动作辨识系统及其方法技术方案

本发明专利技术实施例提供一种动作辨识系统及其方法。所述动作辨识系统包括环状本体、至少一发光单元、至少一光感测单元以及动作辨识模块。环状本体用以套置于使用者的可动部位上。发光单元的一端露出于环状本体的内环侧，并且用以提供第一光束照射至可动部位的至少一部分上。光感测单元的一端露出于环状本体的内环侧，并且用以感测可动部位的此至少一部分反射第一光束所产生的第二光束，并据此产生出光感测信号。动作辨识模块则用以根据此光感测信号判断出使用者的动作。本发明专利技术不受电源噪声与EMI的影响，且可测量位置较多以及方便性较佳，进而实现较佳的动作辨识。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种动作辨识系统及方法，且特别涉及一种以光感测可动部位上的肌肉变化而有效判断出使用者的动作的动作辨识系统及方法。
技术介绍
肌肉是人体中重要的组成部分之一，并且主要分成三种，分别为骨胳肌、平滑肌与心肌，其中又以主要分布在人体四肢与躯干的骨胳肌来负责支配人的基本活动。详细来说，骨胳肌的收缩运动受人的意识所支配，经由躯体神经的刺激，其伸缩可以带动骨胳的移动，以促成人体的运动。表面肌电图(Surface Electromyography,SEMG)是从肌肉表面通过电极引导与记录下来肌肉收缩时所伴随出现的肌电信号，它与肌肉的活动状态间存在着不同程度的关联性，故能有助于反映出运动过程中肌肉活动的变化。因此，现有的SEMG不仅可以普遍用于医疗诊断之外，还能够用来辨识动作。然而，由于目前以SEMG在进行动作判断时，仍存在有相当多的缺点。例如，受限于现场可编辑逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的规划，肌电信号处理装置的处理速度不易达到辨识的需求，感应端的信号放大电路技术较为复杂，且测量位置较局限于胸部与两手之外，肌电信号也较容易受电源噪声与电磁干扰(ElectroMagnetic Interference,EMI)的影响。因此，就现有技术来说，以SEMG为主的动作辨识系统，仍存在有许多待解决的问题。这也意谓着，对于日益发展的穿戴式技术来说，针对以表面肌电信号来作动作辨识的产品，仍不适合在消费电子领域的穿戴式装置上应用。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种动作辨识系统，所述动作辨识系统包括环状本体、至少一发光单元、至少一光感测单元以及动作辨识模块。环状本体用以套置于使用者的可动部位上。发光单元的一端露出于环状本体的内
环侧，并且用以提供第一光束照射至可动部位的至少一部分上。光感测单元的一端露出于环状本体的内环侧，并且用以感测可动部位的此至少一部分反射第一光束所产生的第二光束，并据此产生出光感测信号。动作辨识模块则用以根据此光感测信号判断出使用者的动作。本专利技术实施例还提供一种动作辨识方法，所述动作辨识方法适用于动作辨识系统，动作辨识系统包括环状本体、至少一发光单元、至少一光感测单元以及动作辨识模块，其中环状本体用以套置于使用者的可动部位上。所述动作辨识方法包括以下步骤。利用发光单元提供第一光束照射至可动部位的至少一部分上，其中发光单元的一端露出于环状本体的内环侧。利用光感测单元感测可动部位的此至少一部分反射第一光束所产生的第二光束，并据此产生出光感测信号，其中光感测单元的一端露出于环状本体的内环侧。利用动作辨识模块根据光感测信号来判断出使用者的动作。本专利技术的有益效果在于，综上所述，本专利技术实施例所提供的动作辨识系统及其方法，主要是以光感测肌肉变化而产生出感测信号，因此较不受电源噪声与EMI的影响，且可测量位置较多以及方便性较佳，进而实现较佳的动作辨识。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本专利技术，而非对本专利技术的权利范围作任何的限制。附图说明图1是本专利技术实施例所提供的动作辨识系统的功能方框图。图2是本专利技术实施例所提供的动作辨识系统的环状本体的外观示意图。图3是本专利技术实施例所提供的动作辨识系统的使用示意图。图4是本专利技术另一实施例所提供的动作辨识系统的功能方框图。图5是本专利技术另一实施例所提供的动作辨识系统所组构成的穿戴式装置的功能方框图。图6是本专利技术另一实施例所提供的动作辨识系统所组构成的穿戴式装置的外观示意图。图7是本专利技术另一实施例所提供的动作辨识系统所组构成的穿戴式装置
的功能方框图。图8是本专利技术另一实施例所提供的动作辨识系统的使用示意图。图9是本专利技术实施例所提供的动作辨识方法的流程示意图。图10是本专利技术另一实施例所提供的动作辨识方法的流程示意图。图11是本专利技术另一实施例所提供的动作辨识方法的流程示意图。图12是本专利技术另一实施例所提供的动作辨识方法的流程示意图。其中，附图标记说明如下：1、4、5、7：动作辨识系统10：环状本体10a：内环侧10b：外环侧12：发光单元14：光感测单元16：动作辨识模块40：重力感测模块42：陀螺仪模块44：光源控制器50：处理模块52：多媒体模块54：显示屏幕70：传输单元2：手腕5a、7a：穿戴式装置7b：电子装置S901～S905、S101～S103、S111、S121～S123：流程步骤具体实施方式在下文中，将通过附图说明本专利技术的各种实施例来详细描述本专利技术。然而，本专利技术概念可能以许多不同形式来体现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。此外，在附图中相同参考数字可用以表示类似的元件。请同时参阅图1至图3，其中图1是本专利技术实施例所提供的动作辨识系统的功能方框图，图2是本专利技术实施例所提供的动作辨识系统的环状本体的外观示意图，图3是本专利技术实施例所提供的动作辨识系统的使用示意图。动作辨识系统1主要包括有至少一发光单元12、至少一光感测单元14以及动作辨识模块16。上述各元件可以是通过纯硬件电路来实现，或者是通过硬件电路搭配固件或软件来实现，总之，本专利技术并不限制动作辨识系统1的具体实现方式。另外，上述各元件可以是整合或是分开设置，且本专利技术也不限制。值得注意的是，上述各元件之间亦可以通过有线或无线方式以进行数据的传递，本专利技术也不以此为限。另外，本专利技术实施例所提供的动作辨识系统1可以单纯地由一穿戴式装置实现，又或者由穿戴式装置与另一电子装置所形成的系统所实现，总之，本专利技术并不以此为限。因此，若为了方便将此动作辨识系统1组构成一穿戴式装置，此动作辨识系统1还必须包括有一环状本体10。由此可知，环状本体10为用来使得动作辨识系统1能组构成为穿戴式装置的主要构件之一。请参阅图2，环状本体10用以套置于使用者的一可动部位上。举例来说，此可动部位可以是此使用者身上有以肌肉收缩而促成运动的任何身体部位，例如手部肢体或腿部肢体等，总之，本专利技术并不以可动部位的种类为限制。另外，如图2所示，环状本体10的外观上主要可分为有内环侧10a与外环侧10b，其中环状本体10可以是特殊材质或可调长度的链体及扣环的组合，并且可依照所套置的可动部位的位置及尺寸，调整环状本体10的环形大小，以使环状本体10套入于使用者的可动部位时，不会因此容易松脱或掉落。总而言之，本专利技术并不限制环状本体10的详细实现方式，本
中的技术人员可依据实际需求或应用来进行环状本体10的设计。另外一方面，根据以上的教示，本
中的技术人员应可理解到，此动作辨识系统1所组构而成的穿戴式装置不一定要是环状造型的。换句话说，只要是本体能够易于穿戴于使用者的可动部位上，且不易松脱或掉落即可。因此，本
中的技术人员可依据实际需求或应用来进行本体外观的设计。下述采用环状本体的方式在此仅是用以举例，其并非用以限制本专利技术。对此，以下将使用图3的例子进行说明，但本专利技术并不限定于此。环状本体10可以是用以套置于此使用者的手腕2处上，并且以内环侧10a贴附于手腕2的表面，其中本专利技术实施例所提供的动作辨识系统1以光感测手腕2处肌肉的变化而产生出感测信号，并且根据此感测信号判断出使用者的动作，例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动作辨识系统，其特征在于，该动作辨识系统包括：一环状本体，用以套置于一使用者的一可动部位上；至少一发光单元，其位于该环状本体的一内环侧，并且用以提供一第一光束照射至该可动部位的至少一部分上；至少一光感测单元，其位于该环状本体的该内环侧，并且用以感测该可动部位的该至少一部分反射该第一光束所产生的一第二光束，并据此产生一光感测信号；以及一动作辨识模块，用以根据该光感测信号判断出该使用者的一动作。

【技术特征摘要】
1.一种动作辨识系统，其特征在于，该动作辨识系统包括：一环状本体，用以套置于一使用者的一可动部位上；至少一发光单元，其位于该环状本体的一内环侧，并且用以提供一第一光束照射至该可动部位的至少一部分上；至少一光感测单元，其位于该环状本体的该内环侧，并且用以感测该可动部位的该至少一部分反射该第一光束所产生的一第二光束，并据此产生一光感测信号；以及一动作辨识模块，用以根据该光感测信号判断出该使用者的一动作。2.如权利要求1所述的动作辨识系统，其中该发光元件为一发光二极管。3.如权利要求1所述的动作辨识系统，其中该光感测单元为一光体积量测感应器。4.如权利要求1所述的动作辨识系统，其中该动作辨识系统还包括一光源控制器，设置于该环状本体，并且电性连接该发光单元，以控制该发光单元的该第一光束的亮度。5.如权利要求1所述的动作辨识系统，其中该动作辨识系统还包括一重力感测模块和/或一陀螺仪模块，该重力感测模块用以判断出该可动部位的一位移，而该陀螺仪模块则用以判断出该可动部位的一旋转方向与角度，且该动作辨识模块根据该位移和/或该旋转方向与角度以及该光感测信号判断出该使用者的该动作。6.如权利要求1所述的动作辨识系统，其中该环状本体、该发光单元、该光感测单元与该动作辨识模块构成一穿戴式装置。7.如权利要求6所述的动作辨识系统，其中该动作辨识系统更包括一处理模块，设置该穿戴式装置中，用以控制该穿戴式装置执行该动作所对应的功能。8.如权利要求1所述的动作辨识系统，其中该动作辨识系统还包括一传输单元，用以有线或无线的方式将该光感测信号传递给该动作辨识模块，且该环状本体、该发光单元、该光感测单元与该传输单元组构成一穿戴式装置，该动作辨识模块位于该穿戴式装置之外。9.如权利要求8所述的动作辨识系统，其中该动作辨识系统还包括一电
\t子装置，且该动作辨识模块设置于该电子装置中，该电子装置则用以执行该动作所对应的功能。10.一种动作辨识方法，适用于一动作辨识系统，其中该动作辨识系统包括一环状本体、至少一发光单元、至少一光感测单元以及一动作辨识模块，该环状本体用以套置于一使用者的一可动部位上，其特征在于，该动作辨识方法包括：利用该发光单元提供一第一光束照射至该可动部位的至少一部分上，其中该发光单元的一端露出于该环状本体的一内环侧；利用该光感测单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：古人豪，罗忠稳，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71