交互式显示器制造技术

一种交互式显示装置(100)通过触摸表面(101)在图像层(102)上提供给用户(113)可视图像。该显示装置(100)具有发射红外线光线的照明单元(107)，并且通过该触摸表面捕捉在该触摸表面附近的物体的红外线图像组。该显示装置(100)从该红外线图像探测指示物体(112)关于该图像层(102)所位于的接触区域并且在该红外线图像中投射一相应的阴影。该照明单元(107)交替该红外线照明以使每个红外线图像组具有用不同红外线照明获取的图像。结果是阴影的变化由该交互式显示装置(100)使用以探测该指示物体(112)是否接触该触摸表面(101)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及交互式显示器。
技术介绍
现有交互式显示器包含在一表面上形成图像的一投影仪或一液晶显示面板、位于该表面后面的一摄像头以及用于探测用户输入的计算机视觉电路。美国专利申请US2001/0012001 Al揭露了一种这样的显示系统。这一系统包含了一半透明屏幕和一红外线LED(发光二极管)面板、一 CXD(电荷耦合装置)摄像头以及一设于该半透明屏幕背面的投影仪。该摄像头对红外线波长起作用，从而当物体相对接近于屏幕或当它们接触屏幕时，探测反射自在该半透明屏幕另一边的物体的红外线。该投影仪在该屏幕上投射可视图像光线。投影仪投射的图像的红外线成份可以被滤出。因此该投射的图像不会扰乱该摄像头。计算机学会(ACM)出版的由伊扎迪等人所著的“薄视觉通过薄外形显示器集成的光学多点触摸传感”揭露了另一种类型的交互式显示器。在这一公开中，使用了放置于IXD (液晶显示器)显示器的背光之后的单独的红外线发射器/探测器对来探测在该LCD显示器上或附近的物体，该LCD显示器因此作为交互式显示器运作。IXD显示器的使用可以克服许多基于投影仪的交互式屏幕的问题。无论如何，如果要在较大的面积上探测输入，该揭露的技术需要许多红外线发射器/探测器对安装在系统上，因此这样的交互式显示器的生产费力并且可能包含高成本。缺少周围的红外线光线时，该显示器可以通过红外线照明手段来照亮在它的表面上或附近的物体，但是抵制过度的周围的红外线照明很困难。由于阳光或其它强烈的红外线发射照明器的存在，例如卤素灯，使得用红外线摄像头探测在该显示器的表面上的物体复杂化。也就是说，在这种情况下该系统产生的红外线发射可能不够强烈到使附近的物体作为高亮部分出现。例如，一种已知的用于探测触摸显示器表面的手指的技术是探测手指的图像何时变得起皱。扩散屏幕附加在显示表面上，以便触摸中的手指阻碍红外光线被在手指下的该扩散屏幕散播，并且遵循接触的形状形成相对清晰的阴影。然而，在强烈的、相干的光线下，例如阳光，任何物体在即使隔开一定距离的摄像头上投下清晰的阴影。因此，仅仅从阴影的清晰度来探测接触是不可能的。而且，在强烈的周围的红外光线下，摄像头信号可能与测量的光线齐平，使得通常不可能或至少非常困难来区分任何有意义的画面。美国专利申请20080062123A1揭露了一种交互式视频显示系统。根据摘要，该系统使用闪光灯来允许人和投射的视频图像之间容易的且没有阻碍的交互作用。一摄像头可以同步至该闪光灯，并且该闪光灯可以在红外线光谱范围内。处理系统探测在该摄像头视野内的人的图像并且控制显示，从而投射的视频图像基于人和投射的视频图像之间的交互作用改变。该系统可以在人周围的表面上投射视频图像并且可以基于该人的动作移动在该表面上的投射的视频图像。投射的视频图像可以包括对人的动作作出反应的计算机生成的字符和/或虚拟物体。美国专利US6339748B1在它的摘要中揭露了提供一种坐标输入系统的目的，在例如背投显示设备的用于图像显示的透射式屏幕上赋予了坐标输入功能，其允许使用较光笔尺寸小和重量轻的光线反射指示器，并改进了使用容易性。该专利技术的坐标输入系统具有红外线源3，其投射红外线至用于图像显示的透射式屏幕2的背表面上，CXD摄像头4覆盖作为感知范围的透射式屏幕的背表面，并且图像信息处理电路5自该CCD摄像头的输出图像信息生成位于该透射式屏幕2前面的光线反射指示器I的坐标信息。本专利技术的目的在于避免与先前技术相联系的问题和/或提供一种对现有技术的替代。
技术实现思路
根据本专利技术的一第一方面，提供了一种交互式显示装置，包括图像层，配置为根据电子信号向用户提供可感知的可视图像； 触摸表面，其覆盖该图像层或由该图像层形成；图像捕捉单元，其配置为在特定的不可见频率范围内在给定的图像组捕捉速度来获取连续组所捕捉的图像以表现在该图像层附近的物体；处理器，配置为从该所捕捉的图像探测指示物体接触该触摸表面的接触区域，并从而相应在所捕捉的图像中引起一组标记；照明单元，配置为以闪烁照明在小于或等于该图像组捕捉速度的闪光灯速度在该不可见频率范围内照明该接触区域；该处理器进一步配置为通过识别匹配的来自图像组的所捕捉图像的标记的组来探测该接触区域，基于-匹配的连续的所捕捉图像的标记的组的标记的亮度差别；以及-关于闪烁照明的信息。该图像层可以配置为穿过具有该不可见频率范围的光线。该标记中每一个可以呈现为阴影或高亮部分。该图像捕捉单元可以配置为通过该图像层获得该所捕捉的图像。作为选择，该图像捕捉单元可以形成在该图像层上或形成于该图像层前面，以使该图像层所产生的图像通过该图像捕捉单元对用户可见。该图像组捕捉速度可以等于该闪光灯速度。该图像组可以包括两个或更多图像。该图像组的该两个或更多图像可以用等于两邻近图像组的接连获取图像之间间隔的间隔来获取。作为选择，该两个或更多图像可以在突发中获得，以使图像组的图像之间的间隔充分短于获取该组图像所经历的时间段除以图像的数目。该两个或更多图像可以通过使用两个或更多摄像头在该突发中获得。作为选择，该两个或更多图像可以通过高速摄像头获得。好处是，通过在突发中获得图像，能够减少由以下任一所导致的该组的连续图像之间的变化指示物体的移动与图像层有关；周围照明的变化；以及在该显示装置内电磁干扰的变化。该图像组捕捉速度可以为每秒20至60图像组之间。该图像组捕捉速度可以为，例如,每秒30或60图像组。该关于该闪烁照明的信息可以包括了解在该连续的所捕捉图像中每个的捕捉期间的该照明的量。这一信息可以包括了解涉及期间该识别单元获得该所捕捉图像的时段的该闪烁照明的强度和定时。该照明单元可以配置为照明该指示物体以使来自该组图像的一第一所捕捉的图像由该照明单元使用一第一功率照明。来自该组图像的一第二所捕捉的图像可以由该照明单元使用大体上不同于该第一功率的一第二功率照明，以使该第二所捕捉的图像由该照明单元与该第一所捕捉的图像不同的照明。来自 该组图像的一第三所捕捉的图像可以由该照明单兀使用小于该第一和第二功率其中之一并且大于其中另一个的一第三功率照明。该第一功率可以符合于该照明单元的标称功率。该第二功率可以大体上为零。该第三功率可以大体上为该第一功率和第二功率的平均。根据本专利技术的一第二方面，提供了一种用于交互式显示装置的方法，包括根据电子信号通过图像层向用户提供可感知的可视图像，其中，触摸表面覆盖该图像层或由该图像层形成；通过图像捕捉单元，在特定的不可见频率范围内在给定的图像组捕捉速度获取连续组所捕捉的图像以表现在该图像层附近的物体；从该所捕捉的图像探测指示物体接触该触摸表面的接触区域，并从而相应在该所捕捉的图像中引起一组标记；以闪烁照明在至多该图像组捕捉速度的闪光灯速度在该不可见频率范围内照明该接触区域；通过识别匹配的来自图像组的所捕捉图像的标记的组来探测该接触区域，基于-匹配的连续的所捕捉图像的标记的组的标记的亮度差别；以及-关于闪烁照明的信息。根据本专利技术的一第三方面，提供了一种计算机程序，配置为当由计算机执行时引起根据本专利技术该第二方面的一种方法。根据本专利技术的一第四方面，提供了一种计算机可读存储器媒介，体现有一种计算机程序，当由计算机执行时引发计算机实施根据本专利技术的该第一方面的一种方法。仅关于本专利技术的确定方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：汤米·伊尔莫宁，
申请(专利权)人：多点触控有限公司，
类型：发明
国别省市：