给定触摸点列表，如何检测摇晃手势？

Posted 2023-02-22

【中文标题】给定触摸点列表，如何检测摇晃手势？

【英文标题】：How to detect a shake gesture, given a list of touch points?

【发布时间】：2017-05-10 06:44:46

【问题描述】：

从一组点中检测摇晃手势，基本上是在寻找三个方向变化：

示例：（我们只需要查看 x 坐标，因为我们只查看水平抖动，而不是垂直抖动）

1,2,3,4,5,6,7,8,[9],8,7,[6],[7]

在上面的x坐标序列中，我用[]标记了方向的变化。

问题是，在上述情况下，我们甚至会检测到微小的无意抖动 - 例如，如果您要求某人将手指从屏幕底部直线拖动到顶部，他的手可能会移动不经意间左右晃动，我们会认为这是“摇晃”

例子：

1,2,[3],[2],[3]....（无意晃动）

为了避免这种情况，我们需要某种阈值，只有超过这个阈值，我们才会将运动视为震动。例如，方向变化之间的差距应至少为 3 个点，值的差异应至少为 4 个。

所以我们应该有类似的东西：

1,2,3,4,5,6,7,8,[9],8,7,6,[5],6,7,8,[9]..... 检测到抖动

1,2,3,4,5,6,7,8,[9],8,7,6,6,7,8,9..... 忽略抖动

1,2,3,2,1....忽略抖动...

这似乎很难实现，因为可能必须跟踪三个索引。我没有自己实现这个，而是想知道这是否是一个已知的算法以及我可以查找的解决方案？

【问题讨论】：

小技巧：求序列的一阶和二阶导数。

@HumamHelfawi 我不明白。在这种情况下，y 坐标无关紧要，因为我们只关注 x 的变化。那么在只有 x 坐标的序列中，你如何找到导数？

添加为答案

【参考方案1】：

根据导数描述函数运动变化的事实，您可以使用导数来轻松解决问题。

让我们举第一个例子：

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, [9], 8, 7, [6], [7] 

通过求这个序列的导数：

1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, -1, -1, -1, 1
+  +  +  +  +  +  +  +   -   -   -  +

现在，很容易知道震动发生在哪里。

另一个例子：

 1, 12, 15, 8, 3, 1, 0, 5, 17, 30

一阶导数：

11, 3, -7, -5, -2, -1, 5, 12, 13
 +  +   -   -   -   -  +   +  +

---

简单的实现（未经测试、未经优化）：

template <typename valueType> // http://***.com/a/67020/4523099
bool same_sign(typename valueType x, typename valueType y)
     return (x >= 0) ^ (y < 0);


template <typename T>
std::vector<T> get_derivative(std::vector<T> vec_x)
    for(size_t i=0;i<vec_x.size()-1;++i)
         vec_x[i]= vec_x[i+1]-vec_x[i];
    
    vec_x.pop_back();
    return vec_x;


int main()
    std::vector<int> x1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 8, 7, 6, 7 ;
    auto first_derivative=get_derivative(x);
    std::vector<size_t> indices_of_shakes;
    for(size_t i=0;i<first_derivative.size()-1;++i)
        if(!same_sign(first_derivative[i],first_derivative[i+1]))
            indices_of_shakes.emplace_back(i);
        

     

【讨论】：

你能解释一下为什么这应该有效吗？我知道你在做什么，但想知道你能否解释一下这个理论。

“使用导数进行边缘检测”、“sobel”、“拉普拉斯算子”中的任何术语都会为您提供大量资源。如果您仍然不确定，您可以询问具体问题。

此外，虽然在示例中我使用了连续整数，但实际上触摸屏仅每 1/60 秒读取一次输入，因此 xCoordinates 可能根本不会靠近。例如，您可以有 3,4,54,13,... 在这种情况下，您会得到 1,50,-41 的一阶导数，然后是 49,91...的二阶导数...

序列上升时导数为正，下降时为负。确切的值并不重要，除了阈值。

@KaizerSozay 你是对的，我走得更远一点，这是错误的。一阶导数就足够了，我正在编辑我的答案