智能手机加速度计手势算法

Question

我正在开发用于iPhone和Android平台的简单移动应用程序，我正在寻找算法，以便在使用内部加速度计检测到某些手势时触发特定事件（函数）。我使用利用HTML5和javascript的Phonegap工作，它从预设间隔（例如每0.04秒）的加速度计中读取三个坐标（x、y和z）。

我编写了一个简单的函数来检测摇晃动作，并且它运行得相当不错，但是它很原始（它只能检测摇晃，而不能检测方向），我想检测其他一些手势，例如： - 倾斜（向左/右） - 上下震动 - 左右震动 - 圆形运动 - 翻转 - 等等...

是否有任何算法（或至少是数学公式/函数）可以基于我拥有的输入值（x、y、z和每次调用的时间间隔）计算（检测）这种手势？

我正在寻找任何编程语言的代码（我将自己重写为javascript）。提前感谢！

- j99

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我知道这个问题很旧，但你可能想看一下来自MIT实验室的GRT（手势识别工具包）：https://github.com/nickgillian/grt - teh.fonsi

Answer 1

动态时间规整（DTW）做得很好，但我建议使用快速动态时间规整（Fast DTW）。特别是对于移动场景，FastDTW非常适用！有关详细版本，请参阅此研究论文：http://cs.fit.edu/~pkc/papers/tdm04.pdf 编辑：一段时间以前，我写了我的论文，讨论了在智能家居环境中控制设备的3D手势。在这里可以看到它的实际运行情况：here（也有PDF文件的链接）。我在iPhone上使用FastDTW来识别手势。

- tilo

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你知道在哪里可以找到一个快速DTW的工作示例吗？我已经谷歌搜索过了，但似乎找不到任何示例 - 尤其是针对与时间一起使用的3D数据（x，y，z）。 - j99

@tilo 如果您查看我提供的链接，您会看到我链接了这篇论文。 - Ali

@j99 如果您查看我提供的链接，您会看到我也链接了这篇论文。 - Ali

@Ali刚刚看到你的链接指向SO上的另一个问题，抱歉。在这里再次提供参考应该没问题。 - tilo

@tilo 您好，非常感谢您的出色回答。您介意与我就此问题交谈吗？ - Ondrej Tokar

Answer 2

你可能想尝试使用动态时间规整（dynamic time warping）。有一个生动的例子在这里：here。

- Ali

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我查看了你的示例 - 这只解释了如何比较两个1D数组，但在我们的情况下，我们有一个3D数组（x，y，z）以及时间。如果用户进行缓慢的“循环”手势，那么如果他加快2或3倍，它应该被检测到... - j99

@j99 我说这个例子是为了说明问题。如果你阅读链接的论文，你会发现可以将DTW扩展到3D数组，没有问题。手势的快速移动不应该造成任何问题，因为弯曲会解决这个问题。 - Ali

@Ali，我们能私聊吗？我想问你一些事情，或许可以交换一些东西。非常感谢。 - Ondrej Tokar

@OndrejTokar 请告诉我你的电子邮件地址。 - Ali

@Ali 给你：[e-mail] - Ondrej Tokar

@OndrejTokar，我刚刚给您发了一封电子邮件，请告诉我是否收到。 - Ali

Answer 3

如果我可以这么大胆，快速DTW（以及相关但不同的Sakurai和Faloutsos的FTW）都不是好的解决方案。

如果你限制了弯曲程度(a)：

1. 那么使用下界DTW就像欧几里得距离一样快[b][c]。
2. 精确度会提高。(a,b)

对于有限制的弯曲程度，FTW和快速DTW比暴力算法慢，因为存在开销(Ira Assent等人已经证明了这一点)。

a)Ratanamahatana，C.A.和Keogh.E。（2004）。Dynamic Time Warping的一切都是错的。

b)Xiaoyue Wang，Hui Ding，Goce Trajcevski，Peter Scheuermann，Eamonn J. Keogh：时间序列数据表示方法和距离度量的实验比较CoRR abs / 1012.2789：（2010）

c)http://www.cs.ucr.edu/~eamonn/LB_Keogh.htm

- Eamonn Keogh