用于位置探测的方法和系统技术方案

技术编号:7901609 阅读:182 留言:0更新日期:2012-10-23 13:24
一种计算装置,例如桌面型、膝上型、平板计算机、移动装置或集成到另一装置(例如,用于打游戏的娱乐装置、电视机、家电、电话亭、车辆、工具等)中的计算装置,被配置成从空间中一个或多个对象的位置和/或移动确定用户输入命令。可以利用一个或多个光学传感器对对象成像,可以通过任意数量的方式解释所得的位置数据以确定命令,包括有或没有触摸的2维或3维移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于位置探测的方法和系统优先权声明本申请要求享有2009年12月4日提交的题为“A Coordinate Input Device”的澳大利亚临时申请No. 2009905917的优先权,在此通过引用将其全文并入这里;本申请还要求享有2010年2月23日提交的题为“A Coordinate Input Device”的澳大利亚临时申请No. 2010900748的优先权,在此通过引用将其全文并入这里;本申请还要求享有2010年6月21日提交的题为“3D Computer Input System”的澳大利亚临时申请No. 2010902689的优先权,在此通过引用将其全文并入这里。
技术介绍
具有触摸功能的计算装置已经变得越来越普及。这样的装置能够使用光学、电阻和/或电容传感器来确定手指、指示笔或其他对象何时接近或触摸到接触表面,例如显示器。使用触摸能够有各种界面选项,例如基于跟踪随时间变化的触摸的所谓的“手势”。 尽管具有触摸功能的系统有优点,但仍然存在缺点。膝上型和台式计算机受益于具有触摸功能的屏幕,但特别的屏幕配置或布置可能需要用户以不舒适的方式触摸到或以其他方式移动。此外,一些触摸探测技术仍然很昂贵,尤其是对于较大的屏幕面积而言。
技术实现思路
本主题的实施例包括计算装置,例如桌面型、膝上型、平板计算机、移动装置或集成到另一个装置(例如,用于打游戏的娱乐装置、电视机、家电、电话亭、车辆、工具等)中的计算装置。计算装置被配置成从空间中一个或多个对象的位置和/或移动确定用户输入命令。可以利用一个或多个光学传感器对对象成像,可以通过任意数量的方式解释所得的位置数据以确定命令。命令包括,但不限于二维、三维和其他图形用户界面之内的图形用户界面事件。作为范例,可以使用对象,例如手指或指示笔通过在绘制到屏幕上项目的位置处触摸到表面或悬停在该位置附近的表面上来选择屏幕上项目。作为另一范例,命令可以涉及非图形事件(例如,改变扬声器音量、激活/停用装置或特征等)。一些实施例可以依赖于除位置数据之外的其他输入,例如在手指或对象在给定位置时点击所提供的物理按钮。不过,同样的系统可能能够解释不是触摸特征的其他输入。例如,可以以图案的方式移动手指或指示笔,然后将图案识别为特定的输入命令,例如,基于一种或多种将移动的图案关联到特定命令的启发式方式识别的手势。作为另一范例,在自由空间中移动手指或指示笔可以转换为图形用户界面中的移动。例如,即使未物理地触摸到,也可以将穿过平面或到达指定区域解释为触摸或选择动作。对象在空间中的位置可以影响如何将对象的位置解释为命令。例如,对象在空间一个部分之内的移动可能导致与对象在空间另一部分之内相同移动不同的命令。作为范例,可以沿着空间之内的一个或两个轴(例如,沿着空间的宽度和/或高度)移动手指或指示笔,在一个或两个轴中的移动导致光标在图形用户界面中的对应移动。沿着第三轴(例如在不同深度)不同位置的同样移动可能导致光标的不同对应移动。例如,手指距装置屏幕越远,手指从左到右移动可能导致光标的越快移动。在一些实施例中,可以利用虚拟体积(这里称为“交互式体积”)实现这个目的,虚拟体积是由空间坐标到屏幕/界面坐标的映射定义的,该映射沿着交互式体积的深度而改变。作为另一范例,可以将不同区域用于不同类型的输入。在一些实施例中,可以将接近装置的屏幕定义为第一区域,可以将别处定义为第二区域。例如,第二区域可以位于膝上型计算机的屏幕和键盘按键之间,或者对于平板或移动装置而言,可以代表第一区域外部的可成像空间。第一区域中的输入可以被解释为触摸、悬停和其他图形用户界面命令。可以将第二区域中的输入解释为手势。例如,可以在第二区域中提供“滑动(flick)”手势,以便通过项目列表移动,而无需通过图形用户界面选择特定的项目/命令按钮。如下文所述,各实施例的各方面还包括辐照、探测和装置配置,允许以响应和精确方式提供基于图像的输入。例如,可以使用探测器配置和探测器采样提供更高的图像处理吞吐量和响应更好的探测。在一些实施例中,对少于探测器所有可用像素的像素采样,例 如,通过将像素限制为交互式体积的投影和/或确定感兴趣区域,由第二探测器探测的特征的一个探测器进行探测。提到这些例示性实施例不是为了限制或界定本主题的限制,而是为了提供范例以辅助其理解。在具体实施方式中论述了例示性实施例,其中提供了更多描述,包括系统、方法和提供本主题一个或多个方面的计算机可读介质的例示性实施例。可以通过研究本说明书和/或通过实践所主张主题的一个或多个实施例来进一步理解各实施例提供的优点。附图说明在说明书的其余部分中更详细地阐述了完整的且能够实现的公开。说明书参考了以下附图。图1A-1D示出了位置探测系统的示范性实施例。图2是示出了将成像空间分成多个区域的图示。图3是流程图,示出了基于区域识别的输入处理范例。图4是示出了用于提供基于区域的探测能力的示范性传感器配置的图示。图5是光学单元的例示性架构的截面图。图6是示出了在位置探测系统中使用基于CMOS的感测装置的图示。图7为电路图,示出了用硬件从另一幅图像减去一幅图像时使用的一个例示性读出电路。图8和9是示出了使用具有硬件的传感器对第一和第二图像相减的示范性时序图。图10为流程图,示出了用于探测一个或多个空间坐标的示范性方法中的步骤。图11是示出了确定一个或多个空间坐标时使用的例示性硬件配置和对应坐标系的图示。图12和13是示出了使用多个成像装置确定空间坐标的图示。图14是示出了识别图像中特征的例示性方法的流程图和附图。图15A是使用交互式体积的例示性系统的图示。图15B-15E示出了基于沿着交互式体积深度的映射的变化的不同光标响应的范例。图16是示出了用于配置交互式体积的用户界面范例的图示。图17A-17B示出了限制探测和/或图像处理中使用的像素的技术。图18示出了利用来自单个摄像头的图像确定空间坐标的范例。具体实施方式 现在将详细参考各种和替代示范性实施例和附图。提供每个范例是为了解释,而不是作为限制。对于本领域的技术人员显而易见的是,可以做出修改和变化。例如,可以在另一实施例上使用作为一个实施例的一部分例示或描述的特征,以获得更多的实施例。于是,本公开意图包括落在所附权利要求及其等价物范围之内的修改和变化。在以下详细描述中,阐述了众多具体细节以提供对所主张主题的透彻理解。不过,本领域的技术人员将要理解,可以无需这些具体细节而实践所主张的主题。在其他情况下,未详细描述普通技术人员公知的方法、设备或系统,以免使所主张的主题模糊不清。位置探测系统的例示性系统和硬件方面图IA是例示性位置探测系统100的视图,而图IB是示出了系统100的示范性架构的图示。通常,位置探测系统能够包括一个或多个成像装置和硬件逻辑,硬件逻辑用于配置位置探测系统访问来自至少一个成像装置的数据,该数据包括空间中对象的图像数据,访问定义空间之内的交互式体积的数据,确定与对象相关联的空间坐标,并基于空间坐标和交互式体积确定命令。在本范例中,位置探测系统为计算系统,其中硬件逻辑包括通过总线106连接到存储器104的处理器102。程序部件116配置处理器以访问数据并确定命令。尽管这里示出了基于软件的实施方式,但位置探测系统可以使用其他硬本文档来自技高网...

【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:J·D·牛顿李博G·麦克唐纳B·雷德福B·波特H·耶斯克张睿F·戈菲内
申请(专利权)人:奈克斯特控股公司
类型:发明
国别省市:

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