【技术实现步骤摘要】
直接三维指向的计算系统和追踪指向/输入装置的方法
[0001]相关文件的交叉引用
[0002]本专利技术是2015年07月24日提交到中国知识产权局的申请号为201510443005.6的专利技术专利的分案申请，该母案申请要求2014年7月24日提交的序列号为62/028,335的美国临时专利申请和2014年12月17日提交的申请号为14/573,008的美国专利申请的优先权，其公开的全部内容通过引用的方式并入本文。
[0003]本专利技术涉及人机交互系统。本专利技术尤其涉及与三维指向有关的方法和系统，采用结合了绝对点检测和相对点检测两者的系统。还公开了可用在所述方法和系统中的指向/输入装置的实施例。
技术介绍
[0004]如图1所示，对于二维(2D)屏幕上的三维(3D)指向，用户0使用手持3D指向装置2在2D图像显示装置4的显示表面3上对准一点。在系统中，指向装置2发射光束(见虚线)，光束接触到显示表面的位置形成点。示例指向装置2包括计算机鼠标、视频游戏控制台或所谓的“智能”电视遥控器。显示表面3可以是计算...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于直接三维指向和输入命令的计算系统，包括：计算装置，具有至少一个处理器、至少一个记忆体、以及至少一个图形用户接口；指向/输入装置，包含至少一个光源和一个运动传感器模块，所述指向/输入装置被配置成提供指向/输入装置的绝对和相对位移的信息给予所述计算装置；连接到所述至少一个处理器的取像装置，用于被配置并定位成撷取多个连续影像，每个影像显示在所述指向/输入装置上的光源在三维空间中的静止和/或移动的位置；以及至少一个在所述至少一个处理器上运行的非暂时性的计算机程序产品，包括可执行指令，以计算所述至少一个光源在三维空间中的至少一个位置和运动，所述计算是根据多个连续影像帧以及所述指向/输入装置的绝对和相对位移信息，此可执行指令亦将所计算的光源位置和/或运动以光标的形式显示于所述图形用户接口上；其中，所述至少一个非暂时性的计算机程序产品包括可执行指令，所述可执行指令用于通过以下步骤来计算所述光源在三维空间中的运动：确定当前撷取影像中光源位置；确定前一个撷取影像中光源位置；确定由所述运动传感器模块提供的所述指向/输入装置的相对位移信息；以及计算所述光源在三维空间中的当前位置和前一个位置，计算方式如下：确定当前撷取影像中对应于光源位置的区域以及在前一个撷取影像中对应于光源位置的区域；从当前撷取影像中对应于光源位置的区域计算光源第一位置，并在前一个撷取影像中对应于光源位置的区域计算光源第二位置；以及从所计算的第一位置与第二位置，再计算由于光源的移动所导致的指向/输入装置的位移向量。2.根据权利要求1所述的系统，其中，至少一个非暂时性的计算机程序产品包括用于以下步骤的可执行指令：通过将指向/输入装置单位向量N＝(x
N
，0，z
N
)与由运动传感器模块提供的指向/输入装置旋转矩阵R(γ，β，α)＝R
z
(γ)R
x
(β)R
y
(α)相乘来确定指向/输入装置的轴线以及所指的方向D2；其中，x
N
和z
N
分别是在运动传感器模块提供的北方向上定义的N的x分量和z分量；α是运动传感器模块提供的方位角，定义为α绕y轴顺时针旋转且计算为旋转矩阵R
y
(α)；β是运动传感器模块提供的仰角，定义为β绕x轴顺时针旋转，计算为旋转矩阵R
x
(β)；γ是由运动传感器模块提供的自转角，定义为γ绕z轴顺时针旋转，计算为旋转矩阵R
z
(γ)。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述至少一个非暂时性的计算机程序产品还包括可执行指令，用于使用所计算的光源的当前位置和前一个位置以及所确定的指向/输入装置所指的方向，计算指向/输入装置的轴线与用户接口的交点，以在所述至少一个图形用户接口上定义所述指向/输入装置的对准点。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述非暂时性的计算机程序产品包括可执行指令，用于获得当...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑楷先，
申请(专利权)人：艾美克视讯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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