基于磁力计的智能穿戴设备交互研究

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智能穿戴设备(尤其是智能手表和腕带)在日常生活中越来越受欢迎,它们不仅可以记录人们的日常活动,也给人们提供了一种接收信息的新方式,这就产生了与智能穿戴设备进行交互的迫切需求。可是,由于智能穿戴设备的触摸屏幕尺寸有限,对于文本输入不方便并且容易出错,语音输入是一种替代方案,但它受到周围环境噪声的限制,并且对于敏感信息的输入是不安全的。为智能穿戴设备设计新的人机交互方式逐渐引起业界的关注,具有重要的研究和应用价值。本文分析了目前智能穿戴设备交互技术存在的不足,然后基于磁力感知技术提出一套基于磁力计的智能穿戴设备输入方案,拓展了用户与智能穿戴设备的交互空间。本文主要的研究成果如下:1.根据用户输入习惯设计了击键输入和手写输入两种输入模式,用户只需要佩戴一个磁性戒指便能够将手背设计成一块触摸屏幕,以击键或手写的方式实现对智能手表的文本输入。2.详细设计了基于磁力计的文本输入方案中涉及的各项关键技术,主要包括输入事件检测技术、特征选择技术、击键定位算法、字符识别算法。并为击键输入模式设计初始化策略和运行时调整机制以克服运行时手表位置变化带来的影响并提高系统的鲁棒性。3.分别对击键输入模式和手写输入模式进行可行性分析;设计了一系列实验来验证输入事件检测、击键定位和手写识别的准确度;详细分析了系统运行时的影响因素;评估了面对新用户时手写输入模式的字符识别效果。4.设计并实现了智能穿戴设备传感器数据实时采集系统以及在商用智能手表上基于磁力计的交互应用。本文首先介绍了基于磁力计的文本输入方式的研究背景与意义,并对现有的智能穿戴设备交互技术进行了综述,然后详细研究和设计了基于磁力计的击键输入和手写输入方案,最后实现了系统原型并通过实验对该系统进行了应用验证和分析。
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