一、項目概述

1.1 引言

計算機標準外設鼠標和鍵盤的技術相對成熟，但其操作單調，多年來技術都未有突破性的進步；觸摸屏的技術新近出現不久，并且很快成為熱點，該技術需要特殊的顯示觸摸設備，以滿足輸入要求；除此之外，以上兩種輸入方式，受到輸入設備原理的限制，不可避免地使使用者約束在顯示設備及輸入裝置周圍。在這種產業背景下，亟需一種人性化的智能無線輸入裝置來滿足日益普及的多媒體演示、辦公及個人電腦應用環境。

在此前提下，本團隊開發了一種名為Smartmouse的手勢輸入系統，使用者可方便的將本裝置的手持端佩戴在手上并通過USB接口將主機端連接在PC機上，便可通過手勢對PC進行操控。可通過手勢完成鼠標具有的全部功能，同時還可對當今比較流行的日常應用軟件進行流暢的操作。Smartmouse的操作方式與觸摸屏和傳統鼠標的最大區別在于擺脫了對屏幕及固定輸入裝置的依賴，從而可以更好地適應當今的多媒體環境。使電腦使用者可以脫離傳統鼠標鍵盤的限制，建立使用者和電腦設備間更加人性化的交流方式。

1.2 項目背景

目前，國內輸入設備廠家多針對現有的輸入設備進行改進，如新貴、雙飛燕等公司，推出的多媒體鼠標、鍵盤，在原有的鍵盤或鼠標的基本功能之上，增加對多媒體軟件的快捷按鍵。此類產品雖然增加了用戶的易用性，但大多價格不菲，更為重要的是其輸入方式并沒有質的變化。

華中科技大學近期研制了一種基于空間運動測量技術的人體上肢動作輸入設備，該設備的輸入方式采用了人體仿生學設計，具有突破性。但該系統的硬件眾多，識別算法復雜，產業化前景渺茫。

國外同等產品早在2001年，三星公司和SenseBoard公司展示了開發中的虛擬鍵盤，三星公司研發階段的產品稱為“Scurry”。兩家公司的產品在識別方式上有所不同，但是都帶來了革命性的變化，即可以拋棄傳統的鼠標鍵盤。該種輸入設備的問題在于，用戶在使用時，仍然要模仿鍵盤敲擊的動作。

截止04年底，該種鍵盤的研發仍然處于有線連接的階段。直到目前為止，也沒有“Scurry”正式上市的消息，原因在于，該設備價格昂貴，耗費巨大，商業化困難。

Nitendo公司生產的游戲機Wii與之類似，采用感知加速度來操縱游戲，但其僅能作為游戲設備使用，并且使用紅外傳輸，因而受到角度和距離的限制。

上個世紀70、80年代，國際上曾開展了大量關于數據手套的研究，以此捕獲手部的動作，但之后不久該類研究陷入停滯。目前，對手勢識別比較流行的做法是采用基于視覺圖像識別的方法。采用攝像機捕獲動作的圖像，采用圖像處理的方法得到動作的信息，但這種手勢識別方式耗費巨大，對軟硬件的要求也非常高。根本無法作為普通PC的輸入設備使用。

在MEMS技術及超低功耗無線通訊技術飛速發展的背景下，超小體積、超低功耗MEMS加速度傳感器和無線通訊模塊的發展，為我們設計開發一種具有廣泛應用前景且更加人性化、方便、快捷的輸入設備提供了保障。

1.3本設計的先進性

Smartmouse智能手勢輸入裝置不僅僅局限于計算機的輸入，更可用于多媒體設備的控制等諸多領域，具有非常廣闊的應用范圍。并且，目前市場上并未出現使用加速度傳感器并且融合無線通信和USB即插即用等技術的輸入設備，Smartmouse智能手勢輸入裝置的出現定將吸引一批中高端追求新鮮事物的用戶。

作為產品，Smartmouse智能手勢輸入裝置既擁有現有產品的優勢，又克服現有產品的不足；集人性化、易用性、便攜性于一身，更為使用者提供一種全新的操作理念，必將獲得市場的垂青。