專利名稱：位置檢測(cè)裝置及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)對(duì)拍攝對(duì)象的拍攝圖像進(jìn)行分析來(lái)檢測(cè)出拍攝對(duì)象的像在該拍攝圖像上的位置的位置檢測(cè)裝置，其中，該拍攝圖像是通過(guò)拍攝畫面所具有的光傳感 器來(lái)拍攝接觸或者接近了拍攝畫面的拍攝對(duì)象時(shí)所得到的圖像。
背景技術(shù)：
目前已有通過(guò)拍攝用戶對(duì)觸屏上的任意位置進(jìn)行指示的手指或者觸筆等指示部 件(以下統(tǒng)稱為指示物體)的圖像，并對(duì)該圖像進(jìn)行圖案匹配的方法，來(lái)確定指示物體所指 示的位置的觸屏。專利文獻(xiàn)1中揭示了此類觸屏的一個(gè)例子。在專利文獻(xiàn)1所揭示的具備圖像獲取功能的顯示裝置中，像素區(qū)域上設(shè)置了光靈 敏度不同的2種以上的光傳感器元件。例如，交替設(shè)置具備低靈敏度的光傳感器元件的像 素的排列行和具備高靈敏度的光傳感器元件的像素的排列行，在外部光較弱時(shí)使用高靈敏 度的光傳感器元件來(lái)獲取指示物體的圖像，而在外部光較強(qiáng)時(shí)使用低靈敏度的光傳感器元 件取得上述圖像。專利文獻(xiàn)1 日本國(guó)專利申請(qǐng)公開特開2006-18219號(hào)公報(bào)(
公開日2006年1月 19日)

發(fā)明內(nèi)容
但是，設(shè)在該顯示裝置的不同種類的各個(gè)光傳感器元件，雖然根據(jù)光量的大小顯 示出不同的受光靈敏度，但是所能夠檢測(cè)出的光的波長(zhǎng)特性相同。因此，例如在由指示物體 的反射光所產(chǎn)生的光傳感器的輸出和由環(huán)境光所產(chǎn)生的光傳感器的輸出為相等的狀態(tài)下 使用顯示裝置時(shí)，靈敏度不同的無(wú)論是哪個(gè)光傳感器元件都無(wú)法讀取圖像。本發(fā)明是鑒于上述課題進(jìn)行開發(fā)的，其目的在于提供一種能夠在廣范圍的環(huán)境照 度下確切檢測(cè)出拍攝對(duì)象的像的位置的位置檢測(cè)裝置。為了解決上述課題，本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置通過(guò)對(duì)拍攝接近或者接觸到拍攝畫面 的拍攝對(duì)象而獲得的拍攝圖像進(jìn)行分析來(lái)判斷該拍攝對(duì)象的像在上述拍攝圖像上的位置， 其中，該拍攝畫面具備多個(gè)光傳感器，并且使用上述光傳感器拍攝上述拍攝對(duì)象，上述位置 檢測(cè)裝置的特征在于，包括作為上述光傳感器的第1光傳感器以及第2光傳感器，該第1光 傳感器以及第2光傳感器對(duì)波長(zhǎng)具有不同的靈敏度特性；還包括推算值算出部，根據(jù)上述 第1光傳感器取得的拍攝圖像算出作為外部光強(qiáng)度指標(biāo)的推算值，該外部光強(qiáng)度是指上述 拍攝對(duì)象的周圍的光強(qiáng)度。為了解決上述課題，本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置的控制方法是一種通過(guò)對(duì)拍攝接近或 者接觸到拍攝畫面的拍攝對(duì)象而獲得的拍攝圖像進(jìn)行分析來(lái)判斷該拍攝對(duì)象的像在上述 拍攝圖像上的位置的控制方法，其中，該拍攝畫面具備多個(gè)光傳感器，并且使用上述光傳感 器拍攝上述拍攝對(duì)象，上述位置檢測(cè)裝置包括作為上述光傳感器的第1光傳感器以及第2 光傳感器，上述第1光傳感器以及第2光傳感器對(duì)波長(zhǎng)具有不同的靈敏度特性，上述位置檢測(cè)裝置的控制方法包括推算值算出工序，使用上述第1光傳感器取得的拍攝圖像，推算出 作為外部光強(qiáng)度指標(biāo)的推算值，上述外部光強(qiáng)度是指上述拍攝對(duì)象的周圍的光強(qiáng)度。使用已拍攝有拍攝對(duì)象的像的拍攝圖像來(lái)檢測(cè)拍攝對(duì)象的位置時(shí)，優(yōu)選正確算出 拍攝對(duì)象周圍的外部光強(qiáng)度，并利用該外部光強(qiáng)度來(lái)分析拍攝圖像。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，上述位置檢測(cè)裝置具備第1光傳感器以及第2光傳感器作為用于 拍攝拍攝對(duì)象的光傳感器，該第1光傳感器以及第2光傳感器對(duì)波長(zhǎng)具有不同的靈敏度特 性。此外，推算值算出部使用第1光傳感器取得的拍攝圖像來(lái)算出作為外部光強(qiáng)度指標(biāo)的 推算值。該推算值可以是外部光強(qiáng)度本身，也可以是反映外部光強(qiáng)度變化的值。該推算值 用于位置檢測(cè)處理的各種處理，并根據(jù)外部光強(qiáng)度變化進(jìn)行處理。由于具備波長(zhǎng)靈敏度特性不同的2種光傳感器，因此，較之于只具備1種光傳感器 的情況，能夠在更廣范圍的環(huán)境照度下確切檢測(cè)出拍攝對(duì)象的像的位置。此外，由于使用第 1光傳感器取得的拍攝圖像來(lái)算出外部光強(qiáng)度的推算值，因此無(wú)需另設(shè)外部光強(qiáng)度測(cè)定用 傳感器，能夠通過(guò)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)即可檢測(cè)出外部光強(qiáng)度的變化。
如上所述，本發(fā)明的位置檢測(cè)裝置是一種通過(guò)對(duì)拍攝接近或者接觸到拍攝畫面的 拍攝對(duì)象而獲得的拍攝圖像進(jìn)行分析來(lái)判斷該拍攝對(duì)象的像在上述拍攝圖像上的位置的 位置檢測(cè)裝置，其中，該拍攝畫面具備多個(gè)光傳感器，并且使用上述光傳感器拍攝上述拍攝 對(duì)象。上述位置檢測(cè)裝置包括作為上述光傳感器的第1光傳感器以及第2光傳感器，該第 1光傳感器以及第2光傳感器對(duì)波長(zhǎng)具有不同的靈敏度特性；還包括推算值算出部，根據(jù)上 述第1光傳感器取得的拍攝圖像算出作為外部光強(qiáng)度指標(biāo)的推算值，該外部光強(qiáng)度是指上 述拍攝對(duì)象的周圍的光強(qiáng)度。本發(fā)明的控制方法是一種通過(guò)對(duì)拍攝接近或者接觸到拍攝畫面的拍攝對(duì)象而獲 得的拍攝圖像進(jìn)行分析來(lái)判斷該拍攝對(duì)象的像在上述拍攝圖像上的位置的位置檢測(cè)裝置 的控制方法，其中，該拍攝畫面具備多個(gè)光傳感器，并且使用上述光傳感器拍攝上述拍攝對(duì) 象，上述位置檢測(cè)裝置包括作為上述光傳感器的第1光傳感器以及第2光傳感器，上述第1 光傳感器以及第2光傳感器具有不同的波長(zhǎng)靈敏度特性；上述控制方法包括推算值算出工 序，使用上述第1光傳感器取得的拍攝圖像，推算出作為外部光強(qiáng)度指標(biāo)的推算值，上述外 部光強(qiáng)度是指上述拍攝對(duì)象的周圍的光強(qiáng)度。因此，能夠在廣范圍的環(huán)境照度下確切檢測(cè)出拍攝對(duì)象的像的位置。


圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的接觸位置檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2的(a)是表示紅外光傳感器的結(jié)構(gòu)的概略圖，(b)是表示可見光傳感器的結(jié) 構(gòu)的概略圖。圖3是表示上述接觸位置檢測(cè)裝置所具備的光傳感器內(nèi)置型IXD的結(jié)構(gòu)概略圖。圖4的(a)以及(b)是表示紅外光傳感器以及可見光傳感器的配置式樣的圖。圖5的(a)是用于說(shuō)明從紅外光傳感器所取得的拍攝圖像中算出外部光強(qiáng)度的 圖，(b)是表示外部光強(qiáng)度算出部作成的直方圖和外部光強(qiáng)度的關(guān)系的圖。圖6是說(shuō)明外部光強(qiáng)度算出部所進(jìn)行的處理的意義的圖。圖7是說(shuō)明外部光強(qiáng)度算出部所進(jìn)行的處理的變更例的圖。
圖8是表示識(shí)別處理選擇部所進(jìn)行的處理流程的一個(gè)例子的流程圖。圖9的(a)是表示反射光識(shí)別模式下的背光燈的狀態(tài)的圖，(b)是表示影子識(shí)別模式下的背光燈的狀態(tài)的圖。圖10是表示反射光識(shí)別模式和影子識(shí)別模式的切換方式的圖。圖11是示意地表示反射光識(shí)別模式下的拍攝圖像的例圖。圖12是示意地表示影子識(shí)別模式下的拍攝圖像的例圖。圖13是表示反射光識(shí)別模式下的接觸與非接觸時(shí)的拍攝圖像的圖。圖14是表示影子識(shí)別模式下的接觸與非接觸時(shí)的拍攝圖像的圖。圖15的(a)是表示在反射光識(shí)別模式下的外部光強(qiáng)度和非接觸時(shí)的指腹下像素 值和接觸時(shí)的指腹下像素值的關(guān)系的曲線圖，(b)是表示隨著外部光強(qiáng)度的變化而變化的 拍攝圖像的圖。圖16的(a) (d)是表示反射光識(shí)別模式下的非接觸時(shí)的指腹下像素值和接觸 時(shí)的指腹下像素值和接觸非接觸間像素值以及無(wú)用信息刪除用像素值的關(guān)系的曲線圖。圖17的(a)是表示在影子識(shí)別模式下的外部光強(qiáng)度和非接觸時(shí)的指腹下像素值 和接觸時(shí)的指腹下像素值的關(guān)系的曲線圖，(b)是表示隨著外部光強(qiáng)度的變化而變化的拍 攝圖像的圖。圖18的(a) (d)是表示影子識(shí)別模式下的非接觸時(shí)的指腹下像素值和接觸時(shí) 的指腹下像素值和接觸非接觸間像素值以及無(wú)用信息刪除用像素值的關(guān)系的曲線圖。圖19是說(shuō)明在影子識(shí)別模式下識(shí)別無(wú)用信息刪除部進(jìn)行的處理的圖。圖20的(a)以及(b)是說(shuō)明在影子識(shí)別模式下外部光強(qiáng)度達(dá)到飽和時(shí)的問(wèn)題點(diǎn) 以及解決方法的圖。圖21的(a)以及(b)是說(shuō)明在反射光識(shí)別模式下接觸非接觸間像素值達(dá)到飽和 時(shí)的問(wèn)題點(diǎn)以及解決方法。圖22是表示在影子識(shí)別模式下切換靈敏度和未切換靈敏度的情況下的拍攝圖像 的例子的圖。圖23是說(shuō)明最適靈敏度算出部的靈敏度切換處理的例子的圖。圖24是表示上述接觸位置檢測(cè)裝置的接觸位置檢測(cè)處理流程的一個(gè)例子的流程 圖。圖25是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的接觸位置檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖26是說(shuō)明在影子識(shí)別模式下識(shí)別無(wú)用信息刪除部的識(shí)別無(wú)用信息刪除處理的 圖。圖27是表示上述接觸位置檢測(cè)裝置的接觸位置檢測(cè)處理流程的一個(gè)例子的流程 圖。<附圖標(biāo)記說(shuō)明>1接觸位置檢測(cè)裝置(位置檢測(cè)裝置)3外部光強(qiáng)度算出部(推算值算出部)4最適靈敏度算出部(靈敏度設(shè)定部)5識(shí)別處理選擇部(切換部)6接觸非接觸間像素值算出部(基準(zhǔn)值算出部)
7識(shí)別無(wú)用信息刪除部(圖像處理部)8特征量提取部9接觸位置檢測(cè)部(位置算出部)11光傳感器內(nèi)置型IXD (拍攝畫面)12紅外光傳感器(第1光傳感器)13可見光傳感器(第2光傳感器)17背光燈(紅外光光源)31特征量提取部32識(shí)別無(wú)用信息刪除部(刪除部)50接觸位置檢測(cè)裝置(位置檢測(cè)裝置)
具體實(shí)施例方式(實(shí)施方式1)以下，根據(jù)圖1 圖24說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式， 在此介紹一種通過(guò)拍攝用戶的手指或者觸筆等指示部件(通稱指示物體)的圖像，并根據(jù) 該圖像來(lái)檢測(cè)出指示物體的位置的接觸位置檢測(cè)裝置1，其中，用戶使用指示物體對(duì)觸屏上 的任意位置進(jìn)行指示。此外，還可以將接觸位置檢測(cè)裝置表述為顯示裝置、拍攝裝置、輸入 裝置或者電子設(shè)備。接觸位置檢測(cè)裝置1包括通過(guò)利用反射光拍攝指示物體(拍攝對(duì)象)像的反射光 識(shí)別模式和對(duì)指示物體的影子進(jìn)行拍攝的影子識(shí)別模式，兩種模式可切換。通過(guò)下述的識(shí) 別處理選擇部5，切換反射光識(shí)別模式和影子識(shí)別模式。(接觸位置檢測(cè)裝置1的結(jié)構(gòu))圖1是表示本實(shí)施方式的接觸位置檢測(cè)裝置1的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，接觸位 置檢測(cè)裝置(位置檢測(cè)裝置)1包括觸屏部(拍攝部)10、圖像分析部20、應(yīng)用程序執(zhí)行部 21以及存儲(chǔ)部40。存儲(chǔ)部40用于存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)。所謂各種數(shù)據(jù)是指通過(guò)圖像分析部20以及應(yīng)用程 序執(zhí)行部21執(zhí)行的各部的控制程序、OS程序、應(yīng)用程序以及在執(zhí)行上述程序時(shí)所讀取的數(shù) 據(jù)。可使用硬盤、閃存等非揮發(fā)性存儲(chǔ)裝置構(gòu)成存儲(chǔ)部40。此外，接觸位置檢測(cè)裝置1具備由RAM (Random Access Memory、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器) 等揮發(fā)性存儲(chǔ)裝置構(gòu)成的暫時(shí)性存儲(chǔ)部(未圖示)。在圖像分析部20以及應(yīng)用程序執(zhí)行部 21執(zhí)行上述各種程序的過(guò)程中，作為臨時(shí)保存數(shù)據(jù)的作業(yè)區(qū)域使用該暫時(shí)性存儲(chǔ)部。觸屏部10包括光傳感器內(nèi)置型IXD (液晶屏/顯示屏)(拍攝畫面)11、AD (analog/ digital、模擬/數(shù)字)變換器14、背光燈控制部15以及靈敏度調(diào)整部16。其中，光傳感器 內(nèi)置型LCDll中作為拍攝元件內(nèi)藏設(shè)置了光傳感器(紅外光傳感器(第1光傳感器))12 和可見光傳感器(第2光傳感器)13。此外，如圖3所示，觸屏部10包括背光燈17。背光燈17包括能夠向作為拍攝對(duì)象的指示物體射出紅外光的紅外光光源和能夠射出可見光的可見光光源。在反射光識(shí)別模式下，點(diǎn)亮紅外光光源和可見光光源兩者，在影 子識(shí)別模式下，關(guān)閉紅外光光源而點(diǎn)亮可見光光源，就此將在以下的段落中進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 可見光光源具有作為光傳感器內(nèi)置型LCDll中的顯示用背光燈光源的功能。
紅外光傳感器12和可見光傳感器13是對(duì)于波長(zhǎng)具有不同靈敏度特性的光傳感 器。為了對(duì)于因溫度等外在要素發(fā)生變化的光傳感器的檢測(cè)特性予以補(bǔ)償，觸屏部10還可 具備作為補(bǔ)償用傳感器的暗電流補(bǔ)償用光傳感器(未圖示)。(紅外光傳感器12以及可見光傳感器13的結(jié)構(gòu))圖2(a)是表示紅外光傳感器12的結(jié)構(gòu)的概略圖，圖2 (b)是表示可見光傳感器13 的結(jié)構(gòu)的概略圖。紅外光傳感器12和可見光傳感器13同設(shè)在有源矩陣基板51上，光傳感 器本身并無(wú)區(qū)別，兩者之相異點(diǎn)在于，紅外光傳感器12其上方(在對(duì)置基板52側(cè))設(shè)有濾 光片53，通過(guò)該濾光片53濾除可見光(波長(zhǎng)380nm 750歷)，使紅外光(波長(zhǎng)800nm Imm)透過(guò)。由于濾光片53在可見光傳感器13的上方形成開口，因此，朝可見光傳感器13 入射的可見光不會(huì)被遮斷。因此，紅外光傳感器12主要接收紅外光，可見光傳感器13主要 接收可見光。利用上述不同的結(jié)構(gòu)，紅外光傳感器12用于拍攝以算出外部光強(qiáng)度的紅外光圖 像以及反射光識(shí)別模式下的紅外光圖像，可見光傳感器13用于拍攝影子識(shí)別模式下的可 見光圖像。
對(duì)濾光片53的組成并無(wú)特殊限定，例如可通過(guò)彩色濾光片的疊層構(gòu)造來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，除了設(shè)置濾光片53的方法之外，還可以使用波長(zhǎng)靈敏度特性不同的傳感器 來(lái)分別作為紅外光傳感器12和可見光傳感器13。(光傳感器內(nèi)置型IXDll的結(jié)構(gòu))光傳感器內(nèi)置型IXDll由于內(nèi)藏有光傳感器，因此，不僅能用于顯示還能進(jìn)行圖 像拍攝。從而，光傳感器內(nèi)置型IXDll具有作為拍攝畫面的功能，即，能夠拍攝包含了指示 物體的像的圖像(以下稱之為拍攝圖像)，其中，指示物體為接觸到作為觸屏的光傳感器內(nèi) 置型IXDll的表面的指示物體。圖3是表示光傳感器內(nèi)置型IXD11的結(jié)構(gòu)的概略圖。如圖3所示，光傳感器內(nèi)置型 IXDll包括設(shè)在有源矩陣基板51上的像素電極18和設(shè)在對(duì)置基板52上的R(紅)、G(綠)、 B (藍(lán))的彩色濾光片19r、19g、19b。R、G、B的3種子像素構(gòu)成1個(gè)像素。對(duì)應(yīng)光傳感器內(nèi)置型IXDll的每個(gè)像素，均設(shè)有1個(gè)光傳感器(紅外光傳感器12 或者可見光傳感器13)。換言之，在光傳感器內(nèi)置型LCDll的有源矩陣基板51上，矩陣狀設(shè) 置了紅外光傳感器12以及可見光傳感器13。但是，紅外光傳感器12以及可見光傳感器13 的排列方式以及個(gè)數(shù)并不限定于上述，可適宜進(jìn)行變更。圖3中的紅外光傳感器12位于設(shè) 有藍(lán)色濾光片19b的像素電極18的附近，但是并不限定于此。還可在設(shè)有紅色濾光片19r 的像素電極18的附近或者設(shè)有綠色濾光片19g的像素電極18的附近，設(shè)置紅外光傳感器 12 (或者可見光傳感器13)。紅外光傳感器12以及可見光傳感器13所取得信號(hào)經(jīng)AD變換器14進(jìn)行數(shù)字化處 理之后，被輸出到圖像調(diào)整部2。紅外光傳感器12所取得的拍攝圖像稱之為紅外光圖像，可 見光傳感器13所取得的拍攝圖像稱之為可見光圖像。此外，紅外光圖像和可見光圖像有時(shí) 也統(tǒng)稱為傳感器圖像。(圖像分析部2O的結(jié)構(gòu))圖像分析部20包括圖像調(diào)整部2、外部光強(qiáng)度算出部(推算值算出部)3、最適靈 敏度算出部(靈敏度設(shè)定部)4、識(shí)別處理選擇部(切換部)5、接觸非接觸間像素值算出部(基準(zhǔn)值算出部)6、識(shí)別無(wú)用信息刪除部(圖像處理部)7、特征量提取部8以及接觸位置檢 測(cè)部(位置算出部)9。在圖像調(diào)整部2進(jìn)行的處理是調(diào)整觸屏部10拍攝到的拍攝圖像(紅外光圖像以 及可見光圖像)的增益以及偏移的校正處理等，并將調(diào)整之后的拍攝圖像輸出給外部光強(qiáng) 度算出部3、識(shí)別處理選擇部5以及識(shí)別無(wú)用信息刪除部7。在以下的說(shuō)明中，圖像以輸出 精度為8位、256灰階級(jí)作為前提條件。在此，圖像調(diào)整部2還具有作為取得部的功能，從觸 屏部10取得拍攝圖像。此外，圖像調(diào)整部2還可將取得的拍攝圖像或者調(diào)整后的拍攝圖像 保存在存儲(chǔ)部40。
外部光強(qiáng)度算出部3根據(jù)圖像調(diào)整部2輸出的紅外光圖像，算出作為外部光強(qiáng)度 指標(biāo)的推算值，該外部光強(qiáng)度是指示物體周圍的光強(qiáng)度。該推算值是反映了外部光強(qiáng)度變 化的值。推算值本身并不需要直接體現(xiàn)外部光強(qiáng)度，只要在通過(guò)對(duì)推算值進(jìn)行規(guī)定的計(jì)算 時(shí)能夠算出外部光強(qiáng)度即可。此外，該推算值是一種能以像素值表現(xiàn)的值。外部光強(qiáng)度算 出部3將算出的外部光強(qiáng)度的推算值輸出給最適靈敏度算出部4、識(shí)別處理選擇部5以及接 觸非接觸間像素值算出部6。外部光強(qiáng)度是指，射入紅外光傳感器12的、指示物體(拍攝對(duì)象)周圍的光強(qiáng)度。 無(wú)論是影子識(shí)別模式還是反射光識(shí)別模式，外部光強(qiáng)度算出部3都進(jìn)行相同的處理。關(guān)于 在外部光強(qiáng)度算出部3所進(jìn)行的處理，以下將有詳細(xì)說(shuō)明。最適靈敏度算出部4根據(jù)外部光強(qiáng)度算出部3算出的外部光強(qiáng)度的推算值，算出 為了識(shí)別指示物體時(shí)最適當(dāng)?shù)募t外光傳感器12以及可見光傳感器13的靈敏度，并向靈敏 度調(diào)整部16輸出。關(guān)于在最適靈敏度算出部4所進(jìn)行的處理，以下將有詳細(xì)說(shuō)明。如上所 述，紅外光傳感器12和可見光傳感器13的本體部分所使用的是相同的光傳感器，最適靈敏 度算出部4算出適合于紅外光傳感器12和可見光傳感器13兩者的靈敏度。靈敏度調(diào)整部16將紅外光傳感器12和可見光傳感器13的靈敏度調(diào)整成由最適 靈敏度算出部4算出的最適靈敏度。識(shí)別處理選擇部5根據(jù)外部光強(qiáng)度算出3算出的外部光強(qiáng)度的推算值，對(duì)反射光 識(shí)別模式(第1拍攝方法)和影子識(shí)別模式(第2拍攝方法)進(jìn)行切換，其中在反射光識(shí) 別模式下，對(duì)從背光燈17射向拍攝對(duì)象之后被該拍攝對(duì)象反射的光的像進(jìn)行拍攝；在影子 識(shí)別模式下，對(duì)射向紅外光傳感器12(或者可見光傳感器13)的外部光被拍攝對(duì)象遮斷所 形成的影子進(jìn)行拍攝。換言之，識(shí)別處理選擇部5根據(jù)外部光強(qiáng)度算出3算出的外部光強(qiáng)度 的推算值，對(duì)反射光識(shí)別模式(第1檢測(cè)方法)和影子識(shí)別模式(第2檢測(cè)方法)進(jìn)行切 換，其中在反射光識(shí)別模式下，在對(duì)從背光燈17射向拍攝對(duì)象之后被該拍攝對(duì)象反射的 光的像進(jìn)行拍攝而獲得的拍攝圖像中，檢測(cè)出該拍攝對(duì)象的像的位置；在影子識(shí)別模式下， 在對(duì)射向紅外光傳感器12 (或者可見光傳感器13)的外部光被拍攝對(duì)象遮斷所形成的影子 進(jìn)行拍攝而獲得的拍攝圖像中，檢測(cè)出該拍攝對(duì)象的像的位置。具體而言，識(shí)別處理選擇部 5通過(guò)背光燈控制部15對(duì)背光燈17的紅外光光源的接通/關(guān)閉進(jìn)行切換。識(shí)別處理選擇 部5在切換成反射光識(shí)別模式時(shí)，點(diǎn)亮背光燈17的紅外光光源，而在切換成影子識(shí)別模式 時(shí)關(guān)掉紅外光光源。此外，識(shí)別處理選擇部5還對(duì)接觸非接觸間像素值算出部6所進(jìn)行的處理內(nèi)容進(jìn) 行切換。關(guān)于在識(shí)別處理選擇部5所進(jìn)行的處理，以下將有詳細(xì)說(shuō)明。
接觸非接觸間像素值算出部6算出在識(shí)別無(wú)用信息刪除部7中為刪除拍攝圖像中 的對(duì)指示物體的識(shí)別并不需要的信息而所要利用的像素值的基準(zhǔn)值(接觸非接觸間像素 值以及無(wú)用信息刪除用像素值)。具體而言，接觸非接觸間像素值算出部6根據(jù)外部光強(qiáng)度 算出部3算出的外部光強(qiáng)度的推算值，算出接觸非接觸間像素值以及無(wú)用信息刪除用像素 值，其中，上述接觸非接觸間像素值是為了從拍攝圖像中刪除指示物體未接觸光傳感器內(nèi) 置型LCD11的情況下該指示物體的像而所要利用的像素值的基準(zhǔn)值，上述無(wú)用信息刪除用 像素值是為了刪除妨礙對(duì)指示物體的像進(jìn)行識(shí)別而所要利用的像素值的基準(zhǔn)值。換言之， 接觸非接觸間像素值算出部6算出為了從拍攝圖像中刪除除接觸到光傳感器內(nèi)置型LCD11 的指示物體的接觸部分的像以外的像而所要利用的像素值的基準(zhǔn)值。關(guān)于接觸非接觸間像 素值算出部6進(jìn)行的處理，以下將有詳細(xì)說(shuō)明。識(shí)別無(wú)用信息刪除部7根據(jù)接觸非接觸間像素值算出部6算出接觸非接觸間像素 值(以及無(wú)用信息刪除用像素值)，改變?cè)谂臄z圖像中包含的一部分像素的像素值，從而刪 除拍攝圖像中的對(duì)進(jìn)行指示物體識(shí)別時(shí)并不需要的信息。換言之，識(shí)別無(wú)用信息刪除部7 改變拍攝圖像所包含的一部分像素的像素值，以使得從拍攝圖像中刪除指示物體未接觸到 拍攝畫面的情況下該指示物體的像。該識(shí)別無(wú)用信息刪除部7在反射光識(shí)別模式下以紅外 光圖像作為處理對(duì)象，而在影子識(shí)別模式下以可見光圖像作為處理對(duì)象。特征量提取部8通過(guò)索貝爾濾波器等進(jìn)行邊緣檢測(cè)處理，從經(jīng)過(guò)識(shí)別無(wú)用信息刪 除部7處理過(guò)的拍攝圖像的每個(gè)像素中，提取表示指示物體的特征的特征量(邊緣特征 量)。特征量提取部8例如提取包含有8個(gè)方向上的矢量的特征量作為指示物體的特征量， 該8個(gè)方向上的矢量表示目標(biāo)像素周圍的8個(gè)方向上的像素值的梯度(分級(jí))方向。例如 日本國(guó)專利申請(qǐng)公開特開2008-250949號(hào)公報(bào)中揭示了此類的特征量提取方法。具體而言，特征量提取部8算出縱方向梯度量和橫方向梯度量，并根據(jù)上述縱方 向梯度量和橫方向梯度量，來(lái)確定出亮度發(fā)生急劇變化的部分即邊緣像素。其中，縱方向梯 度量表示在縱方向上目標(biāo)像素的像素值和相鄰接的像素的像素值之間的梯度，橫方向梯度 量表示在橫方向上目標(biāo)像素的像素值和相鄰接的像素的像素值之間的梯度。然后，提取由 該邊緣像素的像素值的梯度所表示的矢量以作為特征量。關(guān)于特征量提取部8進(jìn)行的特征量提取處理，只要能夠檢測(cè)出指示物體的形狀 (尤其是邊緣)即可，對(duì)此并無(wú)特別限定。特征量提取部8可利用現(xiàn)有的圖案匹配等圖像處 理方法來(lái)檢測(cè)指示物體的像(特征區(qū)域)。特征量提取部8向接觸位置檢測(cè)部9輸出所提 取的特征量和與所提取的特征量相關(guān)聯(lián)的像素。接觸位置檢測(cè)部9通過(guò)對(duì)特征量提取部8提取的特征量所表示的特征區(qū)域進(jìn)行圖 案匹配，確定出接觸位置(拍攝物體的像在拍攝圖像上的位置)。具體而言，接觸位置檢測(cè) 部9對(duì)于以像素值的梯度方向表示的多個(gè)像素所構(gòu)成的規(guī)定模型圖案和由特征量提取部8 提取的特征量所表示的梯度方向的圖案進(jìn)行圖案匹配，檢測(cè)出與模型圖案所包含的梯度方 向相一致的像素的個(gè)數(shù)超過(guò)規(guī)定個(gè)數(shù)的區(qū)域，并將該區(qū)域作為指示物體的像。作為接觸位置檢測(cè)部9的位置檢測(cè)方法，只要能夠確切檢測(cè)出指示物體的像的位 置即可，可采用任何方法。接觸位置檢測(cè)部9向應(yīng)用程序執(zhí)行部21輸出已確定的接觸位置 的坐標(biāo)。應(yīng)用程序執(zhí)行部21使用接觸位置檢測(cè)部9輸出的坐標(biāo)，執(zhí)行與該坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序或者在特定的應(yīng)用程序進(jìn)行與該坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的處理。在此，對(duì)于應(yīng)用程序執(zhí)行部21 所執(zhí)行的應(yīng)用程序并不作限定。也可以說(shuō)，接觸非接觸間像素值算出部6、識(shí)別無(wú)用信息刪除部7、特征量提取部8 以及接觸位置檢測(cè)部9是使用外部光強(qiáng)度算出部3算出的外部光強(qiáng)度的推算值進(jìn)行特定處 理的處理執(zhí)行部。(紅外光傳感器12以及可見光傳感器13的配置)圖4是表示紅外光傳感器12以及可見光傳感器13的配置樣式的圖。在該圖中， “A”表示紅外光傳感器12，“B”表示可見光傳感器13。如圖4(a)表示，可在光傳感器內(nèi)置 型IXD11上交替地配置紅外光傳感器12的列和可見光傳感器13的列。此外，如圖4(b)表示，還可交替(如“之”字形)配置紅外光傳感器12和可見光 傳感器13。此時(shí)，紅外光傳感器12和可見光傳感器13形成棋盤格紋樣。只要能夠確切取得拍攝圖像，配置紅外光傳感器12和可見光傳感器13的方法并 不限定于上述。(外部光強(qiáng)度算出部3的詳細(xì)處理內(nèi)容)以下，詳細(xì)說(shuō)明外部光強(qiáng)度算出部3的處理內(nèi)容。圖5是用于說(shuō)明外部光強(qiáng)度算 出部3的處理內(nèi)容的圖。如圖5(a)所示，外部光強(qiáng)度算出部3至少選擇一部分從紅外光傳感器12輸出的 用于表示受光量的輸出值(像素值)，按照從高到低的順序排列所選擇的輸出值，并將規(guī)定 序位上的輸出值作為外部光強(qiáng)度的推算值。S卩，外部光強(qiáng)度算出部3作成表示像素值和具有該像素值的像素的個(gè)數(shù)的關(guān)系的 直方圖，此時(shí)，按照像素值從大到小的順序排列紅外光傳感器12取得的拍攝圖像的像素。 該直方圖優(yōu)選包括拍攝圖像的全像素的像素值。但是考慮到成本和處理速度，不是利用構(gòu) 成拍攝圖像的全像素(換言之，全紅外光傳感器12的輸出值)，而是以按照一定的均等間隔 從拍攝圖像的像素值中選擇像素。在影子識(shí)別模式下，由于將外部光強(qiáng)度的推算值直接作為外部光強(qiáng)度，因此，在影 子識(shí)別模式的相關(guān)說(shuō)明中，外部光強(qiáng)度的推算值稱之為外部光強(qiáng)度。在反射光識(shí)別模式下， 外部光強(qiáng)度較小時(shí)使用指腹的像的像素值來(lái)算出外部光強(qiáng)度的推算值，因此，該推算值本 身并不能表示外部光強(qiáng)度。但是，即使在這種情況下，由于指腹的像的像素值隨著外部光強(qiáng) 度的增大而增大，因此，上述推算值是反映外部光強(qiáng)度的值。以下，以影子識(shí)別模式下的處 理為例說(shuō)明外部光強(qiáng)度算出部3的處理。圖5(b)是表示外部光強(qiáng)度算出部3所作成的直方圖和外部光強(qiáng)度之間的關(guān)系的 圖。在外部光強(qiáng)度不同的環(huán)境下，對(duì)于將手指放在觸屏部10上的狀態(tài)下的外部光強(qiáng)度進(jìn)行 檢測(cè)時(shí)，如圖5(b)所示，作成的直方圖也不同，外部光越強(qiáng)，直方圖的分布區(qū)域就越集中在 像素值高的部分。在圖5(b)，A是拍攝傳感器圖像(3)時(shí)的外部光強(qiáng)度，B是拍攝傳感器圖 像(2)時(shí)的外部光強(qiáng)度，C是拍攝傳感器圖像(1)時(shí)的外部光強(qiáng)度。接下來(lái)，進(jìn)行根據(jù)獲得的直方圖以算出外部光強(qiáng)度的處理時(shí)，按照像素值從高到 低的順序進(jìn)行計(jì)數(shù)，以該計(jì)數(shù)值達(dá)到制作直方圖所使用的像素值的個(gè)數(shù)的數(shù)％時(shí)的像素值 作為外部光強(qiáng)度的值。以下就以直方圖的上位的數(shù)％的部分的像素值作為外部光強(qiáng)度的理由進(jìn)行說(shuō)明。圖6是用于說(shuō)明外部光強(qiáng)度算出部3的處理的意義的圖。例如，如圖6所示，即使在相同的 外部光強(qiáng)度條件下，所取得的圖像因手指和手的放置方法而發(fā)生變化。圖6的傳感器圖像 (1)是從屏板的左側(cè)將手指放在屏板的左側(cè)時(shí)的拍攝圖像，傳感器圖像(2)是從屏板的左 側(cè)將手指放在屏板的右側(cè)時(shí)的拍攝圖像。雖然兩種情況的外部光強(qiáng)度相同，但由于圖像因屏板上的手指的放置位置而異， 因此，圖6所示，所作成的直方圖也不相同。在此種情況下如果要正確算出外部光強(qiáng)度，例 如以直方圖的上位5%的部分作為外部光強(qiáng)度時(shí)，圖6的傳感器圖像(1)和圖6的傳感器圖 像(2)之間幾乎沒(méi)有差距。但是以上位50%的部分作為外部光強(qiáng)度時(shí)，圖6的傳感器圖像 (1)和圖6的傳感器圖像(2)之間的外部光強(qiáng)度的值出現(xiàn)較大差距。根據(jù)上述理由，基于直方圖算出外部光強(qiáng)度時(shí)，通過(guò)根據(jù)上位的數(shù)個(gè)％來(lái)算出外 部光強(qiáng)度，能夠減小手指和手的放置位置對(duì)于算出值的影響。但是，如果根據(jù)直方圖上位的極小范圍的值，例如上位0. 的值等來(lái)算出外部光 強(qiáng)度時(shí)，因外部光強(qiáng)度算出用圖像的像素值的缺陷等可能導(dǎo)致精度下降，因此，優(yōu)選根據(jù)數(shù) 個(gè)％程度來(lái)算出外部光強(qiáng)度。即，按照像素值從大到小的順序?qū)耐獠抗鈴?qiáng)度算出用圖像 中的像素中選擇的像素進(jìn)行排列時(shí)，作為外部光強(qiáng)度的像素值優(yōu)選被采用為小于被選擇 像素的總數(shù)的10%的數(shù)所對(duì)應(yīng)的序位上的像素的像素值。換言之，外部光強(qiáng)度算出部3以 位于規(guī)定的序位上的輸出值作為外部光強(qiáng)度，其中，規(guī)定的序位是指，按照輸出值從大到小 的順序排列所選擇的紅外光傳感器12的輸出值時(shí)，為被選擇的輸出值的總數(shù)的10%以下 的數(shù)所對(duì)應(yīng)的序位。此外，外部光強(qiáng)度算出部3可根據(jù)與識(shí)別處理選擇部5進(jìn)行切換的識(shí)別模式相對(duì) 應(yīng)的上述規(guī)定序位來(lái)算出外部光強(qiáng)度的推算值。即，外部光強(qiáng)度算出部3在反射光識(shí)別模 式下根據(jù)用于反射光識(shí)別模式的上述規(guī)定序位而在影子識(shí)別模式下根據(jù)用于影子識(shí)別模 式的上述規(guī)定序位來(lái)分別算出外部光強(qiáng)度的推算值。尤其是在反射光識(shí)別模式下，如上所述，外部光強(qiáng)度比較小時(shí)，由于是根據(jù)指腹的 像的像素值來(lái)算出外部光強(qiáng)度的推算值，因此，根據(jù)小于直方圖的上位10%的像素值來(lái)算 出外部光強(qiáng)度的推算值的方法并不一定就是理想的方法。因此，在反射光識(shí)別模式下可進(jìn) 行如下設(shè)定(1)即使受到指腹的像的影響較強(qiáng)也無(wú)妨，根據(jù)小于直方圖的上位10%的像 素值來(lái)算出外部光強(qiáng)度的推算值、(2)外部光強(qiáng)度的推算精度雖然會(huì)有一些下降，但為盡量 避免受指腹的像的影響，根據(jù)直方圖的上位的數(shù)十％來(lái)算出外部光強(qiáng)度。如上所述，通過(guò)設(shè)定適于各識(shí)別模式的上述規(guī)定序位，能夠更確切地算出外部光 強(qiáng)度的推算值。圖7是說(shuō)明外部光強(qiáng)度算出部3的處理的變更例的圖。外部光強(qiáng)度算出部3算出 外部光強(qiáng)度的方式并不限定于直方圖，還可以采用例如圖7所示的方法圈定拍攝圖像內(nèi) 的取樣點(diǎn)區(qū)域(符號(hào)71 75所示部分)，并分別求出圈定的各區(qū)域71 75內(nèi)的像素(取 樣點(diǎn))的像素值的平均值，采用其中最大平均值作為外部光強(qiáng)度。符號(hào)76所示的中空像素 是非樣點(diǎn)像素。(利用紅外光算出外部光強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn))紅外光強(qiáng)度算出部3可根據(jù)可見光傳感器13取得的可見光圖像來(lái)算出外部光強(qiáng) 度，而更優(yōu)選根據(jù)紅外光傳感器12取得的紅外光圖像來(lái)算出外部光強(qiáng)度，其理由如下。
熒光燈的光以及較暗的室外環(huán)境下的光幾乎不含紅外光，因此，在室內(nèi)以及室外 的較暗的光環(huán)境下利用背光燈17的紅外光的反射光進(jìn)行拍攝對(duì)象的位置檢測(cè)時(shí)，幾乎不 受外部光的影響。但是，外部光中的紅外光強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，拍攝對(duì)象的像和背景部分的反差消 失，將導(dǎo)致無(wú)法識(shí)別出拍攝對(duì)象的像。因此，優(yōu)選在出現(xiàn)識(shí)別障礙前檢測(cè)出外部光中的紅外 光強(qiáng)度，并將識(shí)別模式從反射光識(shí)別模式切換成影子識(shí)別模式。從而，優(yōu)選預(yù)先對(duì)外部光中 的紅外光強(qiáng)度進(jìn)行推測(cè)。此外，在影子識(shí)別模式下，紅外光也比可見光更易于透過(guò)手指，因此，在如室外較 亮的光環(huán)境等紅外光含量較多的環(huán)境下，通過(guò)拍攝拍攝對(duì)象的像來(lái)進(jìn)行位置檢測(cè)時(shí)，拍攝 對(duì)象的影子的亮度受到透過(guò)手指等的紅外光強(qiáng)度的影響(主要接收可見光的可見光傳感 器13對(duì)紅外光也有一定的反應(yīng)，因此像素值上升)，因此，通過(guò)正確把握外部光中的紅外光 強(qiáng)度，預(yù)測(cè)拍攝對(duì)象的影子的亮度(像素值)，并通過(guò)向識(shí)別處理進(jìn)行反饋，可提高識(shí)別精 度。根據(jù)上述優(yōu)點(diǎn)，在本實(shí)施方式，利用紅外光傳感器12取得的紅外光圖像來(lái)算出外 部光強(qiáng)度。(識(shí)別處理選擇部5的詳細(xì)處理)以下，詳細(xì)說(shuō)明識(shí)別處理選擇部5的處理。圖8是表示識(shí)別處理選擇部5的處理 流程的一個(gè)例子的流程圖。識(shí)別處理選擇部5根據(jù)外部光強(qiáng)度算出部3算出的外部光強(qiáng)度 的推算值，對(duì)反射光識(shí)別模式和影子識(shí)別模式進(jìn)行切換。具體而言，識(shí)別處理選擇部5判斷 外部光強(qiáng)度算出部3所輸出的外部光強(qiáng)度的推算值是否達(dá)到規(guī)定的閾值(S1)。在反射光識(shí)別模式下，外部光強(qiáng)度為指腹61 (參照?qǐng)D3)的反射光強(qiáng)度以上時(shí)，指 腹的像和背景之間的反差消失，從而無(wú)法進(jìn)行反射光識(shí)別。因此，優(yōu)選在考慮可進(jìn)行反射光 識(shí)別的外部光強(qiáng)度的上限值的基礎(chǔ)上，設(shè)定上述規(guī)定的閾值。判斷出外部光強(qiáng)度的推算值小于規(guī)定的閾值(S1中為“是”)時(shí)，識(shí)別處理選擇部5 接通背光燈17上的紅外光光源(S2)，并設(shè)定用于對(duì)紅外光傳感器12輸出的拍攝圖像(紅 外光圖像)進(jìn)行分析的參數(shù)(S3)。該參數(shù)的設(shè)定將被反映在下述的圖像分析處理中。此 外，識(shí)別處理選擇部5向接觸非接觸間像素值算出部6輸出用于命令使用紅外光圖像來(lái)算 出接觸非接觸間像素值的命令(S4)。如上所述，外部光強(qiáng)度的推算值小于規(guī)定閾值時(shí)，識(shí)別 處理選擇部5選擇設(shè)定為反射光識(shí)別模式。另一方面，判斷出外部光強(qiáng)度的推算值為規(guī)定閾值以上時(shí)(S1中為“否”)，識(shí)別處 理選擇部5關(guān)閉背光燈17上的紅外光的光源(S5)，并設(shè)定用于對(duì)可見光傳感器13輸出的 拍攝圖像(可見光圖像)進(jìn)行分析的參數(shù)(S6)。該參數(shù)的設(shè)定將被反映在下述的圖像分析 處理中。此外，識(shí)別處理選擇部5向接觸非接觸間像素值算出部6輸出用于命令使用可見 光圖像來(lái)算出接觸非接觸間像素值的命令(S7)。如上所述，外部光強(qiáng)度的推算值為規(guī)定閾 值以上時(shí)，識(shí)別處理選擇部5選擇設(shè)定為影子識(shí)別模式。在該影子識(shí)別模式下，使用可見光 圖像來(lái)檢測(cè)指示物體的像的位置。但是，在外部光中含有較多的紅外光的可見光環(huán)境下，在 影子識(shí)別模式下也能夠使用紅外光圖像。(背光燈17的切換方式)以下，說(shuō)明反射光識(shí)別模式下以及影子識(shí)別模式下的背光燈17的狀態(tài)。圖9是表 示反射光識(shí)別模式下以及影子識(shí)別模式下的背光燈17的狀態(tài)的圖。
如圖9(a)所示，在反射光識(shí)別模式下，紅外光以及可見光的背光燈被接通，被指 腹反射的紅外光射入光傳感器內(nèi)置型IXD11。此時(shí)，來(lái)自外部的可見光以及紅外光也射入光 傳感器內(nèi)置型IXD11。相對(duì)于此，如圖9(b)所示，在影子識(shí)別模式下，紅外光的背光燈被關(guān)閉，主要是來(lái) 自外部的可見光以及紅外光射入光傳感器內(nèi)置型IXD11。(反射光識(shí)別模式和影子識(shí)別模式的切換方法)為了防止反射光識(shí)別模式和影子識(shí)別模式因外部光強(qiáng)度的輕度變化而發(fā)生頻繁 切換，切換成反射光識(shí)別模式的切換點(diǎn)和切換成影子識(shí)別模式的切換點(diǎn)優(yōu)選具有滯后特 性。根據(jù)圖10說(shuō)明該結(jié)構(gòu)，圖10是表示反射光識(shí)別模式和影子識(shí)別模式的切換方式的圖。如圖10所示，在切換成反射光識(shí)別模式的切換點(diǎn)和切換成影子識(shí)別模式的切換 點(diǎn)之間設(shè)有規(guī)定的間隔。換言之，從影子識(shí)別模式切換成反射光識(shí)別模式的外部光強(qiáng)度的 推算值的基準(zhǔn)值和從反射光識(shí)別模式切換成影子識(shí)別模式的上述基準(zhǔn)值是不同的值。根據(jù) 上述，能夠防止發(fā)生反射光識(shí)別模式和影子識(shí)別模式之間過(guò)于頻繁的切換。此時(shí)，將切換成影子識(shí)別模式的切換點(diǎn)設(shè)定在比切換成反射光識(shí)別模式的切換點(diǎn) 更靠近外部光強(qiáng)度較強(qiáng)的一側(cè)。根據(jù)上述設(shè)定方式，能夠擴(kuò)大設(shè)定為反射光識(shí)別模式的外 部光強(qiáng)度的范圍。在影子識(shí)別模式下，根據(jù)手指的按壓方法或者影子的形成方式，有時(shí)無(wú)法 識(shí)別出該手指，因此，優(yōu)先反射光識(shí)別模式。為了擴(kuò)大被設(shè)定為反射光識(shí)別模式的外部光強(qiáng) 度的范圍，優(yōu)選增強(qiáng)紅外光背光燈的強(qiáng)度。(拍攝圖像的例子)以下，說(shuō)明反射光模式下以及影子識(shí)別模式下的拍攝圖像的例子。圖11是表示反 射光識(shí)別模式下的拍攝圖像的例子的示意圖。在該圖，(a)(無(wú)光)、(c)(熒光燈)、(e)(白 熾燈)以及(g)(太陽(yáng)光)表示拍攝手指時(shí)的光源種類，(b)、(d)、(f)以及(h)表示拍攝圖 像的一個(gè)例子。從背光燈17射出的紅外光被手指的接觸到光傳感器內(nèi)置型LCD11的接觸部分 (指腹)所反射，然后反射光射入紅外光傳感器12。如圖11的(b)以及(d)所示，外部光中 幾乎不含紅外光的情況下，指腹的像是比背景還明亮的白色圓形。如圖11的(f)以及(h) 所示，外部光所包含的紅外光的量較多時(shí)，不易識(shí)別出指腹的像。圖12是表示影子識(shí)別模式下的拍攝圖像的例子的示意圖。在該圖，(a)(無(wú)光)、 (c)(熒光燈)、(e)(白熾燈)以及(g)(太陽(yáng)光)表示拍攝手指時(shí)的光源種類，(b)、(d)、 (f)以及(h)表示拍攝圖像的一個(gè)例子。在影子識(shí)別模式下，通過(guò)可見光傳感器13拍攝外部光被手指遮斷所形成的影子。 如圖12的(b)所示，無(wú)外部光的情況下，拍攝不到手指的影子。如圖11的(d)、(f)以及 (h)所示，外部光較強(qiáng)的情況下，拍攝到的指腹的像為成黑色光斑。(接觸非接觸間像素值算出部6的詳細(xì)處理)(接觸非接觸的拍攝圖像的例子)圖13表示在反射光識(shí)別模式下，在接觸或者非接觸的狀態(tài)下拍攝獲得的拍攝圖 像。不存在手指等任何指示物體的狀態(tài)下，背光燈17射出紅外光時(shí)，獲得如圖13的條件 (1)所示的不包含指腹的像的圖像(只有背景的圖像)。如圖13的條件(2)所示，使手指 60靠近光傳感器內(nèi)置型IXD11的上方但并不接觸時(shí)，所獲得的圖像中有輕微的指腹的像83映入。如圖13的條件(3)所示，在手指完全按壓在光傳感器內(nèi)置型IXD11上的狀態(tài)下，所 獲得圖像中可見有明顯的指腹的像84。圖14表示在影子識(shí)別模式下，在接觸或者非接觸的狀態(tài)下拍攝獲得的拍攝圖像。 不存在手指等任何指示物體的狀態(tài)下，外部光81直接射入紅外光傳感器12或者可見光傳 感器13時(shí)，獲得如圖14的條件(1)所示的不包含指腹的像的圖像(只有背景的圖像)。如 圖14的條件(2)所示，使手指靠近光傳感器內(nèi)置型LCD11的上方但并不接觸時(shí)，由于外部 光82被遮斷，因此，所獲得的圖像中有輕微的指腹的影子85映入。如圖14的條件(3)所 示，在手指完全按壓在光傳感器內(nèi)置型LCD11上的狀態(tài)下，能夠獲得指腹的影子86比條件 (2)的影子更濃的圖像。(接觸時(shí)/非接觸時(shí)的像素值的關(guān)系)圖15是表示在反射光識(shí)別模式下通過(guò)外部光強(qiáng)度算出部3求得的外部光強(qiáng)度、圖 13的條件⑵的圖像中的非接觸時(shí)的指腹下像素值、圖13的條件(3)的圖像中的接觸時(shí)的 指腹下像素值之間的關(guān)系。如圖15(a)所示，拍攝圖像的背景的像素值(符號(hào)91所示)、接 觸時(shí)的指腹下像素值(符號(hào)92所示)以及非接觸時(shí)的指腹下像素值(符號(hào)93所示)隨著 外部光強(qiáng)度的增強(qiáng)(變亮)而增大，圖15(b)表示上述不同情況下的拍攝圖像。如圖15(a)所示，由于接觸時(shí)的指腹下像素值始終大于非接觸時(shí)的指腹下像素 值，因此，接觸時(shí)的指腹下像素值和非接觸時(shí)的指腹下像素值之間始終存在像素值差。在上述關(guān)系成立的情況下，如圖16(a)所示，能夠在非接觸時(shí)的指腹下像素值(符 號(hào)102所示)和接觸時(shí)的指腹下像素值(符號(hào)101所示)之間設(shè)定閾值(符號(hào)104所示)。 該閾值稱之為接觸非接觸間像素值。通過(guò)將該閾值以下的像素值作為無(wú)需進(jìn)行識(shí)別的信息 對(duì)其進(jìn)行刪除，能夠提高手指的識(shí)別精度。圖16是表示反射光識(shí)別模式下的非接觸時(shí)的指 腹下像素值、接觸時(shí)的指腹下像素值、接觸非接觸間像素值和無(wú)用信息刪除用像素值之間 的關(guān)系的曲線圖。為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，在圖16的曲線圖，將外部光強(qiáng)度為0時(shí)的所有像素值全視為0。此外，像素值大于接觸時(shí)的指腹下部分的像素值101的像素是無(wú)用的較強(qiáng)外部光 射入而生成的像素的可能性較高。為了防止此類無(wú)用的強(qiáng)外部光導(dǎo)致指腹的像的識(shí)別精度 下降，優(yōu)選將像素值大于可預(yù)測(cè)的接觸時(shí)指腹下像素值的像素的信息進(jìn)行刪除。符號(hào)103 所示的閾值是用于變更無(wú)用像素的像素值的閾值，所謂無(wú)用像素是指，像素值大于接觸時(shí) 的指腹下像素值的像素。此類閾值稱之為無(wú)用信息刪除用像素值。在反射光識(shí)別模式下，可以說(shuō)無(wú)用信息刪除用像素值是用于對(duì)拍攝圖像進(jìn)行識(shí)別 的像素值范圍的上限值，而接觸非接觸間像素值是上述像素值范圍的下限值。圖17表示在影子識(shí)別模式下通過(guò)外部光強(qiáng)度算出部3求得的外部光強(qiáng)度、圖14 的條件⑵的圖像中的非接觸時(shí)的指腹下像素值、圖14的條件⑶的圖像中的接觸時(shí)的指 腹下像素值之間的關(guān)系。如圖17(a)所示，拍攝圖像的背景的像素值(符號(hào)94所示)、非接 觸時(shí)的指腹下像素值(符號(hào)95所示)以及接觸時(shí)的指腹下像素值(符號(hào)96所示)隨著外 部光強(qiáng)度的增強(qiáng)(增亮)而增大。圖17(b)表示上述不同情況下的拍攝圖像。如圖17(a)所示，由于非接觸時(shí)的指腹下像素值始終大于接觸時(shí)的指腹下像素 值，因此，非接觸時(shí)的指腹下像素值和接觸時(shí)的指腹下像素值之間始終存在像素值差。在上述關(guān)系成立的情況下，如圖18(a)所示，能夠在非接觸時(shí)的指腹下像素值(符號(hào)111所示)和接觸時(shí)的指腹下像素值(符號(hào)112所示)之間設(shè)定閾值(符號(hào)113所示)。與反射光識(shí)別模式的情況同樣，該閾值也稱之為接觸非接觸間像素值。能夠?qū)⒃撻撝狄陨?的像素值作為無(wú)需進(jìn)行識(shí)別的信息對(duì)其進(jìn)行刪除，從而能夠提高識(shí)別精度。圖18是表示影 子識(shí)別模式下的非接觸時(shí)的指腹下像素值、接觸時(shí)的指腹下像素值、接觸非接觸間像素值 和無(wú)用信息刪除用像素值之間的關(guān)系的曲線圖。此外，像素值小于接觸時(shí)的指腹下像素值112的像素是無(wú)用的影子所形成的像素 的可能性較高。為了防止此類無(wú)用的影子導(dǎo)致指腹的像的識(shí)別精度下降，優(yōu)選刪除掉像素 值比接觸時(shí)可預(yù)測(cè)的指腹的像素值要小的無(wú)用像素的信息。符號(hào)114所示的閾值是用于變 更無(wú)用像素的像素值的閾值，所謂無(wú)用像素是指，像素值小于接觸時(shí)的指腹下像素值的像 素。此類閾值稱之為無(wú)用信息刪除用像素值。在影子識(shí)別模式下，可以說(shuō)無(wú)用信息刪除用像素值是用于對(duì)拍攝圖像進(jìn)行識(shí)別的 像素值范圍的下限值，而接觸非接觸間像素值是上述像素值范圍的上限值。根據(jù)上述技術(shù)思想，在接觸非接觸間像素值算出部6，根據(jù)外部光強(qiáng)度的變化，動(dòng) 態(tài)地算出接觸非接觸間像素值以及無(wú)用信息刪除用像素值。但是，進(jìn)行聯(lián)機(jī)處理時(shí)(用戶實(shí)際接觸光傳感器內(nèi)置型LCDll時(shí))，由于無(wú)法獲得 接觸時(shí)的指腹下像素值以及非接觸時(shí)的指腹下像素值，因此，通過(guò)預(yù)先設(shè)定一個(gè)表示能夠 在現(xiàn)場(chǎng)獲得的外部光強(qiáng)度的推算值和接觸非接觸間像素值之間的關(guān)系的數(shù)學(xué)式，并將推算 值代入上述數(shù)學(xué)式中，以此算出接觸非接觸間像素值。該數(shù)學(xué)式例如有如下述數(shù)學(xué)式(1)所示，通過(guò)將外部光強(qiáng)度算出部3算出的外部 光強(qiáng)度的推算值(A)代入該數(shù)學(xué)式，能夠算出接觸非接觸間像素值(T)。T = AX ...數(shù)學(xué)式(1)上述數(shù)學(xué)式(1)中的X是預(yù)先求得的常數(shù)。為了求得該X，首先設(shè)定滿足下述數(shù)學(xué) 式⑵的N的值。T = (Β+0/Ν ...數(shù)學(xué)式(2)在上述數(shù)學(xué)式(2)，B是非接觸時(shí)的指腹下像素值，C是接觸時(shí)的指腹下像素值。N 是使T成為B和C之間的任意的數(shù)值。然后，根據(jù)上述數(shù)學(xué)式(2)，算出滿足下述數(shù)學(xué)式(3)的X。T = AX= (B+C)/N ...數(shù)學(xué)式(3)進(jìn)行聯(lián)機(jī)處理時(shí)，接觸非接觸間像素值算出部6將外部光強(qiáng)度算出部3按照每個(gè) 幀所求得的A代入上述數(shù)學(xué)式(1)中，算出T。在此，可將上述數(shù)學(xué)式(1)存儲(chǔ)在接觸非接觸間像素值算出部6可利用的存儲(chǔ)部 (例如存儲(chǔ)部40)。此外，接觸非接觸間像素值算出部6在影子識(shí)別模式和反射光識(shí)別模式 下也可分別使用不同的用于算出接觸非接觸間像素值的數(shù)學(xué)式。關(guān)于無(wú)用信息刪除用像素值也同樣，通過(guò)預(yù)先設(shè)定一個(gè)表示外部光強(qiáng)度的推算值 和無(wú)用信息刪除用像素值之間的關(guān)系的數(shù)學(xué)式，并將外部光強(qiáng)度的推算值代入該數(shù)學(xué)式， 以此算出無(wú)用信息刪除用像素值。此外，接觸非接觸間像素值算出部6在影子識(shí)別模式和 反射光識(shí)別模式下也可分別使用不同的用于算出無(wú)用信息刪除用像素值的數(shù)學(xué)式。即，接 觸非接觸間像素值算出部6也可使用從多個(gè)規(guī)定的數(shù)學(xué)式中選擇的至少1個(gè)數(shù)學(xué)式來(lái)算出 接觸非接觸間像素值以及無(wú)用信息刪除用像素值，并根據(jù)識(shí)別處理選擇部5所切換的識(shí)別模式，區(qū)分使用上述規(guī)定的數(shù)學(xué)式。圖16(b) (d)以及圖18(b) (d)是表示與環(huán)境照度的變化相對(duì)應(yīng)的、接觸時(shí) 以及非接觸時(shí)的指腹下像素值發(fā)生不同變化時(shí)的其他例子的曲線圖。如圖16(b)以及圖 18(b)所示，用于算出接觸非接觸間像素值以及無(wú)用信息刪除用像素值的數(shù)學(xué)式可以是表 示曲線的數(shù)學(xué)式。此外，求取接觸非接觸間像素值以及無(wú)用信息刪除用像素值時(shí)，如果接觸、非接觸 的指腹下像素值的特性如圖16(c) (d)以及圖18(c) (d)所示以分歧點(diǎn)為界發(fā)生變化， 能以分歧點(diǎn)(外部光強(qiáng)度達(dá)到某一像素值的點(diǎn) )為界，變更所使用的用于算出接觸非接觸 間像素值以及無(wú)用信息刪除用像素值的數(shù)學(xué)式。S卩，可預(yù)先在存儲(chǔ)部40中存儲(chǔ)用于求出接觸非接觸間像素值(或者無(wú)用信息刪除 用像素值)的2種(或者3種以上)不同的數(shù)學(xué)式，在外部光強(qiáng)度算出部3算出的外部光 強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定的值之前或之后，由接觸非接觸間像素值算出部6區(qū)分使用2種(或者3種 以上)不同的數(shù)學(xué)式。換言之，接觸非接觸間像素值算出部6可根據(jù)外部光強(qiáng)度算出部3 算出的外部光強(qiáng)度的推算值，區(qū)分使用用于求出接觸非接觸間像素值的多種規(guī)定的數(shù)學(xué)式 以及用于求出無(wú)用信息刪除用像素值的多種規(guī)定的數(shù)學(xué)式。上述2種不同的數(shù)學(xué)式例如是指上述數(shù)學(xué)式(1)中的常數(shù)X各取不同值的數(shù)學(xué)式。此外，接觸非接觸間像素值也可幾乎等同于接觸時(shí)的指腹下像素值。在此種情況 下，對(duì)上述數(shù)學(xué)式(1)的常數(shù)X進(jìn)行設(shè)定，以使得接觸非接觸間像素值幾乎等同于接觸時(shí)的 指腹下像素值即可。接觸非接觸間像素值算出部6并不一定必須要算出接觸非接觸間像素值和無(wú)用 信息刪除用像素值的兩者，也可以只算出接觸非接觸間像素值。通過(guò)至少使用接觸非接觸 間像素值來(lái)刪除無(wú)用信息，能夠提高識(shí)別接觸狀態(tài)/非接觸狀態(tài)的精度。(識(shí)別無(wú)用信息刪除部7的詳細(xì)處理)以上述方法求出的接觸非接觸間像素值以及無(wú)用信息刪除用像素值被輸出到識(shí) 別無(wú)用信息刪除部7。識(shí)別無(wú)用信息刪除部7在影子識(shí)別模式下以可見光圖像作為處理對(duì) 象，通過(guò)將拍攝圖像的像素中像素值大于通過(guò)接觸非接觸間像素值算出部6所求出的接觸 非接觸間像素值的像素的像素值置換成接觸非接觸間像素值，并且將拍攝圖像的像素中像 素值小于無(wú)用信息刪除用像素值的像素的像素值置換成無(wú)用信息刪除用像素值，從而刪除 進(jìn)行指示物體識(shí)別時(shí)并不需要的信息。相對(duì)而言，在反射光識(shí)別模式下，識(shí)別無(wú)用信息刪除部7以紅外光圖像作為處理 對(duì)象，通過(guò)將拍攝圖像的像素中像素值小于通過(guò)接觸非接觸間像素值算出部6所求出的接 觸非接觸間像素值的像素的像素值置換成接觸非接觸間像素值，并且將拍攝圖像的像素中 像素值大于無(wú)用信息刪除用像素值的像素的像素值置換成無(wú)用信息刪除用像素值，從而刪 除進(jìn)行指示物體識(shí)別時(shí)并不需要的信息。即，識(shí)別無(wú)用信息刪除部7通過(guò)將拍攝圖像的像素中像素值大于像素值范圍的上 限值的像素的像素值置換成該上限值，并將拍攝圖像的像素中像素值小于像素值范圍的下 限值的像素的像素值置換成該下限值，刪除進(jìn)行指示物體識(shí)別時(shí)并不需要的信息，其中，像 素值范圍是指識(shí)別拍攝對(duì)象時(shí)利用的像素值的范圍。
圖19是說(shuō)明影子識(shí)別模式下的識(shí)別無(wú)用信息刪除部7的處理的圖。該圖的最下 段表示了背景像素值和指腹下像素值之間的關(guān)系。即，在影子識(shí)別模式下，像素值大于接觸非接觸間像素值的像素被認(rèn)為是不參與 形成接觸到光傳感器內(nèi)置型LCDll的指示物體的像，因此，如圖19所示，通過(guò)將像素值大于 接觸非接觸間像素值的像素的像素值置換成接觸非接觸間像素值，能夠刪除指示物體在背 景中存在的無(wú)用的像。而在反射光識(shí)別模式下，像素值小于接觸非接觸間像素值的像素被認(rèn)為是不參與 形成接觸到光傳感器內(nèi)置型LCDll的指示物體的像，因此，通過(guò)將像素值小于接觸非接觸 間像素值的像素的像素值置換成接觸非接觸間像素值，能夠刪除指示物體在背景中存在的 無(wú)用的像。識(shí)別無(wú)用信息刪除部7對(duì)拍攝圖像進(jìn)行變更的方法并不限定于上述。例如，為了 使進(jìn)行指示物體識(shí)別時(shí)并不需要的像素的像素值達(dá)到飽和，在影子識(shí)別模式下將該像素值 變更成最大值(白)，而在反射光識(shí)別模式下將該像素值變更成最小值(黑)。(最適靈敏度算出部4的詳細(xì)處理)圖20是說(shuō)明在影子識(shí)別模式下，外部光強(qiáng)度達(dá)到飽和時(shí)的問(wèn)題點(diǎn)以及解決方法 的圖。通過(guò)對(duì)每個(gè)幀進(jìn)行上述處理，能夠確切檢測(cè)出接觸位置。但是，如圖20(a)所示， 在影子識(shí)別模式下，外部光強(qiáng)度(符號(hào)121所示)大幅上升，算出的外部光強(qiáng)度達(dá)到飽和像 素值的情況下，即使外部光繼續(xù)增強(qiáng)，也算不出外部光究竟增強(qiáng)到了何種程度。因此，根據(jù)外部光強(qiáng)度算出的接觸非接觸間像素值也將失去其正確性，最差的情 況是，即使在將手指放在觸屏上的狀態(tài)下，所有的像素也都達(dá)到飽和狀態(tài)，形成全白的圖 像。在圖20(a)，符號(hào)122表示在外部光強(qiáng)度達(dá)到飽和像素值的情況下通過(guò)接觸非接觸間像 素值算出部6算出的接觸非接觸間像素值，符號(hào)123表示外部光強(qiáng)度在未達(dá)到飽和像素值 的情況下(原來(lái))的接觸非接觸間像素值。為了解決上述問(wèn)題，需降低紅外光傳感器12以及可見光傳感器13的靈敏度，使圖 20 (b)所示的外部光強(qiáng)度處于非飽和狀態(tài)。通過(guò)該降低靈敏度的處理，外部光強(qiáng)度可保持非 飽和狀態(tài)，因此能夠正確算出接觸非接觸間像素值。切換紅外光傳感器12以及可見光傳感 器13的靈敏度的時(shí)機(jī)是外部光達(dá)到飽和的時(shí)刻點(diǎn)(圖20(a)中的“靈敏度切換點(diǎn)”)或者 即將達(dá)到飽和之前。此外，還可能有外部光強(qiáng)度達(dá)到飽和之前手指的影子的像素值就達(dá)到飽和的情況 發(fā)生。因此，切換紅外光傳感器12以及可見光傳感器13的靈敏度的時(shí)機(jī)可以是拍攝圖像 上的拍攝對(duì)象的影子的像達(dá)到飽和的時(shí)刻點(diǎn)或者即將達(dá)到飽和之前。最適靈敏度算出部4根據(jù)外部光強(qiáng)度算出部3算出的外部光強(qiáng)度，算出進(jìn)行指示 物體識(shí)別的最適靈敏度，并通過(guò)靈敏度調(diào)整部16對(duì)紅外光傳感器12以及可見光傳感器13 的靈敏度進(jìn)行調(diào)整，以能夠取得最適當(dāng)?shù)呐臄z圖像。圖21是說(shuō)明反射光識(shí)別模式下，接觸非接觸間像素值達(dá)到飽和時(shí)的問(wèn)題點(diǎn)以及 解決方法的圖。在反射光識(shí)別模式下，如圖21(a)所示，外部光強(qiáng)度的推算值(符號(hào)131所示)達(dá) 到規(guī)定的值時(shí)，根據(jù)外部光強(qiáng)度的推算值算出的接觸非接觸間像素值(符號(hào)132所示)達(dá)到飽和像素值。在圖21(a)，符號(hào)133表示未達(dá)到飽和像素值的情況下(原來(lái))的接觸非接 觸間像素值。為了解決上述問(wèn)題，需降低紅外光傳感器12以及可見光傳感器13的靈敏度，使圖 21 (b)所示的接觸非接觸間像素值處于非飽和狀態(tài)。通過(guò)該靈敏度降低處理，接觸非接觸間 像素值可保持非飽和狀態(tài)，因此能夠正確算出接觸非接觸間像素值。切換紅外光傳感器12 以及可見光傳感器13的靈敏度的時(shí)機(jī)是接觸非接觸間像素值達(dá)到飽和的時(shí)刻點(diǎn)(圖21 (a) 中的“靈敏度切換點(diǎn)”)或者即將達(dá)到飽和之前。S卩，最適靈敏度算出部4通過(guò)靈敏度調(diào)整部16設(shè)定紅外光傳感器12以及可見光 傳感器13的靈敏度，以使得接觸非接觸間像素值算出部6算出的接觸非接觸間像素值保持 非飽和狀態(tài)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠調(diào)整紅外光傳感器12的靈敏度，使得能夠取得最適于在反射 光識(shí)別模式進(jìn)行指示物體識(shí)別的拍攝圖像。(靈敏度切換處理的例子)
圖22表示在影子拍攝模式下對(duì)靈敏度進(jìn)行了切換的情況和未進(jìn)行切換的情況下 的拍攝圖像的例子。圖22的上段表示未進(jìn)行靈敏度切換的情況。在未進(jìn)行靈敏度切換的 情況下，隨著外部光強(qiáng)度的增強(qiáng)，由于透過(guò)手指的光的存在，指腹下像素值也與背景像素值 同時(shí)變大，最終所有的像素都達(dá)到飽和，形成全白圖像。在此類圖像上無(wú)法檢測(cè)出正確的接 觸位置。相對(duì)而言，如圖22的下段所示，在進(jìn)行了靈敏度切換的情況下，由于靈敏度下降， 因此，即使外部光強(qiáng)度與未進(jìn)行靈敏度切換的情況相同，背景像素值以及指腹下像素值也 未達(dá)到飽和，可保持能夠檢測(cè)出接觸位置的圖像狀態(tài)。在此，作為最適靈敏度算出部4所進(jìn)行的處理的一個(gè)例子，參照?qǐng)D23說(shuō)明在影子 識(shí)別模式下將紅外光傳感器12的靈敏度從靈敏度1/1逐級(jí)切換到靈敏度1/4的切換處理。 圖23是用于說(shuō)明最適靈敏度算出部4的靈敏度切換處理的例子的圖。首先，說(shuō)明降低靈敏度的例子。在靈敏度1/1的條件下，外部光強(qiáng)度達(dá)到飽和像素 值255時(shí)，通過(guò)靈敏度下調(diào)(DOWN)處理，使得成為靈敏度1/2。此時(shí)，由于靈敏度下降為靈 敏度1/2，因此，在靈敏度1/1的條件下外部光強(qiáng)度為255的光，其外部光強(qiáng)度在靈敏度1/2 的條件下成為一半的128。根據(jù)上述方法，在靈敏度1/2的條件下，外部光強(qiáng)度達(dá)到飽和像 素值255時(shí)，通過(guò)靈敏度下調(diào)處理，使得成為靈敏度1/4，在靈敏度1/2的條件下外部光強(qiáng)度 為255的光其外部光強(qiáng)度在靈敏度1/4的條件下成為128。以下說(shuō)明提高靈敏度的例子。在靈敏度1/4的條件下，外部光強(qiáng)度小于64即飽和 像素值“255”的大致1/4時(shí)，通過(guò)靈敏度上調(diào)(UP)處理，使得成為靈敏度1/2。由于靈敏度 提高到靈敏度1/2，因此，在靈敏度1/4的條件下外部光強(qiáng)度為64即飽和像素值的大致1/4 的光其外部光強(qiáng)度在靈敏度1/2的條件下成為128。在靈敏度1/2的條件下外部光強(qiáng)度為 64即飽和像素值的大致1/4時(shí)，通過(guò)靈敏度上調(diào)處理，使紅外光傳感器12以及可見光傳感 器13的靈敏度成為靈敏度1/1。外部光強(qiáng)度達(dá)到255時(shí)即為飽和狀態(tài)，因此，外部光強(qiáng)度超過(guò)255時(shí)，就無(wú)法再算 出外部光強(qiáng)度的程度。因此，進(jìn)行靈敏度下調(diào)時(shí)，優(yōu)選以靈敏度1/1、1/2、1/4的順序下調(diào)。 但是，進(jìn)行靈敏度上調(diào)時(shí)，由于不存在外部光強(qiáng)度達(dá)到飽和的問(wèn)題，因此能夠從靈敏度1/4直接跳躍上調(diào)到靈敏度1/1。例如在圖23，在靈敏度1/4的條件下外部光強(qiáng)度突然從128左右下降到32以下時(shí)，可將靈敏度提高到靈敏度1/1而不是靈敏度1/2。S卩，最適靈敏度算出部4根據(jù)外部光強(qiáng)度的推算值，對(duì)紅外光傳感器12以及可見 光傳感器13的靈敏度進(jìn)行等級(jí)設(shè)定，在外部光強(qiáng)度的推算值下降到規(guī)定的基準(zhǔn)值以下的 情況下，使紅外光傳感器12以及可見光傳感器13的靈敏度一次性提高多個(gè)等級(jí)。在此，靈 敏度的設(shè)定等級(jí)并不限定于上述3個(gè)等級(jí)，還可以設(shè)定為2個(gè)等級(jí)或4個(gè)以上的等級(jí)。為了避免因輕度的外部光強(qiáng)度變化導(dǎo)致靈敏度過(guò)于頻繁地進(jìn)行上調(diào)/下調(diào)切換， 將靈敏度下調(diào)點(diǎn)設(shè)定為255 (靈敏度下調(diào)之后成為128)，并將靈敏度上調(diào)點(diǎn)設(shè)定為64 (靈敏 度上調(diào)之后為128)，從而具有滯后性。換言之，在紅外光傳感器12以及可見光傳感器13的 靈敏度被設(shè)定在第1靈敏度(例如靈敏度1/1)的狀態(tài)下，外部光強(qiáng)度達(dá)到第1基準(zhǔn)值(例 如255)時(shí)，最適靈敏度算出部4使紅外光傳感器12以及可見光傳感器13的靈敏度從第1 靈敏度下調(diào)到比該第1靈敏度低的第2靈敏度(例如靈敏度1/2)。而在紅外光傳感器12 以及可見光傳感器13的靈敏度被設(shè)定在第2靈敏度的狀態(tài)下，外部光強(qiáng)度下降到第2基準(zhǔn) 值(例如64)時(shí)，最適靈敏度算出部4使紅外光傳感器12以及可見光傳感器13的靈敏度 從第2靈敏度上調(diào)到第1靈敏度。在通過(guò)被設(shè)定為第2靈敏度的紅外光傳感器12以及可 見光傳感器13來(lái)檢測(cè)與第1基準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)的實(shí)際外部光強(qiáng)度時(shí)檢測(cè)得到外部光強(qiáng)度(例 如128)，上述第2基準(zhǔn)值優(yōu)選被設(shè)定為僅比檢測(cè)得到的外部光強(qiáng)度(例如128)小規(guī)定值的 值。該規(guī)定值可由從事該領(lǐng)域者適宜進(jìn)行設(shè)定。在此，可將上述第1基準(zhǔn)值以及第2基準(zhǔn)值存儲(chǔ)在最適靈敏度算出部4可利用的 存儲(chǔ)部。如上所述，根據(jù)外部光強(qiáng)度對(duì)紅外光傳感器12以及可見光傳感器13的靈敏度進(jìn) 行上調(diào)/下調(diào)的處理，能夠?qū)D像的動(dòng)態(tài)量程調(diào)整成最適當(dāng)?shù)闹担瑥亩軌蛟谧钸m當(dāng)?shù)膱D 像上進(jìn)行識(shí)別處理。以上說(shuō)明了影子識(shí)別模式下的情況，同樣的技術(shù)思想也適用于反射光 識(shí)別模式。在反射光識(shí)別模式下，最適靈敏度算出部4可根據(jù)外部光強(qiáng)度的推算值，調(diào)整紅 外光傳感器12以及可見光傳感器13的靈敏度，以避免接觸非接觸間像素值達(dá)到飽和。(接觸位置檢測(cè)裝置1的處理流程)以下，參照?qǐng)D24說(shuō)明接觸位置檢測(cè)裝置1進(jìn)行接觸位置檢測(cè)處理的流程的一個(gè)例 子。圖24是表示接觸位置檢測(cè)裝置1進(jìn)行接觸位置檢測(cè)處理的流程的一個(gè)例子的流程圖。首先，通過(guò)光傳感器內(nèi)置型IXDll的紅外光傳感器12以及可見光傳感器13拍攝 指示物體的拍攝圖像。并通過(guò)AD變換器，將紅外光傳感器12取得的拍攝圖像即紅外光圖 像以及可見光傳感器13取得的拍攝圖像即可見光圖像輸出到圖像調(diào)整部2 (Sll)。光傳感器內(nèi)置型IXDll在反射光識(shí)別模式下可以只拍攝紅外光圖像，而在影子識(shí) 別模式下可以只拍攝可見光圖像。圖像調(diào)整部2接收到紅外光圖像以及可見光圖像后，進(jìn)行對(duì)該圖像的增益以及偏 移進(jìn)行調(diào)整的校正處理，將調(diào)整后的紅外光圖像以及可見光圖像存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部40，并且將 調(diào)整后的紅外光圖像輸出到外部光強(qiáng)度算出部3 (S12)。外部光強(qiáng)度算出部3接收到紅外光圖像之后，基于該紅外光圖像，通過(guò)上述方法 算出外部光強(qiáng)度的推算值(外部光強(qiáng)度算出工序)，并將算出的外部光強(qiáng)度的推算值輸出 給最適靈敏度算出部4、識(shí)別處理選擇部5以及接觸非接觸間像素值算出部6 (S13)。
識(shí)別處理選擇部5從外部光強(qiáng)度算出部3接收到外部光強(qiáng)度的推算值后，如上所 述，根據(jù)該推算值是否小于規(guī)定閾值的判斷結(jié)果，判斷是要設(shè)成反射光識(shí)別模式還是影子 識(shí)別模式(S14)。設(shè)定成反射光識(shí)別模式的情況下，識(shí)別處理選擇部5通過(guò)背光燈控制部15接通背光燈17上的紅外光光源，并命令接觸非接觸間像素值算出部6算出與反射光識(shí)別模式相對(duì) 應(yīng)的接觸非接觸間像素值(S15)。設(shè)定成影子識(shí)別模式的情況下，識(shí)別處理選擇部5通過(guò)背光燈控制部15關(guān)閉背光 燈17上的紅外光光源，并命令接觸非接觸間像素值算出部6算出與影子識(shí)別模式相對(duì)應(yīng)的 接觸非接觸間像素值(S15)。此類識(shí)別模式的切換，將在下一幀的拍攝圖像中進(jìn)行反映。相對(duì)而言，最適靈敏度算出部4根據(jù)外部光強(qiáng)度算出部3算出的外部光強(qiáng)度的推 算值，算出為了識(shí)別指示物體的最適靈敏度，并向靈敏度調(diào)整部16輸出(S16)。靈敏度調(diào)整 部16對(duì)紅外光傳感器12以及可見光傳感器13的靈敏度進(jìn)行調(diào)整，使得能夠?qū)?yīng)最適靈敏 度算出部4輸出的最適靈敏度。該靈敏度調(diào)整將被反映在下一幀的拍攝圖像中。然后，接觸非接觸間像素值算出部6使用與識(shí)別處理選擇部5輸出的命令所表示 的識(shí)別模式相對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)式，根據(jù)外部光強(qiáng)度算出部3算出的外部光強(qiáng)度推算值來(lái)算出接 觸非接觸間像素值，并將算出的接觸非接觸間像素值輸出到識(shí)別無(wú)用信息刪除部7(S17)。 此時(shí)，接觸非接觸間像素值算出部6還可以算出無(wú)用信息刪除用像素值，并向識(shí)別無(wú)用信 息刪除部7輸出。識(shí)別無(wú)用信息刪除部7接收到接觸非接觸間像素值后，從存儲(chǔ)部4中提取與識(shí)別 處理選擇部5設(shè)定的識(shí)別模式相對(duì)應(yīng)的拍攝圖像。即，識(shí)別無(wú)用信息刪除部7在影子識(shí)別 模式下取得可見光圖像，而在反射光識(shí)別模式下取得紅外光圖像。然后，識(shí)別無(wú)用信息刪除 部7例如在影子識(shí)別模式下，通過(guò)將所取得的可見光圖像所包含的像素中的像素值為接觸 非接觸間像素值以上的像素的像素值置換成接觸非接觸間像素值，刪除拍攝圖像中的對(duì)進(jìn) 行指示物體的識(shí)別時(shí)并不需要的信息(即，指示物體的背景的像)(S18)。此時(shí)，識(shí)別無(wú)用信 息刪除部7還可使用無(wú)用信息刪除用像素值來(lái)刪除拍攝圖像中對(duì)進(jìn)行指示物體的識(shí)別時(shí) 并不需要的信息。識(shí)別無(wú)用信息刪除部7將處理后的拍攝圖像輸出給特征量提取部8。特征量提取部8從識(shí)別無(wú)用信息刪除部7接收到拍攝圖像之后，通過(guò)邊緣檢測(cè)處 理來(lái)提取拍攝圖像的每個(gè)像素的特征量(邊緣特征量)，該特征量表示指示物體的特征，并 將該提取的特征量以及表示該特征量的像素(特征區(qū)域)的位置信息(像素的坐標(biāo))輸出 到接觸位置檢測(cè)部9 (S19)。接觸位置檢測(cè)部9接收到特征量以及特征區(qū)域的位置信息之后，通過(guò)對(duì)該特征區(qū) 域進(jìn)行圖像匹配，算出接觸位置(S20)。接觸位置檢測(cè)部9將表示上述算出的接觸位置的坐 標(biāo)輸出到應(yīng)用程序執(zhí)行部21。另外，圖像調(diào)整部2將調(diào)整后的拍攝圖像存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部40的情況下，外部光強(qiáng)度 算出部3從存儲(chǔ)部40取得拍攝圖像。(實(shí)施方式2)以下，根據(jù)圖25 圖27說(shuō)明本發(fā)明的其他實(shí)施方式。與實(shí)施方式1相同的部件 在此也使用相同的符號(hào)表示，并省略其說(shuō)明。(接觸位置檢測(cè)裝置50的結(jié)構(gòu))
圖25是表示本實(shí)施方式的接觸位置檢測(cè)裝置50的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖25所述，與 接觸位置檢測(cè)裝置1的不同在于，接觸位置檢測(cè)裝置50具備圖像分析部20a，該圖像分析部 20a包括特征量提取部31以及識(shí)別無(wú)用信息刪除部(刪除部)32。特征量提取部31提取由圖像調(diào)整部2進(jìn)行過(guò)調(diào)整的拍攝圖像(紅外光圖像或者 可見光圖像)所包含的、表示指示物體像的特征的特征量，并向識(shí)別無(wú)用信息刪除部32輸 出該特征量。該特征量提取部31在反射光識(shí)別模式下以紅外光圖像作為處理對(duì)象，而在影 子識(shí)別模式下以可見光圖像作為處理對(duì)象。特征量提取部31的處理與特征量提取部8的 處理同樣，但是處理對(duì)象以及特征量的輸出目的地不同。識(shí)別無(wú)用信息刪除部32根據(jù)外部光強(qiáng)度算出部3算出的外部光強(qiáng)度的推算值，對(duì) 特征量提取部31提取的特征量的至少一部分進(jìn)行刪除。更詳細(xì)地說(shuō)，識(shí)別無(wú)用信息刪除部 32在影子識(shí)別模式下，刪除由像素值為接觸非接觸間像素值算出部6算出的接觸非接觸間 像素值以上的像素所提取到的特征量(特征區(qū)域)。此外，在反射光識(shí)別模式下，識(shí)別無(wú)用 信息刪除部32刪除由像素值為接觸非接觸間像素值以下的像素所提取到的特征量(特征 區(qū)域)。刪除了與像素相對(duì)應(yīng)的特征量時(shí)，特征區(qū)域(表示特征量的像素)的信息也被刪 除，因此，刪除特征量和刪除特征區(qū)域具有等同意義。特征量的信息與拍攝圖像的各像素形成相對(duì)應(yīng)的關(guān)系，例如生成不同于拍攝圖像 的特征量表。刪除特征量時(shí)，通過(guò)參照表示特征量的特征量表，刪除作為刪除對(duì)象的像素的 特征量即可。
此外，識(shí)別無(wú)用信息刪除部32在影子識(shí)別模式下，可刪除由像素值為接觸非接觸 間像素值算出部6算出的無(wú)用信息刪除用像素值以下的像素所提取到的特征量。而在反射 光識(shí)別模式下，可刪除由像素值為接觸非接觸間像素值算出部6算出的無(wú)用信息刪除用像 素值以上的像素所提取到的特征量。即，識(shí)別無(wú)用信息刪除部32刪除由像素值超出規(guī)定的 范圍的、從拍攝圖像的像素中所提取的特征量，其中，規(guī)定的范圍是指通過(guò)規(guī)定的上限值以 及下限值規(guī)定出的范圍。S卩，接觸非接觸間像素值算出部6算出像素值的上限值以及下限值，該像素值的 上限值以及下限值用于判斷特征量提取部31所提取的特征量是否來(lái)源于拍攝對(duì)象的接觸 到光傳感器內(nèi)置型LCDll的接觸部分的像。識(shí)別無(wú)用信息刪除部32可刪除與像素值為上 述上限值以上的像素以及像素值為上述下限值以下的像素相對(duì)應(yīng)的特征量。然后，接觸位置檢測(cè)部9根據(jù)通過(guò)識(shí)別無(wú)用信息刪除部32除去了噪聲的特征量， 對(duì)接觸位置(拍攝對(duì)象的像的位置)進(jìn)行確定。也可以說(shuō)，接觸非接觸間像素值算出部6根據(jù)外部光算出部3算出的推算值，算出 像素值的基準(zhǔn)值，該像素值的基準(zhǔn)值是用于判斷特征量提取部31所提取的特征量是否來(lái) 源于拍攝對(duì)象接觸到光傳感器內(nèi)置型LCDll的拍攝畫面的接觸部分的像的基準(zhǔn)值。此外， 接觸位置檢測(cè)部9根據(jù)被識(shí)別無(wú)用信息刪除部7刪除后的特征量，算出接觸對(duì)象接觸到拍 攝畫面的接觸部分的像的位置(拍攝圖像上的特征區(qū)域的位置)。圖26是說(shuō)明在影子識(shí)別模式下，識(shí)別無(wú)用信息刪除部32進(jìn)行識(shí)別無(wú)用信息刪除 處理的圖。如圖26所述，在影子識(shí)別模式下，識(shí)別無(wú)用信息刪除部32能夠刪除非接觸時(shí)的 拍攝圖像中包含的未接觸到光傳感器內(nèi)置型LCDll的指示物體的像(像素值為接觸非接觸 間像素值以上的像素)的特征量。因此，圖26的“無(wú)用部分刪除前”的畫面中可見到的特征區(qū)域(環(huán)狀區(qū)域)，在非接觸時(shí)的拍攝圖像中已被刪除，而在接觸時(shí)的拍攝圖像不被刪除。在實(shí)施方式1的接觸位置檢測(cè)裝置1中，改變背景像素值和指腹下像素值的關(guān)系之后(縮小背景像素值和指腹下像素值之間的差距之后)進(jìn)行特征量提取，因此，為了從已 經(jīng)刪除了無(wú)用部分的拍攝圖像中提取特征量，必須改變(放寬)用于提取邊緣特征量的閾值。相對(duì)而言，如本實(shí)施方式的接觸位置檢測(cè)裝置50，進(jìn)行特征量提取之后，刪除與像 素值為接觸非接觸間像素值以上的像素相對(duì)應(yīng)的特征量時(shí)，并不需要改變特征量提取時(shí)的 參數(shù)，因此更為有效。根據(jù)上述理由，在本實(shí)施方式，從拍攝圖像提取特征量之后，使用接觸非接觸間像 素值進(jìn)行噪音除去處理。(接觸位置檢測(cè)裝置50的處理流程)以下，參照?qǐng)D27說(shuō)明接觸位置檢測(cè)裝置50進(jìn)行接觸位置檢測(cè)處理的流程的一個(gè) 例子。圖27是表示接觸位置檢測(cè)裝置50進(jìn)行接觸位置檢測(cè)處理的流程的一個(gè)例子的流程 圖。圖27的步驟S21 S26與圖24的步驟Sll S16相同。在步驟S27，接觸非接觸間像素值算出部6將算出的接觸非接觸間像素值以及無(wú) 用信息刪除用像素值輸出到識(shí)別無(wú)用信息刪除部32。在步驟S28，特征量提取部31從圖像調(diào)整部2輸出的拍攝圖像中的、與識(shí)別處理選 擇部5所設(shè)定的識(shí)別模式相對(duì)應(yīng)的拍攝圖像中提取表示指示物體的像的特征量。然后，特 征量提取部31將特征區(qū)域數(shù)據(jù)和拍攝圖像一同輸出到識(shí)別無(wú)用信息刪除部32，上述特征 區(qū)域數(shù)據(jù)包含提取到的特征量以及表示該特征量的像素的位置信息。識(shí)別無(wú)用信息刪除部32從接觸非接觸間像素值算出部6接收到接觸非接觸間像 素值以及無(wú)用信息刪除用像素值，并從特征量提取部31接收到拍攝圖像以及特征區(qū)域數(shù) 據(jù)之后，在影子識(shí)別模式下，刪除由像素值為接觸非接觸間像素值以上的像素所提取到的 特征量(S29)。具體而言，識(shí)別無(wú)用信息刪除部32提取與特征區(qū)域數(shù)據(jù)所示特征量相對(duì)應(yīng) 的、拍攝圖像中的像素(特征區(qū)域)的像素值，如果該像素值大于接觸非接觸間像素值，就 從特征區(qū)域數(shù)據(jù)中刪除該特征量。識(shí)別無(wú)用信息刪除部32對(duì)特征區(qū)域數(shù)據(jù)所表示的每個(gè) 特征量(拍攝圖像中的每個(gè)像素)進(jìn)行上述處理。識(shí)別無(wú)用信息刪除部32將處理后的特 征區(qū)域數(shù)據(jù)輸出到接觸位置檢測(cè)部9。接觸位置檢測(cè)部9接收到識(shí)別無(wú)用信息刪除部32已處理的特征區(qū)域數(shù)據(jù)之后，通 過(guò)對(duì)該特征區(qū)域數(shù)據(jù)所表示的特征區(qū)域進(jìn)行圖像匹配，算出接觸位置(指示物體的像在拍 攝圖像中的位置)(S30)。接觸位置檢測(cè)部9將算出的上述表示接觸位置的坐標(biāo)輸出到應(yīng)用 程序執(zhí)行部21。在反射光識(shí)別模式下且在步驟S29，識(shí)別無(wú)用信息刪除部32刪除由像素值小于接 觸非接觸間像素值的像素所提取到的特征量。具體而言，識(shí)別無(wú)用信息刪除部32提取與特 征區(qū)域數(shù)據(jù)所示特征量相對(duì)應(yīng)的、拍攝圖像中的像素(特征區(qū)域)的像素值，如果該像素值 小于接觸非接觸間像素值，就從特征區(qū)域數(shù)據(jù)中刪除該特征量。此外，在影子識(shí)別模式下且在步驟S29，識(shí)別無(wú)用信息刪除部32取得與特征區(qū)域 數(shù)據(jù)所表示的特征量相對(duì)應(yīng)的、拍攝圖像中的像素(特征區(qū)域)的像素值，如果該像素值小 于無(wú)用信息刪除用像素值，就從特征區(qū)域數(shù)據(jù)中刪除該特征量。同樣，在步驟S29，識(shí)別無(wú)用信息刪除部32在反射光識(shí)別模式下，取得與特征區(qū)域數(shù)據(jù)所表示的特征量相對(duì)應(yīng)的、拍攝 圖像中的像素(特征區(qū)域)的像素值，如果該像素值大于無(wú)用信息刪除用像素值，就從特征 區(qū)域數(shù)據(jù)中刪除該特征量。(變更例)本發(fā)明并不限定于上述各種實(shí)施方式，可在權(quán)利要求項(xiàng)的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更，通過(guò)對(duì)不同實(shí)施方式中揭示的技術(shù)內(nèi)容適宜進(jìn)行組合而獲得的實(shí)施方式也包含于本發(fā)明 的技術(shù)范圍內(nèi)。此外，上述接觸位置檢測(cè)裝置1、50的各組成部的構(gòu)成，尤其是圖像分析部20、 20a，可通過(guò)硬件邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可使用CPU并通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)。S卩，接觸位置檢測(cè)裝置1、50具有執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)各功能的控制程序命令的 CPU (central processing unit 中央處理器)、存儲(chǔ)了上述控制程序的ROM (read only memory 只讀存儲(chǔ)器)、用于展開上述程序的RAM(randon access memory 隨機(jī)存取存儲(chǔ) 器)、用于存儲(chǔ)上述程序及各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器等的存儲(chǔ)裝置(記錄介質(zhì))等。另外，向上述 接觸位置檢測(cè)裝置1、50提供記錄介質(zhì)，該記錄介質(zhì)記錄有可由計(jì)算機(jī)讀取的并用于實(shí)現(xiàn) 上述功能的軟件，由其計(jì)算機(jī)(或CPU、MPU)讀出并執(zhí)行記錄介質(zhì)中記錄的軟件，這樣也能 夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的，其中，上述記錄介質(zhì)所記錄的軟件為上述接觸位置檢測(cè)裝置1、50的 控制程序(圖像分析程序)的程序代碼(執(zhí)行形式程序、中間代碼程序、源程序)。作為上述記錄介質(zhì)，例如，可以是磁帶、盒式帶等的帶類、包括軟盤、硬盤等磁盤以 及⑶-ROM、M0、MD、DVD、⑶-R等光盤的盤類、IC卡(包括存儲(chǔ)卡)、光卡等的卡類或掩模型 ROM、EPR0M、EEPR0M、閃存ROM等的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器類。另外，接觸位置檢測(cè)裝置1、50可連接通信網(wǎng)絡(luò)，借助于通信網(wǎng)絡(luò)供給上述程序 代碼。作為上述通信網(wǎng)絡(luò)，并沒(méi)有特別的限制，例如，可利用互聯(lián)網(wǎng)(internet)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng) (intranet)、外聯(lián)網(wǎng)(extranet)、LAN、ISDN、VAN、CATV 通信網(wǎng)、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(virtual private network)、電話回線網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)等。另外，作為構(gòu)成通 信網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，并沒(méi)有特別的限制，例如，可以利用IEEE1394電纜、USB電纜、電力 線、電纜電視回線、電話線、ADSL回線等的有線通信，也可以利用諸如IrDA的紅外線、 Bluetooth(注冊(cè)商標(biāo))、802. 11無(wú)線通信、HDR、便攜式電話網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星回線、地面數(shù)字廣播 網(wǎng)絡(luò)(terrestrial digital net)等的無(wú)線通信。另外，即使是通過(guò)電子傳輸而實(shí)現(xiàn)了上 述程序代碼的、載置于載波的計(jì)算機(jī)數(shù)字信號(hào)的形態(tài)，也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。如上所述，本發(fā)明優(yōu)選的是上述第1光傳感器是主要接收紅外光的紅外光傳感 器，上述推算值算出部根據(jù)上述第1光傳感器的受光量算出上述推算值。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，推算值算出部根據(jù)紅外光傳感器的受光量來(lái)算出上述推算值。熒 光燈以及室外較暗的環(huán)境下的光幾乎不含紅外光，因此，在熒光燈以及室外較暗的環(huán)境下， 利用背光燈中紅外光的反射光來(lái)檢測(cè)拍攝對(duì)象的位置時(shí)(反射光識(shí)別模式下)，幾乎不受 外部光的影響。但是，紅外光的外部光強(qiáng)度變強(qiáng)時(shí)，拍攝對(duì)象的像和背景部分之間的反差消 失，將無(wú)法識(shí)別拍攝對(duì)象的像。因此，優(yōu)選在成為無(wú)法進(jìn)行識(shí)別之前，檢測(cè)出紅外光的外部 光強(qiáng)度，并將識(shí)別模式從反射光識(shí)別模式切換成影子識(shí)別模式(對(duì)拍攝對(duì)象的影子進(jìn)行識(shí) 別的模式)。即，優(yōu)選預(yù)先對(duì)紅外光的外部光強(qiáng)度進(jìn)行探測(cè)。此外，在影子識(shí)別模式下，由于紅外光比可見光更易于透過(guò)手指，在諸如室外較亮的環(huán)境光等含紅外光較多的環(huán)境下，通過(guò)拍攝拍攝對(duì)象的影子來(lái)進(jìn)行位置檢測(cè)時(shí)，由于拍攝對(duì)象的影子的亮度會(huì)受到透過(guò)手指等的紅外光強(qiáng)度的影響(由于主要接收可見光的傳 感器也對(duì)紅外光有一定的反應(yīng)，因此像素值上升)，因此，通過(guò)正確把握紅外光的外部光強(qiáng) 度，預(yù)測(cè)拍攝對(duì)象的影子的亮度(像素值)，并向識(shí)別處理進(jìn)行反饋，從而能夠提高識(shí)別精度。此外，上述第2光傳感器優(yōu)選是主要接收可見光的可見光傳感器。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，上述位置檢測(cè)裝置包括對(duì)波長(zhǎng)具有不同的靈敏度特性的光傳感 器，即，紅外光傳感器以及可見光傳感器。因此，較之于只具備一種光傳感器的結(jié)構(gòu)，能夠在 更廣范圍的環(huán)境照度下確切檢測(cè)出拍攝對(duì)象的像的位置。此外，上述位置檢測(cè)裝置還優(yōu)選具備用于向上述拍攝對(duì)象出射紅外光的紅外光光 源。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)拍攝對(duì)象射出紅外光并檢測(cè)其反射光，能夠拍攝到拍攝對(duì) 象的像。此外，本發(fā)明優(yōu)選的是，上述推算值算出部根據(jù)規(guī)定序位上的像素的像素值來(lái)算 出上述推算值，該規(guī)定序位上的像素是指，以像素值從高到低的順序排列上述第1光傳感 器取得的拍攝圖像所包含的至少一部分像素時(shí)處于規(guī)定序位上的像素。另外，優(yōu)選根據(jù)拍攝圖像的像素中像素值比較高的像素來(lái)算出外部光強(qiáng)度的推算 值。但是，在作為外部光強(qiáng)度的推算值而選擇最高的像素值的情況下，由于易受到噪音等的 影響，進(jìn)而導(dǎo)致無(wú)法正確算出外部光強(qiáng)度的推算值的可能性較高。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，推算值算出部從拍攝圖像所包含的多個(gè)像素中至少選擇一部分的 像素，并將所選擇的像素按其像素值從高到小的順序進(jìn)行排列。然后，推算值算出部使用從 最上位算起的規(guī)定序位(例如第10位)上像素的像素值，算出外部光強(qiáng)度的推算值。因此，通過(guò)適當(dāng)設(shè)定上述規(guī)定序位，能夠適當(dāng)算出外部光強(qiáng)度的推算值。此外，上述位置檢測(cè)裝置優(yōu)選還包括切換部，該切換部根據(jù)上述推算值算出部算 出的推算值，切換第1檢測(cè)方法和第2檢測(cè)方法，其中，該第1檢測(cè)方法是指，在拍攝對(duì)著 上述拍攝對(duì)象射出之后被該拍攝對(duì)象反射的光的像而獲得的拍攝圖像中，檢測(cè)出該拍攝對(duì) 象的像的位置的檢測(cè)方法，該第2檢測(cè)方法是指，在拍攝朝上述光傳感器入射的外部光被 上述拍攝對(duì)象遮斷后形成的影子而獲得的拍攝圖像中，檢測(cè)出該拍攝對(duì)象的位置的檢測(cè)方 法，上述推算值算出部根據(jù)與上述切換部所切換的檢測(cè)方法相對(duì)應(yīng)的上述規(guī)定序位，算出 上述推算值。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，切換部根據(jù)推算值算出部算出的外部光強(qiáng)度的推算值，切換第1 檢測(cè)方法和第2檢測(cè)方法。然后，推算值算出部根據(jù)與切換的檢測(cè)方法相對(duì)應(yīng)的規(guī)定序位， 算出推算值。因此，能夠與拍攝對(duì)象的像的檢測(cè)方法對(duì)應(yīng)地算出適當(dāng)?shù)耐獠抗鈴?qiáng)度的推算值。此外，上述位置檢測(cè)裝置優(yōu)選還包括切換部，根據(jù)上述推算值算出部算出的推算 值，切換第1檢測(cè)方法和第2檢測(cè)方法，其中，該第1檢測(cè)方法是指，在拍攝對(duì)著上述拍攝對(duì) 象射出之后被該拍攝對(duì)象反射的光的像而獲得的拍攝圖像中，檢測(cè)出該拍攝對(duì)象的像的位 置的檢測(cè)方法，該第2檢測(cè)方法是指，在拍攝朝上述光傳感器入射的外部光被上述拍攝對(duì) 象遮斷后形成的影子而獲得的拍攝圖像中，檢測(cè)出該拍攝對(duì)象的位置的檢測(cè)方法。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，切換部根據(jù)推算值算出部算出的外部光強(qiáng)度的推算值，切換第1 檢測(cè)方法和第2檢測(cè)方法。第1檢測(cè)方法是一種在拍攝對(duì)著上述拍攝對(duì)象射出之后被該拍 攝對(duì)象反射的光的像而獲得的拍攝圖像中檢測(cè)出該拍攝對(duì)象的像的位置的檢測(cè)方法，外部 光強(qiáng)度超過(guò)反射光強(qiáng)度時(shí)，就無(wú)法檢測(cè)出拍攝對(duì)象的像。因此，切換部根據(jù)外部光強(qiáng)度的推算值，切換第1檢測(cè)方法和第2檢測(cè)方法，從而 能夠選擇適當(dāng)?shù)呐c外部光強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的拍攝方法。
此外，優(yōu)選的是上述第1光傳感器是主要接收紅外光的紅外光傳感器，上述位置 檢測(cè)裝置還包括用于對(duì)上述拍攝對(duì)象出射紅外光的紅外光光源，上述切換部在切換成上述 第1檢測(cè)方法的情況下，點(diǎn)亮上述紅外光光源，而在切換成上述第2檢測(cè)方法的情況下，關(guān) 閉上述紅外光光源。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，切換部在采用第1檢測(cè)方法檢測(cè)拍攝對(duì)象的像的情況下，通過(guò)接 通紅外光光源，從紅外光光源射出紅外光。由此，能夠向拍攝對(duì)象照射紅外光，還能夠取得 拍攝對(duì)象的反射光。此外，切換部在采用第2檢測(cè)方法檢測(cè)拍攝對(duì)象的像的情況下，切斷紅 外光光源。采用第2檢測(cè)方法時(shí)，由于是從拍攝拍攝對(duì)象的影子而獲得的拍攝圖像中檢測(cè) 拍攝對(duì)象的像的位置，因此無(wú)需由紅外光光源射出紅外光。此外，雖然在不關(guān)閉紅外光光源的狀態(tài)下也能夠識(shí)別拍攝對(duì)象，但是不切斷紅外 光光源就會(huì)使拍攝對(duì)象的影子變亮，在外部光強(qiáng)度較弱的狀態(tài)下，背景部分和拍攝對(duì)象的 影子發(fā)生同化，導(dǎo)致可識(shí)別范圍變窄。因此，采用第2檢測(cè)方法時(shí)，S卩，對(duì)拍攝對(duì)象的影子進(jìn) 行識(shí)別時(shí)，優(yōu)選切斷紅外光光源。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠與拍攝對(duì)象的檢測(cè)方法相對(duì)應(yīng)地控制紅外光光源的接 通/切斷。此外，從上述第2檢測(cè)方法切換成上述第1檢測(cè)方法的上述推算值的基準(zhǔn)值和從 上述第1檢測(cè)方法切換成上述第2檢測(cè)方法的上述推算值的基準(zhǔn)值優(yōu)選是不同的值。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠防止第1檢測(cè)方法和上述第2檢測(cè)方法因外部光強(qiáng)度的推算 值的小幅度變動(dòng)而過(guò)于頻繁地發(fā)生切換。此外，上述位置檢測(cè)裝置優(yōu)選還包括特征量提取部，從上述拍攝圖像中提取表示 上述拍攝對(duì)象的像的特征的特征量；基準(zhǔn)值算出部，基于上述推算值算出部算出的推算值， 算出用于對(duì)上述特征量提取部所提取的特征量是否來(lái)源于上述拍攝對(duì)象接觸到上述拍攝 畫面的接觸部分的像進(jìn)行判斷的像素值的基準(zhǔn)值；刪除部，根據(jù)上述基準(zhǔn)值算出部算出的 基準(zhǔn)值，刪除上述特征量提取部所提取的特征量的至少一部分；位置算出部，根據(jù)未被上述 刪除部刪除的特征量，算出上述拍攝對(duì)象的接觸到上述拍攝畫面的接觸部分的像的位置。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，特征量提取部從拍攝圖像中提取表示拍攝對(duì)象的像的特征的特征 量?；鶞?zhǔn)值算出部根據(jù)外部光強(qiáng)度的推算值，算出像素值的基準(zhǔn)值，該基準(zhǔn)值用于判斷特征 量是否來(lái)源于拍攝對(duì)象的接觸到拍攝畫面的接觸部分的像。然后，刪除部根據(jù)上述基準(zhǔn)值， 刪除特征量提取部提取的特征量中的至少一部分，位置算出部根據(jù)未被刪除部刪除的特征 量，算出拍攝對(duì)象的接觸到拍攝畫面的接觸部分的像的位置。因此，能夠刪除對(duì)指示物體進(jìn)行識(shí)別時(shí)并不需要的、來(lái)源于指示物體未接觸到拍 攝畫面時(shí)的指示物體的像的特征量，從而能夠提高指示物體的識(shí)別精度。另外，上述基準(zhǔn)值算出部?jī)?yōu)選算出像素值的上限值作為上述基準(zhǔn)值，上述刪除部刪除與像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的上限值以上的像素相對(duì)應(yīng)的特征量。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠刪除由像素值為上述上限值以上的像素所提取的特征量。因此，能夠刪除由進(jìn)行拍攝對(duì)象的像的檢測(cè)時(shí)并不需要的像素值大的像素所提取的特征量。此外，上述基準(zhǔn)值算出部?jī)?yōu)選算出像素值的下限值作為上述基準(zhǔn)值，上述刪除部 刪除與像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的下限值以下的像素相對(duì)應(yīng)的特征量。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠刪除從像素值為上述下限值以下的像素中所提取的特征量。 因此，能夠刪除由在檢測(cè)拍攝對(duì)象的像時(shí)并不需要的像素值小的像素中所提取的特征量。另外，上述基準(zhǔn)值算出部?jī)?yōu)選算出像素值的上限值以及下限值作為上述基準(zhǔn)值， 上述刪除部刪除與像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的上限值以上的像素相對(duì)應(yīng)的特征量 以及刪除與像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的下限值以下的像素相對(duì)應(yīng)的特征量。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，從像素值為上述上限值以上的像素以及像素值為下限值以下的像 素中提取的特征量將被刪除。因此，能夠刪除從像素值屬于在檢測(cè)拍攝對(duì)象的像時(shí)并不需 要的范圍內(nèi)的像素所提取的特征量。另外，上述位置檢測(cè)裝置優(yōu)選還具備基準(zhǔn)值算出部，根據(jù)上述推算值算出部算出 的推算值，算出像素值的基準(zhǔn)值，該基準(zhǔn)值用于從上述拍攝圖像中刪除上述拍攝對(duì)象接觸 到上述拍攝畫面的接觸部分的像以外的像；圖像處理部，根據(jù)上述基準(zhǔn)值算出部算出的基 準(zhǔn)值，改變上述拍攝圖像所包含的像素中一部分像素的像素值。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，基準(zhǔn)值算出部根據(jù)外部光強(qiáng)度的推算值來(lái)算出像素值的基準(zhǔn)值， 其中，該基準(zhǔn)值用于從拍攝圖像中刪除上述拍攝對(duì)象接觸到拍攝畫面的接觸部分的像以外 的像(即，識(shí)別拍攝對(duì)象時(shí)并不需要的信息)。然后，圖像處理部根據(jù)基準(zhǔn)值算出部算出的 基準(zhǔn)值，對(duì)拍攝圖像所包含的像素中一部分像素的像素值進(jìn)行變更，以能夠從拍攝圖像中 刪除掉在識(shí)別拍攝對(duì)象時(shí)并不需要的信息。例如，圖像處理部將拍攝圖像所包含的像素值 大于上述基準(zhǔn)值的像素的像素值置換成基準(zhǔn)值。因此，能夠從拍攝圖像中刪除掉在識(shí)別拍攝對(duì)象時(shí)并不需要的信息，從而能夠提 高識(shí)別拍攝對(duì)象的精度。另外，上述基準(zhǔn)值算出部?jī)?yōu)選算出像素值的上限值作為上述基準(zhǔn)值，上述圖像處 理部對(duì)于像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的上限值以上的像素值進(jìn)行改變。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，拍攝圖像中像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的上限值以上的像素 值會(huì)被改變。例如，可將像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的上限值以上的像素值改變成該 上限值，也可以改變成像素值的最大值，以使得上述上限值以上的像素值達(dá)到飽和。因此， 能夠從拍攝圖像中刪除掉識(shí)別拍攝對(duì)象的像時(shí)并不需要的像素值大的像。另外，上述基準(zhǔn)值算出部?jī)?yōu)選算出像素值的下限值作為上述基準(zhǔn)值，上述圖像處 理部對(duì)于像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的下限值以下的像素值進(jìn)行改變。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，拍攝圖像中像素值為上述下限值以下的像素值將被改變。例如，可 將像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的下限值以下的像素值改變成該下限值，也可以改變成 像素值的最小值，以使得上述下限值以下的像素值達(dá)到飽和。因此，能夠從拍攝圖像中刪除 掉在識(shí)別拍攝對(duì)象的像時(shí)并不需要的且像素值大的像。此外，上述基準(zhǔn)值算出部?jī)?yōu)選算出像素值的上限值以及下限值作為上述基準(zhǔn)值， 上述圖像處理部對(duì)像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的上限值以上的像素值以及像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的下限值以下的像素值進(jìn)行改變。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，拍攝圖像中像素值為上述上限值以上的像素值以及像素值為上述 下限值以下的像素值進(jìn)行改變。因此，能夠從拍攝圖像中刪除掉在識(shí)別拍攝對(duì)象的像時(shí)像 素值為不需要范圍內(nèi)的像素值的像。另外，本發(fā)明優(yōu)選的是，上述基準(zhǔn)值算出部使用多個(gè)規(guī)定的數(shù)學(xué)式中的至少1個(gè) 數(shù)學(xué)式來(lái)算出上述基準(zhǔn)值，并根據(jù)上述推算值算出部算出的推算值，區(qū)分使用多種上述規(guī) 定的數(shù)學(xué)式。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，基于表示外部光強(qiáng)度的變化的推算值，能夠算出適合于此時(shí)的外 部光強(qiáng)度的基準(zhǔn)值。例如，基準(zhǔn)值算出部能夠在外部光強(qiáng)度(或者其推算值)屬于第1范 圍的情況下，使用第1數(shù)學(xué)式算出上述基準(zhǔn)值，而在外部光強(qiáng)度屬于第2范圍的情況下，使 用第2數(shù)學(xué)式算出上述基準(zhǔn)值。
另外，本發(fā)明優(yōu)選的是，上述位置檢測(cè)裝置還包括切換部，該切換部根據(jù)上述推算 值算出部算出的推算值，切換第1檢測(cè)方法和第2檢測(cè)方法，其中，該第1檢測(cè)方法是指，在 拍攝對(duì)著上述拍攝對(duì)象射出之后被該拍攝對(duì)象反射的光的像而獲得的拍攝圖像中，檢測(cè)出 該拍攝對(duì)象的像的位置的檢測(cè)方法，該第2檢測(cè)方法是指，在拍攝朝上述光傳感器入射的 外部光被上述拍攝對(duì)象遮斷后形成的影子而獲得的拍攝圖像中，檢測(cè)出該拍攝對(duì)象的位置 的檢測(cè)方法；上述基準(zhǔn)值算出部使用多個(gè)規(guī)定的數(shù)學(xué)式中的至少1個(gè)數(shù)學(xué)式算出上述基準(zhǔn) 值，并根據(jù)上述切換部所切換的檢測(cè)方法，區(qū)分使用上述規(guī)定的數(shù)學(xué)式。第1檢測(cè)方法和第2檢測(cè)方法有時(shí)采用不同的用于刪除在識(shí)別拍攝對(duì)象時(shí)并不需 要的信息的基準(zhǔn)值。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠算出適當(dāng)?shù)呐c切換部切換的檢測(cè)方法相對(duì)應(yīng)的基 準(zhǔn)值。此外，上述位置檢測(cè)裝置優(yōu)選還具備靈敏度設(shè)定部，該靈敏度設(shè)定部根據(jù)上述推 算值算出部算出的推算值來(lái)設(shè)定上述第1光傳感器的靈敏度。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)外部光強(qiáng)度的變化，以適當(dāng)?shù)撵`敏度取得拍攝圖像。另外，上述靈敏度設(shè)定部?jī)?yōu)選對(duì)上述第1光傳感器的靈敏度進(jìn)行等級(jí)設(shè)定，在上 述推算值為規(guī)定的基準(zhǔn)值以下的情況下，使上述第1光傳感器的靈敏度一次性上調(diào)多個(gè)等 級(jí)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，外部光強(qiáng)度的推算值為規(guī)定的基準(zhǔn)值以下時(shí)，使第1光傳感器的 靈敏度一次性上調(diào)多個(gè)等級(jí)。因此，較之于逐漸提高靈敏度的情況，能夠更迅速地調(diào)整到適 當(dāng)?shù)撵`敏度。另外，上述靈敏度設(shè)定部?jī)?yōu)選對(duì)上述第1光傳感器的靈敏度進(jìn)行設(shè)定，以使得上 述推算值算出部算出的推算值不飽和。外部光強(qiáng)度的推算值達(dá)到飽和時(shí)，識(shí)別拍攝對(duì)象的像的精度顯著下降。在此，“外 部光強(qiáng)度的推算值達(dá)到飽和”意指外部光強(qiáng)度超過(guò)第1光傳感器可對(duì)光強(qiáng)度進(jìn)行定量檢測(cè) 的范圍。外部光強(qiáng)度達(dá)到飽和時(shí)，表示外部光強(qiáng)度的推算值也達(dá)到飽和。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠以可使外部光強(qiáng)度的推算值不飽和的靈敏度來(lái)取得拍攝圖 像，從而能夠取得適于識(shí)別拍攝對(duì)象的拍攝圖像。此外，本發(fā)明優(yōu)選的是，上述位置檢測(cè)裝置還包括根據(jù)上述推算值算出部算出的 推算值來(lái)設(shè)定上述第1光傳感器的靈敏度的靈敏度設(shè)定部，上述靈敏度設(shè)定部對(duì)上述第1光傳感器的靈敏度進(jìn)行設(shè)定，以使得上述基準(zhǔn)值算出部算出的基準(zhǔn)值不飽和。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可調(diào)整第1光傳感器的靈敏度，以使得基準(zhǔn)值算出部算出的基準(zhǔn)值不飽和。如果隨著外部光強(qiáng)度的增大，基準(zhǔn)值算出部算出的基準(zhǔn)值達(dá)到飽和，將難以對(duì)接 觸到拍攝畫面的拍攝對(duì)象的像和未接觸拍攝畫面的拍攝對(duì)象的像進(jìn)行正確區(qū)分。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠提高對(duì)接觸到拍攝畫面的拍攝對(duì)象的像進(jìn)行識(shí)別的精 度。另外，本發(fā)明優(yōu)選的是，上述靈敏度設(shè)定部在上述第1光傳感器的靈敏度被設(shè)定 在第1靈敏度的狀態(tài)下上述推算值達(dá)到第1基準(zhǔn)值時(shí)，上述靈敏度設(shè)定部將上述靈敏度從 上述第1靈敏度下調(diào)成比該第1靈敏度低的第2靈敏度；在上述第1光傳感器的靈敏度被 設(shè)定在上述第2靈敏度的狀態(tài)下上述推算值降低至第2基準(zhǔn)值時(shí)，上述靈敏度設(shè)定部將上 述靈敏度從上述第2靈敏度上調(diào)成上述第1靈敏度，其中，上述第2基準(zhǔn)值小于在通過(guò)被設(shè) 定為上述第2靈敏度的光傳感器來(lái)檢測(cè)與上述第1基準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)的實(shí)際的外部光強(qiáng)度時(shí)所 得到的外部光強(qiáng)度。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，上述第2基準(zhǔn)值小于在通過(guò)被設(shè)定為第2靈敏度的第1光傳感器 來(lái)檢測(cè)與第1基準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)的實(shí)際的外部光強(qiáng)度時(shí)所得到的外部光強(qiáng)度的推算值。其中， 該第2基準(zhǔn)值是在第1光傳感器的靈敏度被設(shè)定在第2靈敏度的狀態(tài)下，用于使該第1光 傳感器的靈敏度上調(diào)到第1靈敏度的外部光強(qiáng)度的推算值的基準(zhǔn)值。該第1基準(zhǔn)值是在第 1光傳感器的靈敏度被設(shè)定在第1靈敏度的狀態(tài)下，用于使該第1光傳感器的靈敏度下降到 第2靈敏度的外部光強(qiáng)度的推算值的基準(zhǔn)值。因此，使第1光傳感器的靈敏度從第1靈敏度下降到第2靈敏度時(shí)，推算值算出部 算出的外部光強(qiáng)度的推算值立刻達(dá)到第2基準(zhǔn)值并且第1光傳感器的靈敏度再次切換回到 第1靈敏度的可能性變小。因此，能夠防止發(fā)生只因外部光強(qiáng)度的輕微變化而將第1光傳 感器的靈敏度頻繁地從第1靈敏度切換成第2靈敏度或者從第2靈敏度切換到第1靈敏度 的問(wèn)題。另外，通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)上述各個(gè)部的功能的、用于驅(qū)動(dòng)上述位置檢測(cè)裝置的控制 程序以及記錄了該控制程序的計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)也包含于本發(fā)明的技術(shù)范疇內(nèi)。(工業(yè)可利用性)本發(fā)明由于能夠在廣范圍的環(huán)境照度下確切檢測(cè)出拍攝對(duì)象的像的位置，因此適 用于具備觸屏的位置檢測(cè)裝置、輸入裝置等。
權(quán)利要求
一種位置檢測(cè)裝置，其通過(guò)對(duì)拍攝接近或者接觸到拍攝畫面的拍攝對(duì)象而獲得的拍攝圖像進(jìn)行分析來(lái)判斷該拍攝對(duì)象的像在上述拍攝圖像上的位置，其中，該拍攝畫面具備多個(gè)光傳感器，并且使用上述光傳感器拍攝上述拍攝對(duì)象，上述位置檢測(cè)裝置的特征在于包括作為上述光傳感器的第1光傳感器以及第2光傳感器，該第1光傳感器以及第2光傳感器對(duì)波長(zhǎng)具有不同的靈敏度特性；還包括推算值算出部，該推算值算出部根據(jù)上述第1光傳感器取得的拍攝圖像來(lái)算出作為外部光強(qiáng)度的指標(biāo)的推算值，其中，該外部光強(qiáng)度是指上述拍攝對(duì)象周圍的光強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于 上述第1光傳感器是主要接收紅外光的紅外光傳感器，上述推算值算出部根據(jù)上述第1光傳感器的受光量來(lái)算出上述推算值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于 上述第2光傳感器是主要接收可見光的可見光傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于 還具備用于對(duì)上述拍攝對(duì)象照射紅外光的紅外光光源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于上述推算值算出部根據(jù)規(guī)定序位上的像素的像素值來(lái)算出上述推算值，該規(guī)定序位上 的像素是指，以像素值從高到低的順序排列上述第1光傳感器取得的拍攝圖像所包含的至 少一部分像素時(shí)處于規(guī)定序位上的像素。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于還包括切換部，該切換部根據(jù)上述推算值算出部算出的推算值，切換第1檢測(cè)方法和 第2檢測(cè)方法，其中，該第1檢測(cè)方法是指，在拍攝對(duì)著上述拍攝對(duì)象射出之后被該拍攝對(duì) 象反射的光的像而獲得的拍攝圖像中，檢測(cè)出該拍攝對(duì)象的像的位置的檢測(cè)方法，該第2 檢測(cè)方法是指，在拍攝朝上述光傳感器入射的外部光被上述拍攝對(duì)象遮斷后形成的影子而 獲得的拍攝圖像中，檢測(cè)出該拍攝對(duì)象的位置的檢測(cè)方法，上述推算值算出部根據(jù)與上述切換部所切換的檢測(cè)方法相對(duì)應(yīng)的上述規(guī)定序位，算出 上述推算值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于還包括切換部，該切換部根據(jù)上述推算值算出部算出的推算值，切換第1檢測(cè)方法和 第2檢測(cè)方法，其中，該第1檢測(cè)方法是指，在拍攝對(duì)著上述拍攝對(duì)象射出之后被該拍攝對(duì) 象反射的光的像而獲得的拍攝圖像中，檢測(cè)出該拍攝對(duì)象的像的位置的檢測(cè)方法，該第2 檢測(cè)方法是指，在拍攝朝上述光傳感器入射的外部光被上述拍攝對(duì)象遮斷后形成的影子而 獲得的拍攝圖像中，檢測(cè)出該拍攝對(duì)象的位置的檢測(cè)方法。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于 還包括用于對(duì)上述拍攝對(duì)象出射紅外光的紅外光光源， 上述第1光傳感器是主要接收紅外光的紅外光傳感器，上述切換部在切換成上述第1檢測(cè)方法的情況下，點(diǎn)亮上述紅外光光源，而在切換成 上述第2檢測(cè)方法的情況下，關(guān)閉上述紅外光光源。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于用于從上述第2檢測(cè)方法切換成上述第1檢測(cè)方法的上述推算值的基準(zhǔn)值和用于從上 述第1檢測(cè)方法切換成上述第2檢測(cè)方法的上述推算值的基準(zhǔn)值是不同的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于還包括特征量提取部，從上述拍攝圖像中提取表示上述拍攝對(duì)象的像的特征的特征量； 基準(zhǔn)值算出部，基于上述推算值算出部算出的推算值，算出用于對(duì)上述特征量提取部 所提取的特征量是否來(lái)源于上述拍攝對(duì)象接觸到上述拍攝畫面的接觸部分的像進(jìn)行判斷 的像素值的基準(zhǔn)值；刪除部，根據(jù)上述基準(zhǔn)值算出部算出的基準(zhǔn)值，刪除上述特征量提取部所提取的特征 量的至少一部分；位置算出部，根據(jù)未被上述刪除部刪除的特征量，算出上述拍攝對(duì)象接觸到上述拍攝 畫面的接觸部分的像的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于 上述基準(zhǔn)值算出部算出像素值的上限值作為上述基準(zhǔn)值，上述刪除部刪除與像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的上限值以上的像素相對(duì)應(yīng)的特征量。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于 上述基準(zhǔn)值算出部算出像素值的下限值作為上述基準(zhǔn)值，上述刪除部刪除與像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的下限值以下的像素相對(duì)應(yīng)的特征量。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于上述基準(zhǔn)值算出部算出像素值的上限值以及下限值作為上述基準(zhǔn)值， 上述刪除部刪除與像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的上限值以上的像素相對(duì)應(yīng)的特 征量以及刪除與像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的下限值以下的像素相對(duì)應(yīng)的特征量。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于還包括基準(zhǔn)值算出部，根據(jù)上述推算值算出部算出的推算值，算出像素值的基準(zhǔn)值，該基準(zhǔn)值 用于從上述拍攝圖像中刪除在上述拍攝對(duì)象接觸到上述拍攝畫面的接觸部分的像以外的 像；圖像處理部，根據(jù)上述基準(zhǔn)值算出部算出的基準(zhǔn)值，改變上述拍攝圖像所包含的像素 中一部分像素的像素值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于 上述基準(zhǔn)值算出部算出像素值的上限值作為上述基準(zhǔn)值，上述圖像處理部對(duì)像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的上限值以上的像素值進(jìn)行改變。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于 上述基準(zhǔn)值算出部算出像素值的下限值作為上述基準(zhǔn)值，上述圖像處理部對(duì)像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的下限值以下的像素值進(jìn)行改變。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于上述基準(zhǔn)值算出部算出像素值的上限值以及下限值作為上述基準(zhǔn)值， 上述圖像處理部對(duì)像素值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的上限值以上的像素值以及像素 值為上述基準(zhǔn)值算出部算出的下限值以下的像素值進(jìn)行改變。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于上述基準(zhǔn)值算出部使用多個(gè)規(guī)定的數(shù)學(xué)式中的至少1個(gè)數(shù)學(xué)式來(lái)算出上述基準(zhǔn)值，并 根據(jù)上述推算值算出部算出的推算值，區(qū)分使用上述規(guī)定的數(shù)學(xué)式。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于還包括切換部，該切換部根據(jù)上述推算值算出部算出的推算值，切換第1檢測(cè)方法和 第2檢測(cè)方法，其中，該第1檢測(cè)方法是指，在拍攝對(duì)著上述拍攝對(duì)象射出之后被該拍攝對(duì) 象反射的光的像而獲得的拍攝圖像中，檢測(cè)出該拍攝對(duì)象的像的位置的檢測(cè)方法，該第2 檢測(cè)方法是指，在拍攝朝上述光傳感器入射的外部光被上述拍攝對(duì)象遮斷后形成的影子而 獲得的拍攝圖像中，檢測(cè)出該拍攝對(duì)象的位置的檢測(cè)方法；上述基準(zhǔn)值算出部使用多個(gè)規(guī)定的數(shù)學(xué)式中的至少1個(gè)數(shù)學(xué)式來(lái)算出上述基準(zhǔn)值，并 根據(jù)上述切換部所切換的檢測(cè)方法，區(qū)分使用上述規(guī)定的數(shù)學(xué)式。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于還包括靈敏度設(shè)定部，其中，該靈敏度設(shè)定部根據(jù)上述推算值算出部算出的推算值來(lái) 設(shè)定上述第1光傳感器的靈敏度。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于上述靈敏度設(shè)定部對(duì)上述第1光傳感器的靈敏度進(jìn)行等級(jí)設(shè)定，在上述推算值為規(guī)定 的基準(zhǔn)值以下的情況下，使上述第1光傳感器的靈敏度一次性上調(diào)多個(gè)等級(jí)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于上述靈敏度設(shè)定部對(duì)上述第1光傳感器的靈敏度進(jìn)行設(shè)定，以使得上述推算值算出部 算出的推算值不飽和。
23.根據(jù)權(quán)利要求10所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于還包括根據(jù)上述推算值算出部算出的推算值來(lái)設(shè)定上述第1光傳感器的靈敏度的靈 敏度設(shè)定部，上述靈敏度設(shè)定部對(duì)上述第1光傳感器的靈敏度進(jìn)行設(shè)定，以使得上述基準(zhǔn)值算出部 算出的基準(zhǔn)值不飽和。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的位置檢測(cè)裝置，其特征在于在上述第1光傳感器的靈敏度被設(shè)定在第1靈敏度的狀態(tài)下上述推算值達(dá)到第1基準(zhǔn) 值時(shí)，上述靈敏度設(shè)定部將上述靈敏度從上述第1靈敏度下調(diào)成比上述第1靈敏度低的第 2靈敏度；在上述第1光傳感器的靈敏度被設(shè)定在上述第2靈敏度的狀態(tài)下上述推算值降 低至第2基準(zhǔn)值時(shí)，上述靈敏度設(shè)定部將上述靈敏度從上述第2靈敏度上調(diào)至上述第1靈 敏度，其中，上述第2基準(zhǔn)值小于在通過(guò)被設(shè)定為上述第2靈敏度的光傳感器來(lái)檢測(cè)與上述 第1基準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)的實(shí)際的外部光強(qiáng)度時(shí)所得到的外部光強(qiáng)度。
25.—種位置檢測(cè)裝置的控制方法，該位置檢測(cè)裝置通過(guò)對(duì)拍攝接近或者接觸到拍攝 畫面的拍攝對(duì)象而獲得的拍攝圖像進(jìn)行分析來(lái)判斷該拍攝對(duì)象的像在上述拍攝圖像上的 位置，其中，該拍攝畫面具備多個(gè)光傳感器，并且使用上述光傳感器拍攝上述拍攝對(duì)象，上述位置檢測(cè)裝置包括作為上述光傳感器的第1光傳感器以及第2光傳感器，該第1 光傳感器以及第2光傳感器對(duì)波長(zhǎng)具有不同的靈敏度特性，該位置檢測(cè)裝置的控制方法包括推算值算出工序，使用上述第1光傳感器取得的拍攝圖像，推算出作為外部光強(qiáng)度指標(biāo)的推算值，該外部光強(qiáng)度是指上述拍攝對(duì)象的周圍的光強(qiáng)度。
全文摘要
本發(fā)明的接觸位置檢測(cè)裝置包括對(duì)波長(zhǎng)具有不同靈敏度特性的紅外光傳感器以及可見光傳感器、外部光強(qiáng)度算出部。該外部光強(qiáng)度算出部使用紅外光傳感器取得的拍攝圖像，算出作為外部光強(qiáng)度指標(biāo)的推算值，外部光強(qiáng)度是拍攝對(duì)象周圍的光強(qiáng)度。因此，能夠在廣范圍的環(huán)境照度下，確切檢測(cè)出拍攝對(duì)象的像的位置。
文檔編號(hào)G01C11/02GK101825462SQ20101012415
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者八幡洋一郎, 吉本良治, 山下大輔, 藤原晶 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社