用加速度傳感器來進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別器的設(shè)計(jì)

動(dòng)作檢測(cè)

動(dòng)作檢測(cè)主要是用獲得的三組數(shù)據(jù)值x_data[N]、y_data[N]、z_data[N]來判定當(dāng)前動(dòng)作是系統(tǒng)設(shè)定動(dòng)作中的哪一個(gè)，如果符合，則發(fā)送這個(gè)動(dòng)作對(duì)應(yīng)的預(yù)定義值給演示終端，否則發(fā)送NO_ACTION。type_dectction()用來實(shí)現(xiàn)動(dòng)作檢測(cè)，其中type_move為函數(shù)內(nèi)部變量，用于記錄動(dòng)作代碼。type_dectction()進(jìn)行動(dòng)作檢測(cè)的流程如圖8所示。

演示終端

J2ME平臺(tái)開發(fā)環(huán)境配置

進(jìn)行J2ME的開發(fā)需要從網(wǎng)絡(luò)上下載免費(fèi)的開發(fā)環(huán)境。運(yùn)行Eclipse后進(jìn)行最后的配置：Window->preferences->J2ME->Platform Component然后右鍵選擇 Wireless Toolkil，再選擇彈出菜單中的 Add Wireless Toolkil，選擇剛剛安裝的J2ME Toolkit的安裝路徑: C:WTK22，這樣基本配置就完成了。

J2ME的WTK開發(fā)包是專門針對(duì)移動(dòng)無線設(shè)備而設(shè)計(jì)的開發(fā)包，并提供了一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)。在WTK的框架下開發(fā)出來的java程序可以被眾多的移動(dòng)設(shè)備所支持，能夠有效解決兼容性的問題。

軟件應(yīng)用程序

程序分為主進(jìn)程、串口監(jiān)視模塊和定制化用戶界面三大部分，分別基于J2ME不同的類庫派生而成，三部分之間通過消息機(jī)制相互聯(lián)系，共同構(gòu)成整個(gè)程序的運(yùn)行周期。具體每個(gè)模塊所實(shí)現(xiàn)的功能參考下節(jié)內(nèi)容。

軟件應(yīng)用程序的組織結(jié)構(gòu)

本軟件應(yīng)用程序在WTK的手機(jī)仿真器下進(jìn)行設(shè)計(jì)，分為Base和display兩個(gè)package。在Base Package中包含MainRoutine.java和RS232Port.java兩個(gè)java文件;在display Package中的文件較多，主要實(shí)現(xiàn)了UI和基本的key響應(yīng)。下面介紹軟件部分的實(shí)現(xiàn)方法：

·MainRoutine類

MainRoutine為程序的入口類，它整合了程序中的所有的對(duì)象。MainRoutine派生于MIDlet類，重載實(shí)現(xiàn)了MIDlet中的startApp、pauseApp、destroyApp等方法，并且在constructor中加入了exitCommand命令，從而實(shí)現(xiàn)了手機(jī)的關(guān)機(jī)功能。

可以看出MainRoutine實(shí)現(xiàn)了程序的入口和退出，并同時(shí)標(biāo)志了程序的基本框架，給具體的功能應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

·vCanvas類

vCanvas繼承了Canvas類，并增加了externalMsg方法。之所以在其中增加externalMsg方法，是因?yàn)槠涑怌anvas不能動(dòng)態(tài)地響應(yīng)key，而我們對(duì)Canvas的要求是能夠通過對(duì)串口導(dǎo)入的數(shù)據(jù)(或按鍵)得到的keyCode做出相應(yīng)的動(dòng)作，比如圖片的翻轉(zhuǎn)、文本的滾動(dòng)等等。于是，我們可以通過vCanvas派生出一系列的子類，實(shí)現(xiàn)我們的具體要求，為將來的開發(fā)提供了方便。

·DisplayItem類

DisplayItem是基礎(chǔ)類，提供了通用的string數(shù)據(jù)組合。該類的構(gòu)造方法中需要輸入shortText、longText和extra三個(gè)string參數(shù)，這樣就保證了每個(gè)DisplayItem都可以返回三個(gè)不同長(zhǎng)度的文本信息，在不同的場(chǎng)合使用。其中shortText用于UI中的標(biāo)題顯示，longText為Item的主體內(nèi)容，extra為Item的附加信息。 DisplayItem類在本系統(tǒng)中會(huì)被例化來描述菜單和子功能的內(nèi)容，是應(yīng)用廣泛的一個(gè)基礎(chǔ)類。

·ImageCanvas類

ImageCanvas同樣繼承于基礎(chǔ)類vCanvas，它的主要功能是實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖片的瀏覽及旋轉(zhuǎn)、鏡像等基本操作。

考慮到目前使用手機(jī)瀏覽圖片、拍攝圖片的多方向性，如果能夠通過加速度傳感器自動(dòng)校正圖片的方向，使它自動(dòng)滿足我們想要的方向，那么我們就免除了很多不必要的麻煩。于是我們對(duì)圖片的瀏覽功能模塊增加了向左或者向右旋轉(zhuǎn)90°的功能。這樣用戶就會(huì)驚喜地發(fā)現(xiàn)無論他的手機(jī)怎樣擺放，顯示的圖片將永遠(yuǎn)保持與地面垂直。

·ListCanvas類

ListCanvas提供了主畫面的顯示能力，并將用戶操作派生到內(nèi)部聚合成員上面去。具體功能的Item將包含在ListCanvas之中，每一個(gè)Item擁有顯示在屏幕上的ShortItem，顯示在detail screen中的LongText，還有不被顯示的ExtraText，當(dāng)然其信息我們也是可以得到的。在ListCanvas中，我們可以用“右鍵”顯示Item的詳細(xì)信息，也可以用SELECT鍵來標(biāo)記每個(gè)Item。

·ItemListCanvas類：

ItemListCanvas同樣繼承了vCanvas類，實(shí)現(xiàn)了多條目文本瀏覽的功能，構(gòu)造方法的輸入依次為Display、Displayable、Font、Title和ItemVector。將多條String構(gòu)造為一個(gè)Vector傳遞給ItemListCanvas后，該類能夠提供一個(gè)多條目文本實(shí)現(xiàn)的用戶界面。本系統(tǒng)的“關(guān)于本系統(tǒng)”子功能就是通過實(shí)例化該類得到的。

結(jié)論

本系統(tǒng)采用Freescale的單片機(jī)MC9S08QG和加速度傳感器MMA7260Q實(shí)現(xiàn)了便攜式手持設(shè)備的手勢(shì)控制，并采用了開放的J2ME平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了終端應(yīng)用程序。系統(tǒng)完整，實(shí)用性強(qiáng)，成本低廉，在滿足用戶基本操作需要的同時(shí)，增加了移動(dòng)設(shè)備操作的趣味性和靈活性。同時(shí)，加速度傳感器MMA7260Q較小的體積和獨(dú)特的節(jié)電模式更使其在移動(dòng)設(shè)備的應(yīng)用中有著極大的優(yōu)勢(shì)。可以預(yù)見，在未來的手持設(shè)備系統(tǒng)中會(huì)大量采用類似的手勢(shì)識(shí)別功能，因此具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。