用于依据姿态来检测用户输入的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于依据姿态来检测用户输入的方法，其中检测具有至少两个单张图像的图像数据，其中这些单张图像分配有拍摄时间点。依据所检测到的单张图像，分别执行分割，其中针对每个单张图像分别确定单张图像对象（31）并且依据该单张图像对象（31）来确定参考点（33、39）。依据这些单张图像的参考点（33、39）来确定轨迹（40），并且依据轨迹（40）来确定姿态。输出信号依据所确定的姿态来生成和输出。本发明专利技术还涉及一种用于依据姿态来检测用户输入的设备，该设备具有：检测单元（4），用于检测图像数据；分割单元（5），用于执行分割；轨迹计算单元（10），用于确定轨迹（40）；分配单元（7），用于确定姿态；和输出单元（8）。

Methods and devices for detecting user input based on attitude

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于依据姿态来检测用户输入的方法和设备
本专利技术涉及一种用于依据姿态来检测用户输入的方法和设备。
技术介绍
在私人和职业生活的大部分地方使用的大量电子装置将关于其简单操作的技术研发作为优先事项。为此的方案是借助于姿态控制来进行操作，其中这里还存在创建能在日常生活中舒适使用的输入途径的挑战。在DE4438643A1中所描述的用于借助于超声来进行对象识别的方法中，对工件进行定位和识别。为此，确定不同的反射轮廓，对它们进行比较允许得出有关对象表面的几何形状的说明。这些轮廓的走向还具有如下特征，这些特征被用于对工件进行分类和识别。DE19802261A1提出了一种用于对数字化图像的时间序列进行信号处理的方法，其中识别对象并且分析这些对象的运动。为此，使用有时间延迟的神经元网络。在DE102015103022A1中所描述的用于在三维机器视觉系统的视野中识别已知对象的方法规定：依据图像文件分两个步骤来确定特征，其中在这些步骤中对于与已知对象进行对照来说相关的搜索范围被缩小而且以这种方式使搜索变得容易。尤其是使用直方图，以便从图像文件中提取颜色和边缘方向的分布，还确定形状函数。在DE602004004048T2中所描述的用于对象识别的方法中，对图像进行扫描，其中在扫描时所使用的窗的尺寸发生变化，以便探测不同尺寸的对象。在判断是否识别出对象时，依据窗尺寸来对多个估计进行计算和比较。在WO2012/088702A1中所描述的用来提供用于姿态识别的机制的方法中，将图像序列划分成块并且针对这些块来确定运动状态。为了确定对象的运动方向，在依据这些块的运动状态来生成的直方图中观察边缘的运动。WO2013/085525A1提出了用于姿态识别的技术，其中通过立体检测来减少在所检测到的图像中的待分析的像素的数目。为此，例如确定其中应识别对象的运动的图像区。不过，在这些已知方法中的限制性因素常常是：为了可靠地识别出所检测到的姿态而必须应用巨大的计算能力，该巨大的计算能力尤其是在移动设备、比如在车辆技术的领域常常无法提供。
技术实现思路
因而，本专利技术所基于的任务在于：提供开头提到的类型的方法和设备，该方法和该设备能够实现对姿态的快速的、可靠的并且计算不那么密集的识别。本专利技术尤其应该实现：以节省资源的方式分析复杂的姿态和运动。按照本专利技术，该任务通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求15的特征的设备来解决。有利的设计方案和扩展方案从从属权利要求中得到。在按照本专利技术的用于依据姿态来检测用户输入的方法中，检测具有至少两个单张图像的图像数据，其中这些单张图像分配有拍摄时间点。依据所检测到的单张图像，分别执行分割，其中针对每个单张图像分别确定单张图像对象并且依据该单张图像对象来确定参考点。依据这些单张图像的参考点来确定轨迹，并且依据该轨迹来确定姿态。输出信号依据所确定的姿态来生成和输出。就本专利技术而言，“姿态”被理解为：输入对象、例如用户的手或者其它身体部位的某个姿势；或者用该输入对象来实施的某个运动。尤其是，姿态包括静态和动态元素的组合，比如输入对象在运动期间的姿势的变化。在此，尤其是考虑输入对象在空间中的位置和/或取向。还可以规定：输入对象具有多个元素，例如手的手指，这些元素能在一定程度上彼此无关地运动，使得除了输入对象的姿势和/或运动之外，也可以考虑输入对象的元素的位置和取向。输入对象还可包括如下物品，该物品例如可以通过用户的手来引导并且被放置在空间中，诸如铅笔或者其它物体。姿态可以根据本身公知的方式来设计。这些姿态尤其是包括指姿态、擦姿态和如其在日常生活中使用的这种姿态，例如手转动、握、擦、推或拉姿态以及多个这种、必要时立即迅速地依次实施的姿态的组合。因而，通过姿态控制，向用户提供特别简单的并且直观的输入途径。姿态在检测空间内被实施，尤其是在此用户不必接近确定的物品对象或者进行触摸。在其它实施例中规定：姿态包括对物品对象的触摸，其中该姿态在触摸、比如沿着触敏表面的触摸期间尤其是完全被检测。姿态还可以分配有方向信息，该方向信息尤其是依据运动的方向或姿态的取向来确定。这种姿态可以类似于对模拟操作元件的操作那样形成，例如类似于推动操作元件或转动操作元件，其中然而物理操作元件实际上没有发生移动或转动，而是通过输入对象在检测空间内的运动仅仅来领会这种运动模式。用户通常可以特别好地觉察到这种姿态。这种方法还提供如下优点：用户不必像例如在开关或旋钮的情况下那样触摸某个表面区域。更确切地说，该用户将输入对象、比如他的手移动到检测空间中并且在那里实施相对应的姿态就足够。替选地或附加地，在该姿态的情况下，方向可以通过静态几何参数来标明，例如其方式是输入对象呈现出某个形状，通过该形状来限定轴或者方向。姿态还可以分成多个阶段，其中尤其可以规定：至少一个阶段在检测空间中无接触地被检测。这些阶段可以形成为使得利用多个步骤来实现操作。例如，姿态可以包括：第一阶段，该第一阶段被解释为对功能的选择；和至少一个其它阶段，在该其它阶段，借助于所选择的功能来进行设置。在该方法中，首先检测图像数据，例如通过摄像机系统来检测图像数据。这些图像数据包括至少两个单张图像，这些单张图像分别分配有拍摄时间点。这些单张图像可以按时间顺序排列地连续地被检测，其中尤其是每隔一段时间就检测单张图像的较长的序列。尤其是，这些图像数据作为视频数据以本身公知的方式被检测。在此，该检测空间尤其被定义为如下空间区域，在该空间区域内，能通过摄像机系统来检测图像数据；或者该检测空间被定义为如下空间区域，对所检测到的图像数据的检测和/或分析限于该空间区域。这些图像数据包括空间分辨的信息、尤其是关于多个图像点的空间分辨的信息，这些图像点尤其是布置在矩阵中。这些信息可以是不同的类型，例如所探测到的电磁辐射的强度或其它特征或者借助于超声来获得的信息。这些图像数据还可以同时或者依次针对图像点来检测，例如借助于具有多个图像点的图像传感器或者借助于用于检测图像点的扫描仪依次来检测。在此，以本身公知的方式将时间点分配给单张图像，其中也可以给通过扫描过程来生成的图像分配单独的时间点，即使各个图像点并不是完全同时、而是依次被检测到的。还可以设置以其它方式形成的姿态检测装置，例如具有电阻性和/或电容性表面的姿态检测装置，通过该姿态检测装置至少可以检测姿态的第一阶段。这里，也可以检测空间分辨的数据并且将这些数据作为就本专利技术而言的图像数据来分析。在检测图像数据时，还可以执行本身公知的信号调整，例如改善图像质量、平滑、过滤、校准或者其它措施。还可以读入图像信息，这些图像信息例如涉及被分配给单张图像的时间点，或者可以读入关于实施该姿态的用户的信息。依据所检测到的图像数据，针对所检测到的单张图像来分别执行分割，其中确定单张图像对象。按照本专利技术，“分割”被理解为对属于同一整体的图像区域的确定。尤其是，在此考虑如下这种图像数据，所述图像数据被分配给相同的时间点、也就是说确定的单张图像的数据。该单张图像尤其包括图像点（pict本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于依据姿态来检测用户输入的方法，其中/n检测具有至少两个单张图像的图像数据，其中所述单张图像分配有拍摄时间点；/n依据所检测到的单张图像，分别执行分割；其中/n针对每个单张图像，分别确定单张图像对象（31）并且依据所述单张图像对象（31）来确定参考点（33、39）；/n依据所述单张图像的参考点（33、39）来确定轨迹（40）；/n依据所述轨迹（40）来确定姿态；而且/n输出信号依据所确定的姿态来生成和输出。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170620 DE 102017210316.71.一种用于依据姿态来检测用户输入的方法，其中
检测具有至少两个单张图像的图像数据，其中所述单张图像分配有拍摄时间点；
依据所检测到的单张图像，分别执行分割；其中
针对每个单张图像，分别确定单张图像对象（31）并且依据所述单张图像对象（31）来确定参考点（33、39）；
依据所述单张图像的参考点（33、39）来确定轨迹（40）；
依据所述轨迹（40）来确定姿态；而且
输出信号依据所确定的姿态来生成和输出。


2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述参考点（33、39）是所述单张图像对象（31）的几何中心（33、39）。


3.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
借助于连续性检查来识别连续的单张图像的属于同一整体的单张图像对象（31）；而且
所述轨迹（40）依据所述属于同一整体的单张图像对象（31）来确定。


4.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
针对所述单张图像对象（31）来确定取向；而且
所述姿态还依据所述单张图像对象（31）的取向来确定。


5.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
所检测到的图像数据包括图像点而且所述图像点分配有距离信息。


6.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
针对每个单张图像，分别确定所述单张图像对象（31）的轮廓线（32）；而且
针对在所述单张图像对象（31）的轮廓线（20）上的多个点，分别确定距所述单张图像对象（31）的参考点（33、39）的距离，其中
针对每个单张图像对象（31），依据所述距离来生成所测量的距离轮廓（37）；而且
所述姿态还依据所述所测量的距离轮廓（37）来确定。


7.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于，
确定所述所测量的距离轮廓（37）的几何轮廓特征（35、36）；而且
所述姿态依据所述几何轮廓特征（35、36）来确定。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：B埃特，V温切，C盖达，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE