專利名稱：交互式輸入系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交互式輸入或觸摸系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
觸摸系統(tǒng)在本領(lǐng)域中眾所周知，并且大體地包括觸摸屏或具有觸 摸表面的面板，在觸摸表面上使用指示器進(jìn)行接觸使得生成用戶輸入。 與觸摸表面的指示器接觸被檢測(cè)并且用于根據(jù)進(jìn)行接觸的觸摸表面的 區(qū)域生成相應(yīng)的輸出。通用觸摸系統(tǒng)利用模擬電阻、電磁、電容性、 聲學(xué)或者機(jī)器視覺(jué)來(lái)識(shí)別與觸摸表面的指示器交互。
例如，轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人SMART技術(shù)公司的于2001年7月5日
提交并且以No.WO 02/03316在2002年1月10日公布的國(guó)際PCT申請(qǐng)
No.PCT/CA01/00980公開(kāi)了一種基于攝像機(jī)的觸摸系統(tǒng)，包括限定了觸
摸表面的觸摸屏，在該觸摸表面上呈現(xiàn)計(jì)算機(jī)生成的圖像。根據(jù)本申
請(qǐng)，正面或者背面投影設(shè)備可以用于投射在觸摸表面上可見(jiàn)的圖像。
矩形邊框或框環(huán)繞觸摸表面并且在其拐角支撐廣角數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。數(shù)字 攝像機(jī)具有包圍并且大體地從不同視點(diǎn)掃視整個(gè)觸摸表面的重疊視
場(chǎng)。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)獲得掃視觸摸表面的圖像并生成圖像數(shù)據(jù)。通過(guò)數(shù)字 攝像機(jī)獲得的圖像數(shù)據(jù)由數(shù)字信號(hào)處理器處理以確定指示器是否存在 于所捕獲的圖像數(shù)據(jù)中。當(dāng)確定指示器存在于捕獲的圖像數(shù)據(jù)中時(shí)， 數(shù)字信號(hào)處理器向主控制器傳送指示器特性數(shù)據(jù)，主控制器進(jìn)而處理 指示器特性數(shù)據(jù)以使用三角測(cè)量確定指示器在(x， y)坐標(biāo)系中相對(duì) 于觸摸表面的位置。指示器坐標(biāo)數(shù)據(jù)被傳送到執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程 序的計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)使用指示器坐標(biāo)數(shù)據(jù)以更新呈現(xiàn)在觸摸表面上的 計(jì)算機(jī)生成的圖像。因此，在觸摸表面上的指示器接觸可以被記錄為 寫或畫，或者用于控制由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的應(yīng)用程序的執(zhí)行。在許多環(huán)境中，諸如在教學(xué)機(jī)構(gòu)中，需要大規(guī)模觸摸系統(tǒng)，使得 可以對(duì)大群體進(jìn)行可見(jiàn)演示。為了滿足這種需要，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了如在Hill
等人的序列號(hào)為No.lO/750，219并且轉(zhuǎn)讓給本主題申請(qǐng)的受讓人SMART
技術(shù)公司的美國(guó)專利申請(qǐng)中所公開(kāi)的一種大規(guī)模觸摸系統(tǒng)。該大規(guī)模 觸摸系統(tǒng)包括具有多個(gè)輸入子區(qū)域的觸摸面板。輸入子區(qū)域重疊以限 定大體不間斷的輸入表面。每個(gè)坐標(biāo)輸入子區(qū)域包括一組廣角數(shù)字?jǐn)z 像機(jī)，所述廣角數(shù)字?jǐn)z像機(jī)具有掃視輸入表面的相關(guān)聯(lián)部分的不同視 點(diǎn)。每個(gè)輸入子區(qū)域處理由數(shù)字?jǐn)z像機(jī)捕獲的圖像數(shù)據(jù)，并且響應(yīng)于 在輸入表面的相關(guān)聯(lián)部分上的指示器接觸而生成指示器坐標(biāo)數(shù)據(jù)。指 示器坐標(biāo)數(shù)據(jù)被處理以更新呈現(xiàn)在輸入表面上的圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)在與鄰 近的坐標(biāo)輸入子區(qū)域不重疊的坐標(biāo)輸入子區(qū)域上進(jìn)行指示器接觸時(shí)， 坐標(biāo)輸入子區(qū)域處理獲得的圖像以導(dǎo)出指示器數(shù)據(jù)，并且使用所導(dǎo)出 的指示器數(shù)據(jù)對(duì)指示器的位置進(jìn)行三角測(cè)量，從而相對(duì)于輸入表面確 定指示器接觸的位置。當(dāng)在與鄰近的坐標(biāo)輸入子區(qū)域重疊的坐標(biāo)輸入 子區(qū)域上進(jìn)行指示器接觸時(shí)，每個(gè)重疊的坐標(biāo)輸入子區(qū)域處理獲得的 圖像以導(dǎo)出指示器數(shù)據(jù)，并且使用所導(dǎo)出的指示器數(shù)據(jù)對(duì)指示器的位 置進(jìn)行三角測(cè)量。此后，由重疊的坐標(biāo)輸入子區(qū)域生成的經(jīng)三角測(cè)量 的位置根據(jù)定義的邏輯來(lái)處理，由此相對(duì)于輸入表面確定指示器接觸 的位置。
雖然以上觸摸系統(tǒng)運(yùn)行極其好，但是隨著觸摸表面的尺寸增加而 產(chǎn)生了分辨率問(wèn)題。通常采用具有非常寬的視場(chǎng)的攝像機(jī)使得每個(gè)攝 像機(jī)看得見(jiàn)整個(gè)觸摸表面。然而，當(dāng)使指示器在遠(yuǎn)離一個(gè)或多個(gè)攝像 機(jī)的位置處與觸摸表面相接觸時(shí)，對(duì)于那些攝像機(jī)指示器可能看上去 非常小。事實(shí)上，對(duì)于攝像機(jī)，指示器可能看上去僅僅是一個(gè)U)或 兩個(gè)(2)像素寬，從而使得指示器檢測(cè)困難并且不可靠。應(yīng)當(dāng)理解， 需要改進(jìn)指示器檢測(cè)，尤其是在具有非常大觸摸表面的觸摸系統(tǒng)中的 指示器檢測(cè)。因此，本發(fā)明的目的是提供新穎的交互式輸入系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在一個(gè)方面中提供了一種交互式輸入系統(tǒng)，包括 成像設(shè)備，所述成像設(shè)備具有不同的視點(diǎn)并且具有至少部分地重
疊的包圍感興趣區(qū)域的視場(chǎng)，所述成像設(shè)備中的至少兩個(gè)具有不同的
焦距；以及
處理結(jié)構(gòu)，所述處理結(jié)構(gòu)處理由成像設(shè)備獲得的圖像數(shù)據(jù)以檢測(cè) 指示器的存在并且在感興趣區(qū)域內(nèi)確定指示器的位置。
在一個(gè)實(shí)施例中，至少一些成像設(shè)備被成對(duì)地布置。每對(duì)成像設(shè) 備中的一個(gè)具有寬視場(chǎng)并且每對(duì)成像設(shè)備中的另一個(gè)具有窄視場(chǎng)。寬 視場(chǎng)完全地包圍窄視場(chǎng)。每對(duì)成像設(shè)備可以垂直地堆疊或者并排布置。
在一個(gè)實(shí)施例中，觸摸表面與感興趣區(qū)域相關(guān)聯(lián)。各對(duì)成像設(shè)備 被安置在鄰近觸摸表面的拐角處。每對(duì)成像設(shè)備中的成像設(shè)備大體地 掃視觸摸表面。對(duì)于每個(gè)成像設(shè)備對(duì)，處理結(jié)構(gòu)處理由該對(duì)成像設(shè)備 中的每個(gè)成像設(shè)備獲得的圖像數(shù)據(jù)以憑期望的置信度確定指示器是否 被認(rèn)為存在于圖像數(shù)據(jù)中，并且進(jìn)一步處理該圖像數(shù)據(jù)以確定指示器 的位置。期望的置信度是超過(guò)閾值大小的指示器的存在。處理結(jié)構(gòu)處 理由每對(duì)成像設(shè)備獲得的圖像數(shù)據(jù)以驗(yàn)證指示器存在和指示器位置中 的至少一個(gè)。
根據(jù)另一個(gè)方面，提供了一種觸摸系統(tǒng)，包括-觸摸表面，在該觸摸表面上圖像可見(jiàn)；
成像組件，所述成像組件圍繞所述觸摸表面的外圍，所述成像組 件具有至少部分地重疊的包圍所述觸摸表面的視場(chǎng)，每個(gè)成像組件包 括至少兩個(gè)成像設(shè)備，每個(gè)成像設(shè)備具有不同的焦距；以及
處理結(jié)構(gòu)，所述處理結(jié)構(gòu)處理由所述成像組件生成的數(shù)據(jù)以確定 至少一個(gè)指示器相對(duì)于所述觸摸表面的位置。根據(jù)另一個(gè)方面，提供了一種交互式輸入系統(tǒng)，包括 攝像機(jī)組件，所述攝像機(jī)組件具有不同的視點(diǎn)并且具有包圍感興
趣區(qū)域的視場(chǎng)，每個(gè)攝像機(jī)組件包括至少兩個(gè)圖像傳感器，所述圖像
傳感器具有不同的焦距；以及
處理結(jié)構(gòu)，所述處理結(jié)構(gòu)處理由所述攝像機(jī)組件獲得的圖像數(shù)據(jù)
以在所述感興趣區(qū)域中檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)指示器。
所述交互式輸入系統(tǒng)和方法提供的優(yōu)點(diǎn)在于即使在指示器遠(yuǎn)離 一個(gè)或多個(gè)成像設(shè)備的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)可靠的指示器檢測(cè)。另外， 當(dāng)在一些情況下不同焦距的成像設(shè)備看見(jiàn)相同物體時(shí)，從成像設(shè)備獲 得的圖像中提取的數(shù)據(jù)可以用于校正成像設(shè)備并且驗(yàn)證指示器位置。


現(xiàn)在，將參考附圖更充分地描述實(shí)施例，在附圖中
圖1是基于攝像機(jī)的交互式輸入系統(tǒng)的正面圖2是圖1的交互式輸入系統(tǒng)的示意圖3是圖2的觸摸面板的拐角的放大的正面圖4是圖2的觸摸面板的攝像機(jī)組件形成部分的正面圖；以及
圖5是示出攝像機(jī)組件的視場(chǎng)的圖2的觸摸面板的正面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考圖1和2，基于攝像機(jī)的觸摸系統(tǒng)被示出并且由附圖標(biāo)記 50來(lái)大體標(biāo)識(shí)?；跀z像機(jī)的觸摸系統(tǒng)50與在先前參考的轉(zhuǎn)讓給本主 題申請(qǐng)的受讓人SMART技術(shù)公司的序列號(hào)為No.WO 02/03316的國(guó)際 PCT申請(qǐng)中公開(kāi)的類似，通過(guò)引用的方式將其內(nèi)容合并在此。
如可以看出的，觸摸系統(tǒng)50包括觸摸面板52，觸摸面板52耦合到 基于數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的主控制器54。主控制器54還耦合到計(jì)算 機(jī)56。計(jì)算機(jī)56執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序，并且向投影設(shè)備58提供計(jì)算機(jī)生成的圖像輸出。投影設(shè)備58進(jìn)而呈現(xiàn)在觸摸屏52的表面60上可 見(jiàn)的計(jì)算機(jī)生成的圖像。觸摸面板52，主控制器54，計(jì)算機(jī)56和投影 設(shè)備58形成閉環(huán)，使得在觸摸表面60上的指示器接觸可以被記錄為寫 或畫或用于控制由計(jì)算機(jī)56執(zhí)行的應(yīng)用程序的執(zhí)行。
觸摸表面60由邊框或框62鑲邊，類似于在2005年12月5日授權(quán)給 Akitt等人的，并轉(zhuǎn)讓給本主題申請(qǐng)的受讓人SMART技術(shù)公司的美國(guó)專 利No.6,972,401中所公開(kāi)的，通過(guò)引用的方式將其內(nèi)容合并在此。在圖 3和4中可以最佳地看出，具有機(jī)載(on-board)處理能力的基于DSP的 數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組件70被安置在臨近觸摸表面60的每個(gè)頂角的位置處，并 且由邊框62容納。在該實(shí)施例中，每個(gè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組件70包括掃視觸 摸表面60的一對(duì)攝像機(jī)傳感器72和74以及與攝像機(jī)傳感器通信的處理 單元(未示出)。如將要描述的，攝像機(jī)傳感器72和74的焦距不同。 每個(gè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組件70的攝像機(jī)傳感器72和74被垂直地彼此堆疊。攝 像機(jī)傳感器72和74的光軸與觸摸表面60的對(duì)角線成一直線，并且因此 光軸對(duì)角地平分觸摸表面60的對(duì)角。
每個(gè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組件70的較低攝像機(jī)傳感器72具有給予攝像機(jī)傳 感器72寬視場(chǎng)的廣角鏡頭，使得較低攝像機(jī)傳感器72看見(jiàn)整個(gè)觸摸表 面60。每個(gè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組件70的較高攝像機(jī)傳感器74具有給予攝像機(jī) 傳感器74狹長(zhǎng)視場(chǎng)的狹角鏡頭，使得較高攝像機(jī)傳感器74僅看見(jiàn)觸摸 表面60的一部分。在該實(shí)施例中，較低攝像機(jī)傳感器72具有約等于95 °的視場(chǎng)。較高攝像機(jī)傳感器74具有從約30。至1」60°的范圍內(nèi)的視場(chǎng)。 然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，對(duì)于較低和較高攝像機(jī)傳感器72和74 可以選擇其它視場(chǎng)的組合。如圖5所示，因?yàn)閿z像機(jī)傳感器72和74彼此 堆疊，所以較低攝像機(jī)傳感器72的視場(chǎng)(F0V1)完全包圍較高攝像機(jī)傳 感器74的視場(chǎng)(FOV2)。如此，較高攝像機(jī)傳感器74最適合精確地檢測(cè) 遠(yuǎn)離數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組件70的指示器，而較低攝像機(jī)傳感器72最適合精確 地檢測(cè)接近數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組件70的指示器。在觸摸系統(tǒng)50的操作期間，每個(gè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組件的攝像機(jī)傳感器
72和74掃視觸摸表面60并獲得圖像。對(duì)于每個(gè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組件70，由 其每個(gè)攝像機(jī)傳感器72和74獲得的圖像數(shù)據(jù)被處理單元處理，以憑期 望的置信度確定指示器是否被認(rèn)為存在于每個(gè)被捕獲的圖像中(即， 指示器在捕獲的圖像中超出閾值大小)。如將被理解的，當(dāng)指示器遠(yuǎn) 離數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組件70時(shí)，僅它的較高攝像機(jī)傳感器74將以期望的精確 度檢測(cè)出指示器的存在，并且當(dāng)指示器靠近數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組件70時(shí)，僅 它的較低攝像機(jī)傳感器72將以期望的精確度檢測(cè)出指示器的存在。當(dāng) 憑期望的置信度確定指示器存在于所捕獲圖像中的一個(gè)中時(shí)，從所捕 獲的圖像導(dǎo)出指示器特性數(shù)據(jù)，以在所捕獲的圖像中識(shí)別指示器位置。 如果憑期望的置信度確定指示器存在于兩個(gè)被捕獲的圖像中時(shí)，從其 中指示器看上去最大的被捕獲圖像中導(dǎo)出指示器特性數(shù)據(jù)。
然后，由每個(gè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組件70導(dǎo)出的指示器特性數(shù)據(jù)被傳送到 主控制器54，主控制器54進(jìn)而以類似于在轉(zhuǎn)讓給本主題申請(qǐng)的受讓人 SMART技術(shù)公司的在2005年10月4日授權(quán)給Morrison等人的美國(guó)專利 No.6,954,197中描述的方式處理指示器特性數(shù)據(jù)，通過(guò)引用的方式將該 專利的內(nèi)容合并在此，使得確定圍繞在觸摸表面60上的指示器接觸的 邊界框，以允許計(jì)算在(x， y)坐標(biāo)系中光標(biāo)的位置。
然后，指示器坐標(biāo)數(shù)據(jù)被報(bào)告給計(jì)算機(jī)56，如果指示器接觸是寫 事件，則計(jì)算機(jī)56進(jìn)而將指示器坐標(biāo)數(shù)據(jù)記錄為寫或畫，或者如果指 示器接觸是鼠標(biāo)事件，則計(jì)算機(jī)56將指示器坐標(biāo)數(shù)據(jù)注入到正在由計(jì) 算機(jī)56運(yùn)行的活動(dòng)應(yīng)用程序中。如上所述，計(jì)算機(jī)56還更新傳送到投 影設(shè)備58的圖像數(shù)據(jù)，使得呈現(xiàn)在觸摸表面60上的圖像反映指示器的 活動(dòng)。
如果需要，可以將在針對(duì)每個(gè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組件70的較高和較低攝 像機(jī)傳感器72和74兩者的指示器存在確定期間的圖像處理結(jié)果進(jìn)行比 較，以驗(yàn)證指示器的存在。還可以生成和比較用于每個(gè)被捕獲圖像的指示器特性數(shù)據(jù)，以驗(yàn)證在所捕獲圖像內(nèi)指示器的位置。而且，因?yàn)?當(dāng)使指示器朝向觸摸表面60時(shí)每個(gè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組件70的攝像機(jī)傳感器
72和74都看見(jiàn)相同的指示器，所以從所獲得圖像導(dǎo)出的指示器數(shù)據(jù)可 以用于校正(calibrate)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組件70的攝像機(jī)傳感器72和74。
雖然數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組件70被描述為具有垂直堆疊的攝像機(jī)傳感器72 和74，并且廣角攝像機(jī)傳感器72的視場(chǎng)完全包圍窄角攝像機(jī)傳感器74
的視場(chǎng)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解其它攝像機(jī)組件布置也是可以的。 例如，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組件70的攝像機(jī)傳感器72和74可以并排布置，并且 廣角攝像機(jī)傳感器72的視場(chǎng)仍然完全包圍窄角攝像機(jī)傳感器74的視 場(chǎng)。當(dāng)然，其它攝像機(jī)傳感器定向是可以的。廣角攝像機(jī)傳感器72的 視場(chǎng)不必完全包圍窄角攝像機(jī)傳感器74的視場(chǎng)。廣角和窄角攝像機(jī)傳 感器的視場(chǎng)當(dāng)然可以僅僅部分地重疊。如將被理解的，在該布置中存 在較少的冗余。
在上述實(shí)施例中，雖然每個(gè)攝像機(jī)組件70被描述為包括與單個(gè)處 理單元通信的兩個(gè)攝像機(jī)傳感器72和74，但是每個(gè)攝像機(jī)傳感器可以 與相關(guān)聯(lián)的處理單元通信。在這種情況下，各個(gè)攝像機(jī)組件70的處理 單元相互通信以確定哪一個(gè)處理單元向主控制器54提供指示器數(shù)據(jù)。
在一個(gè)攝像機(jī)傳感器最佳地看見(jiàn)指示器但是該指示器正在向由另一個(gè) 攝像機(jī)傳感器更好地觀看的方向移動(dòng)的情況下，處理單元可以在彼此 間傳送指示器數(shù)據(jù)，以因?qū)⒏欀甘酒鞯呢?zé)任從一個(gè)處理單元交給另 一個(gè)處理單元而確保精確的指示器跟蹤。
如上所述的觸摸系統(tǒng)50包括鄰近觸摸表面60的頂角安置的一對(duì)數(shù) 字?jǐn)z像機(jī)組件70。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，另外的攝像機(jī)組件70可以 圍繞觸摸表面60的外圍來(lái)布置，尤其是當(dāng)如在上述Hill等人的美國(guó)專利 No.l0/750,219中描述的觸摸表面非常大的情況下。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，指示器可以是手指、無(wú)源或有源觸筆或其它物體、可以被攝像機(jī)看到的亮點(diǎn)或其它輻射或其它指示物。 雖然觸摸系統(tǒng)被描述為包括數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，但是可以采用其它成像設(shè)備， 例如能夠生成圖像的線性光傳感器。
在上述實(shí)施例中，在觸摸表面上進(jìn)行的指示器接觸被檢測(cè)并跟蹤。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，不需要觸摸表面并且可以檢測(cè)和跟蹤由成像 設(shè)備觀看的橫貫二維平面或在三維空間體內(nèi)的指示器。
雖然以上已經(jīng)描述了實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解，在 不背離如權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行 變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種交互式輸入系統(tǒng)，包括成像設(shè)備，所述成像設(shè)備具有不同的視點(diǎn)并且具有至少部分地重疊的包圍感興趣區(qū)域的視場(chǎng)，所述成像設(shè)備中的至少兩個(gè)具有不同的焦距；以及處理結(jié)構(gòu)，所述處理結(jié)構(gòu)處理由所述成像設(shè)備獲得的圖像數(shù)據(jù)，以檢測(cè)指示器的存在并且在所述感興趣區(qū)域內(nèi)確定所述指示器的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，所述成像設(shè)備 中的至少一些被成對(duì)地布置，每對(duì)成像設(shè)備中的一個(gè)成像設(shè)備具有寬 視場(chǎng)并且每對(duì)成像設(shè)備中的另一個(gè)成像設(shè)備具有窄視場(chǎng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，所述寬視場(chǎng)完 全包圍所述窄視場(chǎng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，所有成像設(shè)備 被成對(duì)布置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，每對(duì)成像設(shè)備 中的各個(gè)成像設(shè)備被垂直地堆疊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，每對(duì)成像設(shè)備 中的各個(gè)成像設(shè)備是并排的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的交互式輸入系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與所述感 興趣區(qū)域相關(guān)聯(lián)的觸摸表面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，所述各對(duì)成像設(shè)備被安置在鄰近所述觸摸表面的拐角處，每對(duì)成像設(shè)備中的各個(gè)成 像設(shè)備大體地掃視所述觸摸表面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，對(duì)于每個(gè)成像 設(shè)備對(duì)，所述處理結(jié)構(gòu)處理由所述成像設(shè)備對(duì)中的每個(gè)成像設(shè)備獲得 的圖像數(shù)據(jù)以憑期望的置信度確定指示器是否被認(rèn)為存在于所述圖像 數(shù)據(jù)中，并且進(jìn)一步處理所述圖像數(shù)據(jù)以確定所述指示器的位置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，所述期望的置 信度是超過(guò)閾值大小的指示器的存在。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，所述處理結(jié)構(gòu)處理由每對(duì)成像設(shè)備中的各個(gè)成像設(shè)備獲得的圖像數(shù)據(jù)以驗(yàn)證指示器 存在和指示器位置中的至少一個(gè)。
12. —種觸摸系統(tǒng)，包括 觸摸表面，在所述觸摸表面上圖像可見(jiàn)；成像組件，所述成像組件圍繞所述觸摸表面的外圍，所述成像組 件具有至少部分地重疊的包圍所述觸摸表面的視場(chǎng)，每個(gè)成像組件包 括至少兩個(gè)成像設(shè)備，每個(gè)成像設(shè)備具有不同的焦距；以及處理結(jié)構(gòu)，所述處理結(jié)構(gòu)處理由所述成像組件生成的數(shù)據(jù)以確定 至少一個(gè)指示器相對(duì)于所述觸摸表面的位置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的觸摸系統(tǒng)，其中，每個(gè)成像組件的一 個(gè)成像設(shè)備具有大體地包圍整個(gè)觸摸表面的寬視場(chǎng)，并且每個(gè)成像組 件的另一個(gè)成像設(shè)備具有窄視場(chǎng)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的觸摸系統(tǒng)，其中，每個(gè)成像組件的各 個(gè)成像設(shè)備被垂直地堆疊。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的觸摸系統(tǒng)，其中，所述每個(gè)對(duì)的各個(gè) 成像設(shè)備是并排的。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的觸摸系統(tǒng)，其中，每個(gè)成像組件處理 獲得的圖像數(shù)據(jù)以檢測(cè)指示器的存在，所述處理結(jié)構(gòu)處理由最佳地看 到所述指示器的每個(gè)成像組件的所述成像設(shè)備獲得的圖像數(shù)據(jù)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的觸摸系統(tǒng)，其中，每個(gè)成像組件的各個(gè)成像設(shè)備使用通過(guò)上述方式獲得的圖像數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證指示器存在。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的觸摸系統(tǒng)，其中，所述觸摸表面是矩 形的，并且其中成像設(shè)備組件被安置在至少鄰近其兩個(gè)對(duì)角處。
19. 一種交互式輸入系統(tǒng)，包括攝像機(jī)組件，所述攝像機(jī)組件具有不同的視點(diǎn)并且具有包圍感興 趣區(qū)域的視場(chǎng)，每個(gè)攝像機(jī)組件包括至少兩個(gè)圖像傳感器，所述圖像傳感器具有不同的焦距；以及處理結(jié)構(gòu)，所述處理結(jié)構(gòu)處理由所述攝像機(jī)組件獲得的圖像數(shù)據(jù) 以在所述感興趣區(qū)域中檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)指示器。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，對(duì)于每個(gè)攝 像機(jī)組件，所述處理結(jié)構(gòu)處理由其每個(gè)圖像傳感器獲得的圖像數(shù)據(jù)以 憑期望的置信度確定指示器是否被認(rèn)為存在于所述圖像數(shù)據(jù)中，并且 進(jìn)一步處理所述圖像數(shù)據(jù)以確定所述指示器的位置。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，所述期望的 置信度是超過(guò)閾值大小的指示器的存在。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，所述處理結(jié) 構(gòu)處理由所述圖像傳感器獲得的所述圖像數(shù)據(jù)以驗(yàn)證指示器存在和指示器位置中的至少一個(gè)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，每個(gè)攝像機(jī)組件的各個(gè)圖像傳感器被垂直地堆疊。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，每個(gè)攝像機(jī) 組件的各個(gè)圖像傳感器是并排的。
25. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，每個(gè)攝像機(jī) 組件包括一對(duì)圖像傳感器，每對(duì)圖像傳感器中的一個(gè)圖像傳感器具有 寬視場(chǎng)并且每對(duì)圖像傳感器中的另一個(gè)圖像傳感器具有窄視場(chǎng)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，對(duì)于每個(gè)攝 像機(jī)組件，所述處理結(jié)構(gòu)處理由其每個(gè)圖像傳感器獲得的圖像數(shù)據(jù)以 憑期望的置信度確定指示器是否被認(rèn)為存在于所述圖像數(shù)據(jù)中，并且 進(jìn)一步處理所述圖像數(shù)據(jù)以確定所述指示器的位置。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，所述期望的 置信度是超過(guò)閾值大小的指示器的存在。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，所述處理結(jié) 構(gòu)處理由所述圖像傳感器獲得的所述圖像數(shù)據(jù)以驗(yàn)證指示器存在和指 示器位置中的至少一個(gè)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的交互式輸入系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與所述 感興趣區(qū)域相關(guān)聯(lián)的觸摸表面。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的交互式輸入系統(tǒng)，其中，所述攝像機(jī) 組件被安置在鄰近所述觸摸表面的拐角處，每個(gè)攝像機(jī)組件的各個(gè)成 像設(shè)備大體地掃視所述觸摸表面。
全文摘要
一種交互式輸入系統(tǒng)(50)包括具有不同的視點(diǎn)并且具有至少部分地重疊的包圍感興趣區(qū)域的視場(chǎng)的成像設(shè)備(70)。成像設(shè)備中的至少兩個(gè)具有不同的焦距。處理結(jié)構(gòu)(70，54，56)處理由成像設(shè)備獲得的圖像數(shù)據(jù)，以檢測(cè)指示器的存在并且在感興趣區(qū)域內(nèi)確定指示器的位置。
文檔編號(hào)G06F3/042GK101627356SQ200780044948
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月4日
發(fā)明者杰拉爾德·莫里森 申請(qǐng)人:智能技術(shù)Ulc公司