基于专利分析的多点触控手势识别技术研究

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1、基于专利分析的多点触控手势识别技术研究邓清清国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心湖北武汉430070摘要院随着现代经济的发展，多点触控手势识别技术在实现人机互换的过程中占据着越来越重要的作用。其中，通过先进的技术手段，逐渐脱离了传统中的键盘、包括鼠标等。本文主要以专利数据为分析样本，从专利文献的视角对多点触控手势识别技术的发展进行了全面的数据统计以及分析，总结了与多点触控技术相关的国内外专利的申请趋势﹑本领域的主要申请人分布以及重要技术分支。并以苹果公司为突破口对多点触控手势识别技术的发展路线做了一定的分析。..关键词院多点触控；手势识别；电容1多点触控手势识别技术概述最近

2、随着苹果等多款智能机的兴起，各种各样的多点触控移动终端逐渐浮出水面，在整个市场运作中占据着越来越重要的作用。多点触控技术的推广，促使了移动终端使用者可以进行各式各样的操作方法，方便、快捷。最要的是，整个过程的发展速度非常迅猛。1.1电容式触控技术移动终端都是通过触摸屏来收集触控数据进而实现多点触控手势识别。触摸屏按其技术原理可分为五类：电阻方式﹑光电方式﹑电容方式﹑声波方式及其他方式。从产业应用和技术发展的趋势看，目前研究和应用较多的触控技术主要基于电容方式，与其相关的专利申请量也最大。1.2电容式多点触控技术基于电容方式实现的多点触控技术包括手势识别和多个触摸位置识别。手势识

3、别即两个手指触摸时，可以识别到这两个手指的运动方向，但还不能判断出具体位置，可以进行缩放、平移、旋转等操作。现有的基于投射电容的手势识别通常只能区别两个手指对象形成的手势。多点触控位置识别可以检测到多于两个手指（例如双手十个手指）同时触摸，也允许其他非手指触摸形式，其可具体确定各触点的位置。多点触控位置识别检测的是X/Y方向电极之间的耦合电容的变化（即互电容变化）。另外，多点触控位置识别和简单的手势识别的重要差别之一在于扫描方式不同，在多点触控位置识别中，每行和每列交叉点都需单独扫描检测，扫描次数是行数和列数的乘积，而简单手势识别中扫描次数是行数和列数之和。2多点触控手势识别技

4、术专利申请整体状况本节主要对全球的专利申请状况的趋势进行分析，从中得到技术发展趋势。2.1国外的发展状况国外多点触控手势识别技术的专利申请趋势，大致分为三个时期，各时期划分以申请量增长率的变化为标准。2.1.1萌芽阶段（2004年之前）上世纪九十年代该项技术的发展属于从无到有的萌芽阶段。在该阶段，有关多点触控手势识别技术的专利申请非常少。最早辛纳普蒂克斯有限公司于1996年申请的“具有边缘移动特性和动作识别的目标位置检测器”，其公开了用于识别由一个传导性目标在一个触摸检测器垫所作的动作并用于光标移动的方法，在可疑的动作器件通过分析出该传导性目标在检测器垫上的位置，压力和移动可以

5、识别轻击，拖动，推压，延长的拖动和可变的拖动动作，并且传送表达出现这些动作的信号给主计算机。2.1.2平稳增长阶段（2004年-2006年）从2004年开始，有关多点触控手势识别的申请量增多，苹果公司于2005年4月26日申请的“多点触摸屏”，该技术使得触摸屏能够用于识别触摸屏的触摸敏感表面上不同位置处同时发生的多个触摸操作，即触摸屏能够同时跟踪多个接触点，这使得多点触控手势识别成为可能。2.1.3快速增长阶段（2007年-2013年）从2007年开始，有关多点触控手势识别的申请量大幅增多，苹果公司还积极在三维手势识别技术方面进行研究，第一种是利用近距离传感器和触摸屏以三维形式

6、记录手势；另一种是基于可以通过动作传感器进行识别的直观物理学隐喻手势。用户可以在iPhone屏幕上整理目标文件，然后将文件“倒入”平板电脑之中，以实现iPhone和iPad之间的文件传输。苹果公司的专利US2007268275A1公开了一种同步追踪多个手指和手掌接触的各种仪器和方法，探测手在一个接近感测、多点触控表面的触碰与滑动。凭借着对直观的手势形状和动作的识别和归类，这项技术可以前所未有地在一个多用途人体工学电脑输入设备上整合打字、静止、点击、滑动、三维操作以及手写等多项功能。虽然多点触控手势识别技术最早起源于美国，但随着技术的发展，中国作为发展国家，也成为这个领域的后起之

7、秀，专利申请量占据了世界18%的份额，紧跟美国之后。此外，台湾、欧洲、韩国，日本这些地区的多点触控手势识别技术也有着不错的发展。从相关数据看出苹果公司作为一个领域的国际化的大公司，起到领头羊的作用，而中国虽然在这个领域的专利申请量也比较大，但是可以发现较为发散，没能像国外那样形成强有力的大型企业，对于国内部分小型公司。2.2国内的发展状况国内多点触控手势识别技术的专利趋势，大致分为两个时期，各时期划分以申请量增长率的变化为标准。2.2.1稳步发展（2009年之前）在2009年之前多点触控手势