示出了一种具有第一光源和第一光学接收器的光学姿态识别系统，第一光学接收器被配置为当第一光源被激活时，接收来自对象的反射光，并且输出与所述反射光的振幅对应的第一测量反射值。处理器被配置为接收第一测量反射值，并且比较第一时间点和第二时间点的第一测量反射值以便追踪对象的运动，并且识别与所追踪的对象的运动对应的对象姿态。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及姿态识别，并且更具体地，涉及光学系统中的姿态识别。
技术介绍
存在的常规系统用来执行姿态识别，即，将用户运动解释为对系统的输入。例如， 基于触摸屏的系统使用触摸屏收集用户输入，触摸屏监视触摸屏上的电容的改变，以便识 别来自与触摸屏接触的输入笔或手指的用户输入的位置。解释电容的改变，以便确定用户 的运动。作为另一个例子，某些光学系统基于像素捕捉光学输入，并且通过分析像素数据的 改变识别运动。
技术实现思路
在一个实施例中，示出了一种光学姿态识别系统，该光学姿态识别系统具有第一 光源和第一光学接收器，当第一光源被激活时，第一光学接收器接收来自对象的反射光，并 且输出与该反射光的振幅对应的第一测量反射值。处理器接收第一测量反射值，并且比较 第一时间点和第二时间点的第一测量反射值以便追踪对象的运动，并且识别与所追踪的对 象的运动对应的对象姿态。这个实施例的另一种改进包括第二光源，并且该处理器还配置为独立地激活第一 光源和第二光源，并且捕捉第一光源和第二光源中的每一个光源在第一和第二时间点中的 每一个时间点的第一测量反射值，以便追踪对象的运动，并且利用为第一光源和第二光源 两者捕捉的第一测量反射值识别对象的姿态。在另一个改进中，沿第一轴以预定的彼此之 间的相对位置布置第一光源和第二光源以及光学接收器。在这个实施例的另一种改进中，系统具有第三光源。所述处理器还配置为独立地 激活第一光源、第二光源和第三光源，并且捕捉第一光源、第二光源和第三光源中的每一个 光源在第一时间点和第二时间点中的每一个时间点的测量反射值，以便追踪对象的运动， 并且利用第一光源、第二光源和第三光源的第一测量反射值识别对象姿态。在对这个实施例的一种不同改进中，所述系统具有第二光学接收器，第二光学接 收器配置为当第一光源被激活时，接收来自对象的反射光，并且输出与该反射光的振幅对 应的第二测量反射值。所述处理器还配置为捕捉第一时间点和第二时间点中的每一个时间 点的第二测量反射值，以便追踪对象的运动，并且利用第一时间点和第二时间点的第一测 量反射值和第二测量反射值识别对象姿态。用于光学系统中的姿态识别的方法的一个实施例需要测量第一时间点的来自对 象的反射光的振幅以便获得第一测量反射值，并且测量第二时间点的来自对象的反射光的 振幅以便获得第二测量反射值。所述方法还提及对第一测量反射值和第二测量反射值进行 比较，以便确定对象的相对运动，并且识别与对象的相对运动对应的姿态。在对这个方法实施例的一种改进中，测量第一时间点的来自对象的反射光的振幅 以便获得第一测量反射值的步骤还包括测量第一时间点的第一反射和第二反射的反射光的振幅以便获得第一测量反射值。测量第二时间点的来自对象的反射光的振幅以便获得第 二测量反射值的步骤还包括测量第二时间点的第一反射和第二反射的反射光的振幅以便 获得第二测量反射值。在对该方法实施例的另一种改进中，测量第一时间点的来自对象的反射光的振幅 以便获得第一测量反射值的步骤还包括测量第一时间点的第一反射、第二反射和第三反 射的反射光的振幅以便获得第一测量反射值。测量第二时间点的来自对象的反射光的振幅 以便获得第二测量反射值的步骤还包括测量第二时间点的第一反射、第二反射和第三反 射的反射光的振幅以便获得第二测量反射值。附图说明下面参考附图讨论本专利技术的某些示例实施例，其中图1是根据本专利技术的基于单个发光二极管和一个光学接收器的光学姿态识别系 统的实施例的侧视图；图2是根据本专利技术的基于两个发光二极管和一个光学接收器的光学姿态识别系 统的实施例的侧视图；图3-5是示出了使用图2的光学系统执行的一系列反射测量的侧视图，其中涉及 相对于该光学系统位于一系列不同位置的对象；图6是根据本专利技术的基于四个发光二极管和一个光学接收器的光学姿态识别系 统的实施例的透视图；图7是根据本专利技术的基于一个发光二极管和两个光学接收器的光学姿态识别系 统的实施例的侧视图；图8是根据本专利技术的基于一个发光二极管和四个光学接收器的光学姿态识别系 统的实施例的透视图；图9是根据本专利技术的基于三个发光二极管和一个光学接收器的光学姿态识别系 统的实施例的透视图；图10是根据本专利技术的基于一个发光二极管和三个光学接收器的光学姿态识别系 统的实施例的透视图；图11是示出了适用于图1-8所示的光学系统的用于姿态识别的处理的一个例子 的控制流程图；图12是根据本专利技术的基于两个发光二极管和一个光学接收器，适合于使用的光 学姿态识别系统的一个例子的功能方框图；图13是示出了作为图10的光学姿态识别系统的一部分的用于光学接收的电路的 一个例子的电路图；图14是示出了使用图11的处理的姿态识别步骤中所涉及的反射测量的、用于基 于位置改变的近似的姿态识别的处理的一个例子的控制流程图；图15是根据本专利技术的基于四个联网的LED和接收器对的光学姿态识别系统的实 施例的透视图；图16是根据本专利技术的基于两组接收器和发光二极管的光学姿态识别系统的实施 例的透视图，每组接收器和发光二极管具有一个接收器和两个发光二极管，其中接收器被联网；图17是示出了根据本专利技术的基于两个发光二极管和一个接收器的光学姿态识别 系统的功能方框图，其中所述二极管具有不同的半角和光学功率特性；图18是示出了根据本专利技术的基于两个发光二极管和一个接收器的光学姿态识别 系统的功能方框图，其中所述二极管具有不同的功率特性，但是具有相同的半角特性；和图19是示出了根据本专利技术的基于两个发光二极管和一个接收器的光学姿态识别 系统的功能方框图，其中所述二极管具有不同半角特性。具体实施例方式下面描述的若干光学姿态识别系统和方法的示例实施例，用于使用诸如近距离传 感器或红外数据收发器的相对简单的光学接收器执行反射测量，基于近似位置确定进行光 学姿态识别。一般而言，姿态识别基于反复测量来自对象的反射以便确定对象的近似位置， 比较测量的反射以便识别对象的近似位置随时间的改变，和将对象的近似位置的改变解释 为与特定姿态相关的运动，其中所述近似位置的改变可被解释为用户移动或被解释为对象 的运动矢量。由于反射测量高度依赖对象表面的反射以及对象表面的朝向，所述位置一般是大 体的近似。使用来自单个光学系统的反射测量值以便获得距离的绝对测量通常不够准确。 即使是针对特定对象进行了校准的系统也将遇到环境光的改变和有缺陷的方位，例如，在 该方位对象具有与距离无关地影响反射、降低基于测量的反射的距离测量的准确性的小平 面或其它特性。由于反射的变化，距离测量不可靠，但是可以有用地测量相对运动。因此本专利技术的 用于姿态识别的系统和方法依赖相对位置改变。虽然相对运动的测量假设对象的反射变化 是由运动而不是诸如方位的其它因素引起的。使用随时间的改变而重复的单个反射测量， 例如，基于单个LED和接收器的系统，可以在Z轴上识别对象朝着系统或远离系统的运动。 这可用于简单的实现，诸如灯开关或开门装置，或可用于机器视觉和控制应用，例如，机器 人手臂相对于对象的停止方法。使用两个反射测量，例如，两个LED和一个接收器，或两个 接收器和一个LED，可以获得X轴上的位置的合理的准确度，以及对Z轴上的运动的某种相 对感测。这可用于相对简单的无触摸移动电话接口或滑动调光器(slider lig本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学姿态识别系统，该系统包括：第一光源；第一光学接收器，被配置为当第一光源被激活时，接收来自对象的反射光，并且输出与所述反射光的振幅对应的第一测量反射值；和处理器，被配置为接收第一测量反射值，其中所述处理器还被配置为比较第一时间点和第二时间点的第一测量反射值，以便追踪对象的运动，并且识别与所追踪的对象的运动对应的对象姿态。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M斯瓦达，WT霍尔柯姆比，
申请(专利权)人：硅谷实验室公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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