智能装置，其特征在于，该感测器模块包含一近接感测器， 该近接感测器侦测该智能装置的前方是否有阻隔物，并据以产生一侦测结果，该启动模块 根据该侦测结果判断该使用者动作。15. 根据权利要求8所述的智能装置，其特征在于，还包含一数据库，储存该影像相关 信息，该影像辨识模块根据该影像的该内容，搜寻并读取该数据库，以提供该影像相关信 肩、。16. -种信息提供方法，其特征在于，用来在一智能装置上提供一影像的一影像相关信 息，该信息提供方法包含： 侦测对于该智能装置的一使用者动作的一方向以及该使用者动作的至少一角速率； 根据该方向及该至少一角速率，判断该使用者动作； 根据该使用者动作，产生一启动信号； 根据该启动信号，擷取一影像； 辨识该影像的内容，以产生一影像相关信息；以及 提供该影像相关信息。17. 根据权利要求16所述的信息提供方法，其特征在于，根据该方向及该至少一角速 率，判断该使用者动作，并根据该使用者动作，产生该启动信号的步骤，包含： 根据该至少一角速率，计算至少一角速率累加值； 根据该方向，计算一角度变化；以及 根据该至少一角速率累加值及该角度变化，产生该启动信号。18. 根据权利要求17所述的信息提供方法，其特征在于，根据该至少一角速率累加值 及该角度变化，产生该启动信号的步骤，包含： 计算该至少一角速率累加值的一绝对向量值；以及 当该绝对向量值大于一第一预设值时，产生该启动信号。19. 根据权利要求17所述的信息提供方法，其特征在于，根据该至少一角速率累加值 及该角度变化，产生该启动信号的步骤，包含： 计算该角度变化的一绝对值；以及 当该绝对值大于一第二预设值时，产生该启动信号。20. 根据权利要求16所述的信息提供方法，其特征在于，产生该启动信号的步骤包含 根据一位置与该使用者动作产生该启动信号，该智能装置所处的该位置是透过与一场域信 标通讯而得。21. 根据权利要求16所述的信息提供方法，其特征在于，还包含： 侦测该使用者动作的一加速度，并根据该加速度判断该使用者动作。22. 根据权利要求16所述的信息提供方法，其特征在于，还包含： 侦测该智能装置的前方是否有阻隔物，并据以产生一侦测结果，根据该侦测结果判断 该使用者动作。23.根据权利要求16所述的信息提供方法，其特征在于，辨识该影像的该内容，产生该 影像相关信息的步骤包含： 搜寻并读取该智能装置包含的一数据库，以提供该影像相关信息。
【专利摘要】一种辨识装置、智能装置以及信息提供方法。智能装置提供影像的影像相关信息，其包含感测器模块、启动模块、影像撷取模块、影像辨识模块与信息提供模块。感测器模块还包含磁力仪与陀螺仪。磁力仪侦测对于智能装置的使用者动作的方向，陀螺仪侦测使用者动作的至少一角速率。启动模块根据方向及角速率判断使用者动作，并根据使用者动作，产生启动信号。影像撷取模块根据启动信号撷取影像。影像辨识模块辨识影像的内容，以产生影像相关信息。最后，信息提供模块提供影像相关信息。本发明的智能装置可利用感测器模块判断使用者动作，并根据使用者动作启动影像撷取与辨识功能的技术手段，达到根据自然动作提供影像相关信息以及降低智能装置耗电的效果。
【IPC分类】G06F3/01
【公开号】CN105487644
【申请号】CN201410471732
【发明人】林敬文, 陈振寰, 江伟铭
【申请人】财团法人资讯工业策进会
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月16日
【公告号】US9354712, US20160062472
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