本发明专利技术涉及一种用于表征与测量界面(2)进行交互的感兴趣的对象的方法，包括如下步骤：(i)获取测量的空间分布(20)，所述测量的空间分布表示感兴趣的对象(1)与测量界面(2)的多个测量点之间的距离(3)，(ii)确定感兴趣的对象(1)相对于测量界面(2)的估计位置，以及(iii)确定感兴趣的对象的尺寸特征和相对于所述测量界面(2)的角度位置(8，23)特征之间的至少一个附加特征。本发明专利技术还涉及界面设备和实施所述方法的装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于表征与测量界面进行交互的感兴趣的对象的方法，该方法允 许有关该对象的尺寸和/或角度位置的信息得以确定。 本专利技术的领域更加具体，但不限于触觉和非接触人机界面的领域。
技术介绍
许多通信和工作装置利用触觉或非接触测量界面作为人机界面以用于输入命令。 特别地，所述界面可采用板或触摸屏的形式。它们例如见于移动电话、智能电话、具有触摸 屏的计算机、板、PC、鼠标、触摸板和大型屏幕等中。 所述界面通常使用电容技术。测量表面装备有连接到电子器件的导电电极，这使 得能够测量电极和待检测对象之间出现的电容变化，以执行控制。 有可能产生允许界面叠加在例如智能电话的显示屏上的透明电极。 大多数所述界面是可触知的，即它们可检测一个或多个感兴趣的对象或控件 (control)(诸如手指或触笔)与界面的表面的接触。 手势界面或非接触界面正快速发展，其能够在不接触界面的情况下检测距界面较 大距离处的控件对象。 非接触界面的发展需要实现高灵敏电容测量技术，以及提供对环境干扰的高度抵 抗力。实际上，在界面的电容测量电极和控件对象之间产生的电容与两者之间分开的距离 成反比。 例如，已知Rozigre的文档FR 2 756 048公开了一种电容测量方法，该电容测量方 法使得能够测量多个独立电极和附近的对象之间的电容和距离。 所述技术使得能够以高分辨率和灵敏度获取电极与对象之间的电容测量，例如使 得能够检测几厘米甚至高达l〇cm距离处的手指。测量可在三维空间完成，但也可在表面即 测量表面上完成。通常，通过非接触界面寻找和采用的信息被限制于控件对象的空间中的定位。分 析由传感器提供的测量，以确定所述控件对象的等同位置或平均位置，例如以空间中的坐 标点(X，y，Z)和/或测量界面的参考表面或参考平面上的坐标点(X，y)为形式。 对于某些应用，可能有用的是获取有关控件对象的附加信息，诸如相对于测量表 面的角度位置，或尺寸。目前，对于当前界面该信息并不是通常可用的。 对该信息的了解可使得能够改进被传输到人机界面的有关用户手势的信息，例如 提尚其检测的精度。 而且，（例如智能电话或平板电脑的）一些控件界面被设计为允许利用手指或触笔 输入命令。在此情况下，触笔用于精确动作诸如书写。当有必要区分手指和触笔的动作（例 如，可分别对应于命令和双手书写或绘画)时，必须使用主动触笔技术。因此需要一种使得能够识别所使用的对象的检测方法，例如使得区分手指和触 笔。 本专利技术的目的在于提出一种用于表征感兴趣的对象(用作控件对象)的方法，即用 于获取其在空间中的简单定位之外的另外信息。 本专利技术的另一目的在于提出一种用于确定感兴趣的对象的角度位置的方法。 本专利技术的另一目的在于提出一种用于确定感兴趣的对象的尺寸的方法。 本专利技术的另一目的在于提出一种允许识别感兴趣的对象的本质的方法，例如使得 区分手指和触笔。
技术实现思路
此目的利用一种用于表征与测量界面进行交互的感兴趣的对象的方法来实现，该 方法包括以下步骤： -获取用于表示感兴趣的对象与测量界面的多个测量点之间的距离的测量的空间 分布， -从所述测量的空间分布来确定感兴趣的对象相对于测量界面的估计位置， 其特征在于其还包括以下步骤:通过使用考虑所述估计位置和所述测量的空间分 布的函数来确定感兴趣的对象的尺寸特征和角度位置相对于测量界面的特征之间的至少 一个附加特征。代表距离的测量可包括允许推导感兴趣的对象与测量界面之间的距离信息的任 何类型的测量。特别地，该信息可包括：-距离的测量；-利用该距离对物理尺寸变量的测量，和/或将被推导的可实现的距离。 例如，这可涉及感兴趣的对象与传感器之间的电容的测量。 测量的空间分布可对应于一组测量P(x，y)，该组测量代表感兴趣的对象与联结到 测量界面的参考表面的多个测量点之间的距离。所述测量点例如可对应于与测量界面的参 考表面相关联的参考系(平面或曲线坐标）中的坐标(x，y)的位置。可沿大体上垂直于在测 量点处的所述参考表面的方向来估计感兴趣的对象和测量点之间的距离。 参考表面可为平面。其还可以局部地由平面来近似表示。在不失一般性的情况下， 参考表面可被看做是参考平面。 可使用本领域技术人员已知的任何方法来获取感兴趣的对象的估计位置。其确定 例如可包括：-对测量的空间分布的重心或质心的计算，-所述分布的加权平均值， -对所述分布的局部极值的搜索(诸如最靠近参考表面的感兴趣的对象的点）， -通过脉冲响应(来自对象、传感器)等来对测量的空间分布进行的去卷积。 -般来说，所述估计位置可包括测量界面的参考表面中的坐标点(X。，y。）。 所述估计位置还可包括感兴趣的对象相对于测量界面的参考表面的估计距离Pc (Xc，yc)，该估计距离也可从距离测量的空间分布推导出来。 考虑测量的空间分布的估计位置的函数可为允许对测量的空间分布进行分析的 函数，该测量的空间分布在估计位置上居中和/或取决于相对于估计位置的圆对称性。 取决于实施方式的模式，根据本专利技术的方法可包括确定感兴趣的对象的附加特征 的步骤，该特征为角度位置相对于测量界面的特征。 根据本专利技术的方法因此可包括确定用于表示感兴趣的对象相对于测量界面的参 考表面的角度位置的至少一个非对称系数，包括以下步骤:在所述参考表面上定义并且居 中于所述参考表面内的感兴趣的对象的估计位置上的圆坐标处的至少一个基本调和函数 上投影测量的空间分布。 该至少一个基本调和函数可包括： -复指数函数，该复指数函数的幅角包括与相对于基本调和函数的中心的角取向 对应的项； -约束项，当从其中心移开时，该约束项趋向于零。该复指数函数当然可以与其在实轴和虚轴上的投影对应的三角函数形式来表达。 该至少一个基本调和函数也可包括以下各项的积： -约束项A(r〇)，其中ro为相对于所述基本调和函数的中心的距离，和 -复指数项其中i为虚数单位，η为整数并且θ〇对应于相对于所述基本函数的 中心的角取向。 根据本专利技术的方法可进一步包括以下步骤： -计算该测量的空间分布和至少一个基本调和函数之间的标量积，以及 -从所述标量积来确定非对称系数。 可在距感兴趣的对象的估计位置等距离处的多个测量点中计算该标量积。 所述点可在于感兴趣的对象的估计位置上居中的参考表面中构成圆。这些点在角 度方面可按大体上均匀的方式分布。还可在参考表面中的根据多个同心圆分布的多个点中来计算标量积，其中多个同 心圆居中在感兴趣的对象的估计位置上。根据本专利技术的方法可进一步包括以下步骤中的至少一个步骤： -通过使用非对称系数的幅角来确定感兴趣的对象在测量界面的参考表面中的角 取向， -通过使用非对称系数的模量来确定感兴趣的对象相对于测量界面的所述参考表 面的入射角。 取决于实施例，根据本专利技术的方法还可包括以下步骤： -确定非对称系数值和从利用参考对象执行的校准测量获取的角取向和/或入射 角的值之间的校准关系，以及 -利用所述校准关系来从非对称系数计算感兴趣的对象的角取向和/或入射角。 取决于实施方式，根据本专利技术的方法可包括以下步骤:确定感兴趣的对象的附加 特征，该特征为所述感兴趣的对象的尺寸特征。 根据本专利技术的方法可包括确定表示感兴趣的对象的尺寸的尺寸系数，该方法包括 以下步骤： 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于表征与测量界面(2)进行交互的感兴趣的对象(1)的方法，包括以下步骤：‑获取测量的空间分布(20)，所述测量的空间分布表示所述感兴趣的对象(1)与所述测量界面(2)的多个测量点之间的距离(3)，‑从所述测量的空间分布(20)来确定所述感兴趣的对象(1)相对于所述测量界面(2)的估计位置(21)，其特征在于所述方法还包括以下步骤：通过使用考虑所述估计位置(21)和所述测量的空间分布(20)的函数来确定所述感兴趣的对象的尺寸特征和相对于所述测量界面(2)的角度位置(8，23)的特征之间的至少一个附加特征。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·娄翁，S·毕帝特格兰德，C·邦尼，
申请(专利权)人：快步科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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