将工具与拾取手势相关联制造技术

本发明专利技术涉及一种用于将第一工具与拾取手势相关联的方法，包括：借助第一位置检测器第一确定第一时间点的人员的手的拇指的第一位置和手的食指的第一位置；借助计算单元基于拇指的第一位置和食指的第一位置，第一计算第一时间点的拇指和食指之间的第一距离；借助第一位置检测器第二确定第二时间点的拇指的第二位置和食指的第二位置，其中，第二时间点在时间上处于第一时间点之后；借助计算单元基于拇指的第二位置和食指的第二位置，第二计算第二时间点的拇指和食指之间的第二距离；借助计算单元基于第一距离和第二距离第一识别拾取手势；借助计算单元基于第一工具的工具位置从工具集合中选择第一工具；借助计算单元将第一工具与拾取手势相关联。

【技术实现步骤摘要】
将工具与拾取手势相关联
本专利技术涉及一种用于将第一工具(601,602,603)与拾取手势相关联的方法和关联系统。
技术介绍
在许多
，特别是在医学
，用户不在真实的对象(例如患者或者技术装置)上、而是在虚拟现实(英语术语为“VirtualReality”，缩写为“VR”)中、在混合现实(英语术语为“MixedReality”，缩写为“MR”)中或者在增强现实(英语术语为“AugmentedReality”，缩写为“AR”)中的训练对象上进行工作流程的培训和训练。可以通过传感器监视并且自动化地分析这种培训或者训练，由此例如可以自动化地评估训练是否成功或者将训练与用户的要求和能力匹配。为了使得能够进行自动化分析，或者还为了在虚拟现实、混合现实或者增强现实中显示培训或者训练，必须记录工作流程的正确版本或原型。为此，通常在执行工作流程时观察已经经过培训或者受过训练的用户或记录其运动。在这种情况下，在将原型工作流程传输到虚拟现实中的培训或者训练中时，必须识别用户在该原型工作流程中使用的工具。在此，已知根据工作流程的光学记录(例如影片)手动地将工具与经过培训或者受过训练的用户记录其的时间点相关联。然后，可以基于这些时间点和相关联的工具产生训练或者培训。但是，这种手动方法耗时并且容易出错，特别是在工具很小或者提供多个工具的情况下，工作流程的光学记录还必须具有非常好的质量，以识别所记录的工具。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，在记录培训或者训练时，自动化地、由此特别是更快并且更可靠地识别用户在原型工作流程期间使用的工具。上述技术问题通过根据本专利技术的用于关联第一工具的方法、通过根据本专利技术的用于提供用于用户培训的流程列表的方法、通过根据本专利技术的关联单元、通过提供单元、通过根据本专利技术的计算机程序产品以及通过根据本专利技术的计算机可读的存储介质来解决。在说明书中描述有利扩展。下面，关于要求保护的装置以及关于要求保护的方法描述根据本专利技术的上述技术问题的解决方案。在此提到的特征、优点或者替换实施方式同样也可以转用于所要求保护的其它主题，反之亦然。换句话说，所要求保护的(例如针对设备的)装置也可以利用结合方法描述或者要求保护的特征来扩展。对应的方法的功能性特征在此通过对应的装置模块来构造。根据本专利技术的用于将第一工具与拾取手势相关联的方法基于借助第一位置检测器确定第一时间点的人员的手的拇指的第一位置和手的食指的第一位置。此外，借助计算单元基于拇指的第一位置和食指的第一位置，计算第一时间点的拇指和食指之间的第一距离。此外，借助第一位置检测器确定第二时间点的拇指的第二位置和食指的第二位置，其中，第二时间点在时间上处于第一时间点之后。此外，借助计算单元基于拇指的第二位置和食指的第二位置，计算第二时间点的拇指和食指之间的第二距离，其中，第二时间点在时间上处于第一时间点之后。此外，借助计算单元基于第一距离和第二距离识别拾取手势。此外，借助计算单元基于第一工具的工具位置从工具集合中选择第一工具，其中，第一工具是真实的工具。此外，借助计算单元将第一工具与拾取手势相关联。专利技术人认识到，通过采集拇指和食指的位置并且计算距离，能够特别简单地识别出人员拾取物体。如果基于距离登记了这种拾取手势或者这种拾取过程，则能够特别简单并且快速地基于工具位置从工具的集合中选择所拾取的工具，由此与拾取位置相关联。根据本专利技术的另一个可能的方面，拇指的第一位置和第二位置对应于拇指的突出的点的坐标，此外有利地，食指的第一位置和第二位置对应于食指的突出的点的坐标。第一时间点的拇指和食指之间的第一距离于是特别是可以对应于拇指的第一位置与食指的第一位置的欧几里得距离，第二时间点的拇指和食指之间的第二距离于是特别是可以对应于拇指的第二位置与食指的第二位置的欧几里得距离。根据本专利技术的另一个方面，当第一距离大于拇指-食指距离阈值(简称为“DZ距离阈值”)时，并且当第二距离小于或等于DZ距离阈值时，识别出拾取手势。专利技术人认识到，当拇指和食指的距离小于DZ距离阈值时，可以特别简单并且可靠地识别出拾取手势。特别是，DZ距离阈值可以在0.5cm和5cm之间、特别是在0.5cm和3cm之间、特别是在1cm和2.5cm之间、特别是为2cm。专利技术人认识到，利用这种DZ距离阈值，能够特别可靠地识别出拾取手势。根据本专利技术的另一个可能的方面，第一时间点和第二时间点之间的时间间隔小于2秒(简称为“2s”)，特别是小于1s，特别是小于100毫秒(简称为“100ms”)，特别是小于10ms。特别是，第一时间点和第二时间点之间的时间间隔可以对应于第一位置检测器的采样频率的倒数。专利技术人认识到，通过这样选择时间间隔，能够特别可靠地识别出拾取手势，因为在这样的时间间隔内的拇指和食指之间的这样的位置变化能够非常可靠地推断出人员的拾取运动或者拾取手势。根据本专利技术的另一个可能的方面，选择还基于手位置，其中，手位置涉及第三时间点的人员的手的位置。特别是，手位置可以基于拇指的第一位置和/或食指的第一位置。特别是，手位置也可以基于拇指的第二位置和/或食指的第二位置。特别是，手位置也可以与拇指的第一位置、拇指的第二位置、食指的第一位置或者食指的第二位置相同。第三时间点特别是可以与第一时间点或者第二时间点相同，此外，第三时间点也可以处于第一时间点和第二时间点之间。第三时间点也可以称为拾取手势时间点。专利技术人认识到，基于手位置可以特别可靠地以非常少的错误选择第一工具。此外，根据本专利技术的另一个可能的方面，借助计算单元基于第二工具的工具位置从工具集合中选择第二工具。此外，借助计算单元将第二工具与拾取手势相关联。专利技术人认识到，特别是当工具具有小的距离时，通过选择多个工具并且将多个工具与一个拾取手势相关联，将很少关联人员根本不拾取的工具。因此，通过关联第一和第二工具，所述方法更不容易出错。根据本专利技术的另一个方面，选择还基于拇指的第一位置和/或食指的第一位置，或者选择基于拇指的第二位置和/或食指的第二位置。特别是选择可以基于拇指的第一位置，特别是选择可以基于食指的第一位置，特别是选择可以基于拇指的第一位置以及食指的第一位置。特别是选择也可以基于拇指的第二位置，特别是选择可以基于食指的第二位置，特别是选择可以基于拇指的第二位置以及食指的第二位置。专利技术人认识到，通过将第一时间点的拇指和/或食指的位置计算在内，可以特别快速并且高效地选择第一工具。根据本专利技术的另一个方面，选择第一工具，使得工具位置与拇指的第二位置和/或与食指的第二位置的距离小于手指-工具距离阈值(简称为“FW距离阈值”)。专利技术人认识到，通过使用距离阈值，能够特别简单并且快速地对第一工具进行选择。根据本专利技术的另一个可能的方面，选择第一工具，使得工具位置与拇指的第一位置和/或与食指的第一位置的距离小于手指-工具距离阈值(简称为“FW距离阈值”)。专利技术人认识到，通过使用距离阈值，能够特别简单并且快速地对第一工具进行选择。根据本专利技术的另一个方面，正好选择一个第一工具，其中，第一工具与拇指的第二位置或者与食指的第二位置的距离，小于或等于工具集合中的每一个工具与拇指的第二位置或者食指的第二位置的距离。特别是第一工具与拇指的第二位置的距离可以小于或等于工具集合中的每一个工具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将第一工具(601,602,603)与拾取手势相关联的方法，包括以下方法步骤：‑借助第一位置检测器(240)第一确定(DET‑1)第一时间点的人员(701)的手(300)的拇指(301)的第一位置(311.1)和手(300)的食指(302)的第一位置(312.1)，‑借助计算单元(222)基于拇指(301)的第一位置(311.1)和食指(302)的第一位置(312.1)，第一计算(CALC‑1)第一时间点的拇指(301)和食指(302)之间的第一距离(315.1)，‑借助第一位置检测器(240)第二确定(DET‑2)第二时间点的拇指(301)的第二位置(311.2)和食指(302)的第二位置(312.2)，其中，第二时间点在时间上处于第一时间点之后，‑借助计算单元(222)基于拇指(301)的第二位置(311.2)和食指(302)的第二位置(312.2)，第二计算(CALC‑2)第二时间点的拇指(301)和食指(302)之间的第二距离(315.2)，‑借助计算单元(222)基于第一距离(315.1)和第二距离(315.2)第一识别(IDF‑1)拾取手势，‑借助计算单元(222)基于第一工具(601,602,603)的工具位置从工具集合中选择(CHS)第一工具(601,602,603)，其中，第一工具(601,602,603)是真实的工具，‑借助计算单元(222)将第一工具(601,602,603)与拾取手势相关联(ASG)。...

【技术特征摘要】
2017.07.25 EP 17183006.01.一种用于将第一工具(601,602,603)与拾取手势相关联的方法，包括以下方法步骤：-借助第一位置检测器(240)第一确定(DET-1)第一时间点的人员(701)的手(300)的拇指(301)的第一位置(311.1)和手(300)的食指(302)的第一位置(312.1)，-借助计算单元(222)基于拇指(301)的第一位置(311.1)和食指(302)的第一位置(312.1)，第一计算(CALC-1)第一时间点的拇指(301)和食指(302)之间的第一距离(315.1)，-借助第一位置检测器(240)第二确定(DET-2)第二时间点的拇指(301)的第二位置(311.2)和食指(302)的第二位置(312.2)，其中，第二时间点在时间上处于第一时间点之后，-借助计算单元(222)基于拇指(301)的第二位置(311.2)和食指(302)的第二位置(312.2)，第二计算(CALC-2)第二时间点的拇指(301)和食指(302)之间的第二距离(315.2)，-借助计算单元(222)基于第一距离(315.1)和第二距离(315.2)第一识别(IDF-1)拾取手势，-借助计算单元(222)基于第一工具(601,602,603)的工具位置从工具集合中选择(CHS)第一工具(601,602,603)，其中，第一工具(601,602,603)是真实的工具，-借助计算单元(222)将第一工具(601,602,603)与拾取手势相关联(ASG)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，当第一距离(315.1)大于DZ距离阈值，并且第二距离(315.2)小于或等于DZ距离阈值时，识别出拾取手势。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述选择(CHS)还基于拇指(301)的第一位置(311.1)和/或食指(302)的第一位置(312.1)，或者其中，所述选择(CHS)还基于拇指(301)的第二位置(311.2)和/或食指(302)的第二位置(312.2)。4.根据权利要求3所述的方法，其中，选择第一工具(601,602,603)，使得工具位置与拇指(301)的第二位置(311.2)和/或与食指(302)的第二位置(312.2)的距离小于FW距离阈值。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，正好选择一个第一工具(601,602,603)，以及其中，第一工具(601,602,603)与拇指(301)的第二位置(311.2)或者与食指(302)的第二位置(312.2)的距离，小于或等于工具集合中的每一个工具(601,602,603)与拇指(301)的第二位置(311.2)或者与食指(302)的第二位置(312.2)的距离。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，借助第二位置检测器(260)基于工具位置标记(611,612,613)确定工具位置，其中，工具位置标记(611,612,613)布置在第一工具(601,602,603)上。7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，借助光学成像系统确定工具位置，其中，工具位置基于光学成像系统的至少一个光学图像。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，从工具集合的子集中选择第一工具(601,6...

【专利技术属性】
技术研发人员：C冯文多夫，B拉埃曼，N巴格雷查，A埃伯特，
申请(专利权)人：西门子保健有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE