交互式输入系统和用于其的笔工具技术方案

用于与机器视觉交互式输入系统一起使用的笔工具包括：细长主体；以及在主体的一端处的末端布置，至少部分在所述末端布置周围的所述主体的端表面携带反光材料，当笔工具成角度时所述反光材料对交互式输入系统的至少一个成像组件可见。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及交互式输入系统和用于其的笔工具。
技术介绍
下述交互式输入系统是众所周知的允许用户使用有源指示器(例如，散发光、声音或其他信号的指示器)、无源指示器(例如，手指、圆柱体或其他对象)或者诸如鼠标或跟踪球的其他适当的输入设备将输入注入应用程序中。这些交互式输入系统包括但不 限于包括利用模拟电阻或机器视觉技术注册指示器输入的触摸板的触摸系统，诸如在转让给本申请的受让人加拿大亚伯达省卡尔加里的SMARTTechnologies ULC的美国专利Nos. 5，448，263 ;6，141，000 ;6，337，681 ;6，747，636 ;6，803，906 ;7，232，986 ;7，236，162 和7，274，356以及美国专利申请公开No. 2004/0179001中所公开的那些，通过引用合并其内容；包括利用电磁的、电容的、声学的或其他技术注册指示器输入的触摸板的触摸系统；平板个人计算机(PC);膝上型PC ;个人数字助理(PDA);以及其他类似设备。上述合并的Morrison等人的美国专利No. 6，803，906公开了利用机器视觉来检测与在其上呈现计算机生成的图像的触摸表面的指示器交互的触摸系统。矩形边框或框架包围触摸表面并且在其角落处支撑数字相机。数字相机具有围绕并且通常扫视触摸表面的重叠视场。数字相机从不同视点获取扫视触摸表面的图像并且生成图像数据。数字相机所获取的图像数据由内置(on-board)数字信号处理器进行处理，以确定在捕获到的图像数据中是否存在指示器。当确定在捕获到的图像数据中存在指示器时，数字信号处理器将指示器特性数据传递给主控制器，该主控制器进而处理该指示器特性数据，以使用三角测量法来确定指示器相对于触摸表面在(X，y)坐标系中的位置。将该指示器坐标传递给执行一个或多个应用程序的计算机。该计算机使用指示器坐标来对在触摸表面上呈现的计算机生成的图像进行更新。因此，触摸表面上的指示器接触能够被记录为书写或绘画或用于控制由计算机执行的应用程序的执行。其内容通过引用被整体合并入本文、转让给SMART TechnologiesULC、Akitt等人的美国专利No. 6，972，401公开了用于在诸如上述合并的Morrison等人的美国专利No. 6，803，906中公开的触摸系统中使用的被照明的边框。该被照明的边框包括将红外线光投射到漫射体上的红外线(IR)发光二极管(LED)。漫射体进而使红外线光漫射，使得被照明的边框在触敏表面上提供的背光的强度跨漫射体的表面通常是均匀的。结果，边框所提供的背光照明通常显现为对数字相机是连续的。尽管该被照明的边框工作得很好，但是，其对触摸系统增加了成本。Takekawa的美国专利No. 6，823，481公开了坐标输入/检测设备，其包括被放置在坐标输入/检测区域的底部角落处的左和右光学单元。沿着坐标输入/检测区域的上部、左侧和右侧提供反向反光器。可以与坐标输入/检测设备一起使用具有主体的笔工具，该主体邻近朝向末端的一端成锥形。笔工具主体的锥形部分其上具有反向反光器。Ogawa的美国专利Nos. 7，202, 860和7，414，617公开了基于相机的坐标输入设备，其允许使用指示器或手指的坐标输入。该坐标输入设备包括被放置在显示屏的左上部和右上部角落处的一对相机。每一个相机的视场与显示屏平行地延伸到显示屏的斜对面角落。红外线发光二极管被布置为靠近每一个相机的成像透镜，并且照明显示屏的包围区域。在显示屏的三个侧面上提供轮廓框架。在轮廓框架上靠近显示屏布置窄宽度反向反光带。非反光黑带沿着反向反光带被附着到轮廓框架，并且与反向反光带接触。控制电路基于从相机输出的视频信号来计算指向在坐标检测区内的位置的笔工具的坐标值，并且将该坐标值传送给计算机。笔工具是在笔主体的一端处具有笔末端部件的笔。笔主体靠近笔末端部件成锥形。笔末端主体的锥形部分被反向反光带包围。在这些交互式输入系统中，依赖于使得朝输入表面的笔工具的朝向，很难区分使得与输入表面接触的手指和笔工具。如果不同的功能性属于不同类型的指示器，则不能区分指示器类型会成为问题。因此，本专利技术的目的至少是提供新颖的交互式输入系统和用于其的新颖的笔工具。
技术实现思路
因此，在一个方面中，提供了用于与机器视觉交互式输入系统一起使用的笔工具，其包括细长主体；以及在所述主体的一端处的末端布置，至少部分在所述末端布置周围的所述主体的端表面携带反光材料，当笔工具成角度时，所述反光材料对所述交互式输入系统的至少一个成像组件可见。在一个实施例中，端表面包围末端布置并且携带反光材料环形圈。邻近末端布置的主体的侧表面携带围绕主体延伸的至少一个反光材料带。围绕主体延伸的至少一个反光材料带可以是连续的或可以被图案化。主体的侧表面还可以携带多个间隔的反光材料带。在一种形式下，末端布置包括尖端并且反光材料基本上包围尖端。在另一种形式下，末端布置包括大体与主体对齐的第一部分、从第一部分延伸并且在离开第一部分的方向变窄的一般圆锥形的部分以及在该圆锥形部分的窄端处的尖端。可以在第一部分的外表面上在反光材料上提供一般透光罩。根据另一个方面，提供了用于与机器视觉交互式输入系统一起使用的笔工具，其包括细长、一般圆柱形的主体；以及从所述主体的一端延伸出的末端布置，所述末端布置包括在离开所述主体的方向变窄的一般圆锥形部分和在所述圆锥形部分的窄端处的尖端，其中邻近所述末端布置的所述主体的端表面携带反光材料环形圈，当笔工具成角度时，所述反光材料环形圈对所述交互式输入系统的至少一个成像组件可见。根据另一个方面，提供了在包括由边框包围的感兴趣区和具有查看所述感兴趣区的视场的至少一个成像组件的机器视觉交互式输入系统中识别指示器的方法，所述方法包括捕获图像帧；以及对图像帧进行处理来检测指示器的存在，并且检测表示笔工具的边框特有的特征的存在。在一个实施例中，在处理图像帧来检测特征的存在期间，对图像帧进行处理来检测在图像帧的超出边框的界限的区中的笔工具反射。对图像帧进行处理来检测特征的存在可以包括从每一个捕获到的图像帧减去背景图像帧来形成不同图像帧，并且检查该不同图像帧来检测在图像帧的超出边框的界限的区中的笔工具反射。在进行该减去之后，边框在每一个不同图像帧中的可见端界限可以被确定，以及每一个不同图像帧的超出端界限的区被遮罩。该检查可以包括使每一个不同图像帧阈值化来检测在其中反射的存在，并且当反射存在时，确定该反射是否出现在超出边框的界限的区中。根据又一个方面，提供了交互式输入系统，其包括由边框包围的感兴趣区；具有查看感兴趣区并且看见所述边框的视场的至少一个成像组件；以及处理结构，其对所述至少一个成像组件捕获到的图像帧进行处理来检测指示器的存在，并且检测表示笔工具的边框特有的特征的存在。附图说明现将参考附图更全面地描述实施例，在附图中图1是交互式输入系统的示意性立体图；图2是图1的交互式输入系统的示意性框图视图；图3是形成图1的交互式输入系统的一部分的成像组件的框图；图4A和4B是形成图1的交互式输入系统的一部分的外壳组件的前后立体图；图5是形成图1的交互式输入系统的一部分的主控制器的框图；图6A是当与交互式输入系统的其他成像组件相关联的IR LED处于断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.01 US 12/752,9151.一种用于与机器视觉交互式输入系统一起使用的笔工具，包括细长主体；以及在所述主体的一端处的末端布置，至少部分在所述末端布置周围的所述主体的端表面携带反光材料，当所述笔工具成一定角度时所述反光材料对所述交互式输入系统的至少一个成像组件可见。2.根据权利要求1所述的笔工具，其中所述端表面包围所述末端布置，以及其中所述端表面携带反光材料环形圈。3.根据权利要求2所述的笔工具，其中邻近所述末端布置的所述主体的侧表面携带围绕所述主体延伸的至少一个反光材料带。4.根据权利要求3所述的笔工具，其中所述反光材料是反向反光材料。5.根据权利要求4所述的笔工具，其中围绕所述主体延伸的所述至少一个反光材料带是连续的。6.根据权利要求5所述的笔工具，其中所述主体的所述侧表面携带多个间隔的反光材料带，每一个带围绕所述主体延伸。7.根据权利要求3所述的笔工具，其中所述至少一个反光材料带被图案化。8.根据权利要求7所述的笔工具，其中所述至少一个反光材料带在一般相等的圆周间隔的位置处中断。9.根据权利要求2所述的笔工具，其中在所述端表面上的所述反光材料被图案化。10.根据权利要求9所述的笔工具，其中在所述端表面上的所述反光材料在一般相等间隔的位置处中断。11.根据权利要求2至10中的任何一项所述的笔工具，其中所述末端布置包括尖端，以及其中反光材料基本上包围所述尖端。12.根据权利要求2所述的笔工具，其中所述末端布置包括一般与所述主体轴向对齐的第一部分、从所述第一部分延伸并且在离开所述第一部分的方向变窄的一般圆锥形的部分以及在所述圆锥形的部分的窄端处的尖端。13.根据权利要求12所述的笔工具，其中所述反光材料被提供在所述第一部分的侧表面上。14.根据权利要求13所述的笔工具，进一步包括在所述第一部分的外表面上在所述反光材料上的一般透光的罩。15.一种用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖恩·汤普森，格兰特·麦克吉布尼，戴维·霍姆格伦，
申请(专利权)人：智能技术无限责任公司，
类型：
国别省市：