非接觸式實時互動方法及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種非接觸式實時互動方法，應用于一智能型裝置，非接觸式實時互動方法包含：取得一物體上的一特征信息；識別特征信息，并依據特征信息產生對應物體的一立體圖像以作為一操作對象；以及持續(xù)取得物體的特征信息，實時重建立體圖像，其中通過更新的立體圖像與智能型裝置進行非接觸式互動。一種非接觸式實時互動系統(tǒng)也于此處提出。本發(fā)明的設計可讓使用者不直接觸即智能型裝置的前提下即可與智能型裝置進行非接觸式互動，有效增加智能型裝置可與用戶互動的距離。
【專利說明】非接觸式實時互動方法及其系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種實時互動技術，特別是一種非接觸式的實時互動方法及其系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]由于人們渴望隨時接收信息、隨時分享、可實時查詢的需求，可攜式行動上網裝置廣泛被使用，尤以能方便攜帶、觸控輸入的智能型手機及平板計算機最受使用者歡迎，也因該些產品為使用者帶來的方便性，其幾乎成為現代人不可或缺的必備品，使用者花費越來越多的時間在上述智能型裝置上瀏覽、閱讀、玩游戲、聊天，而上述智能型裝置與使者用者信息溝通的接口主要為觸控面板，除智能型手機可使用聲音辨識的方式觸動手機撥號功能之外，使用者僅能利用觸摸屏幕的方式控制智能型裝置作動。然而上述操作方式仍有它的操作限制，有鑒于此，提出一種創(chuàng)新型態(tài)的人機互動方法及系統(tǒng)一直是業(yè)界努力的目標或方向。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明目的之一是提供一種非接觸式實時互動方法及其系統(tǒng)，本發(fā)明的設計提出一種新型態(tài)使用者與智能型裝置交流的系統(tǒng)，可使使用者的實體操控經驗和虛擬技術能夠無縫連接，有效增加及強化使用者與智能型裝置互動方式的可能性及豐富性。
[0004]本發(fā)明目的之一是提供一種非接觸式實時互動方法，應用于一智能型裝置，非接觸式實時互動方法包含:取得一物體上的一特征信息；識別特征信息，并依據特征信息產生對應物體的一立體圖像以作為一操作對象；以及持續(xù)取得物體的特征信息，并依據物體的活動實時重建立體圖像，其中通過依據物體的活動所更新的立體圖像與智能型裝置進行非接觸式互動。
[0005]本發(fā)明目的之一是提供一種非接觸式實時互動系統(tǒng)，其包括具有一特征信息的物體，以及一智能型裝置。而智能型裝置包括:一擷取模塊，用以取得特征信息；以及一識別模塊，與擷取模塊電性連接，其用以識別特征信息；一影像生成模塊，與擷取模塊、識別模塊電性連接，其依據特征信息產生對應物體的一立體圖像于智能型裝置的一屏幕上以作為一操作對象，其中擷取模塊持續(xù)取得物體的特征信息，以供識別模塊依據物體的活動實時重建立體圖像，其中通過依據物體的活動所更新的立體圖像與智能型裝置進行非接觸式互動。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]以下通過具體實施例配合附圖詳加說明，將更容易了解本發(fā)明的目的、技術內容、特點及其所達成的功效，其中:
[0007]圖1為本發(fā)明一實施例的非接觸式互動方法的流程示意圖。
[0008]圖2為本發(fā)明一實施例的非接觸式互動系統(tǒng)的方塊示意圖。
[0009]圖3A、圖3B為本發(fā)明一實施例的非接觸式互動系統(tǒng)的示意圖。
[0010]圖 4A、圖 4B、圖 4C-1、圖 4C-2、圖 4C-3、圖 4D-1、圖 4D-2、圖 4D-3、圖 4D-4、圖 4D-5、圖4D-6為本發(fā)明一實施例的物件的示意圖。
[0011 ] 圖5A-1、圖5A-2、圖5B-1、圖5B-2本發(fā)明一實施例的非接觸式互動系統(tǒng)的示意圖。
[0012]圖6A、圖6B及圖6C本發(fā)明一實施例的非接觸式互動系統(tǒng)的示意圖。
[0013]圖7A-1、圖7A-2及圖7B本發(fā)明一實施例的非接觸式互動系統(tǒng)的示意圖。

【具體實施方式】
[0014]本發(fā)明主要提供一種非接觸式實時互動方法及其系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要包含一具有一特征信息的物體以及一智能型裝置，使用者可通過操控物體以達成與智能型裝置進行非接觸式互動的目的。以下將詳述本案的各實施例，并配合圖式作為例示。除了這些詳細描述之外，本發(fā)明還可以廣泛地施行在其他的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本案的范圍內，并以之后的專利范圍為準。在說明書的描述中，為了使讀者對本發(fā)明有較完整的了解，提供了許多特定細節(jié)；然而，本發(fā)明可能在省略部分或全部這些特定細節(jié)的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的步驟或元件并未描述于細節(jié)中，以避免造成本發(fā)明不必要的限制。附圖中相同或類似的元件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是，附圖僅為示意的用，并非代表元件實際的尺寸或數量，不相關的細節(jié)未完全繪出，以求附圖的簡潔。
[0015]請參照圖1，圖1為本發(fā)明一實施例的非接觸式互動方法的流程示意圖。本發(fā)明的非接觸式實時互動方法，可應用于一智能型裝置，其中智能型裝置包含但不限于智能型手機、平板計算機、筆記本電腦、數字個人助理或智能型電視。此非接觸式實時互動方法包含:取得一物體上的一特征信息(步驟S10)。接者，識別特征信息，并依據特征信息產生對應物體的一立體圖像以作為一操作對象(步驟S12)。再來，持續(xù)取得物體的特征信息，并依據物體的活動實時重建立體圖像，其中通過依據物體活動所更新的立體圖像與智能型裝置進行非接觸式互動(步驟S14)。
[0016]承上，于步驟SlO中，特征信息可為物體的至少一特征組合而成的一配置信息，其特征可為物體的顏色、形狀、大小，于其他實施例中，特征信息亦可為一電子標簽信息；或者是一圖形標簽信息。當特征信息為配置信息或圖形標簽信息時，取得特征信息的方法包含取得含有物體的一影像后，依據物體的至少一特征取得特征信息。于步驟S12時，當取得特征信息后，對特征信息進行解析與識別，并依據解析/識別的結果產生對應物體的立體圖像以作為一操作對象。其中立體圖像可為依據配置信息或圖形標簽信息解譯后所產生的立體影像；亦或者，立體圖像可為對應物體的一立體“鏡像”圖像。其中立體圖像的至少一部分圖式信息是儲存于智能型裝置內，通過識別特征信息，以自圖式信息中取得相對應的立體圖像，于一實施例中，儲存于智能型裝置內的圖式信息是可被更新。于又一實施例中，當特征信息為電子標簽信息時，電子標簽可設置于物體內或物體上，則取得特征信息的方法可利用無線通信技術與物體通訊，以取得上述特征信息。
[0017]接著，于步驟S14當中，依據持續(xù)取得物體的特征信息，以依據物體的活動實時重建立體圖像，而重建立體影像的方法包含:自持續(xù)取得特征信息中計算物體的一傾斜角度，及依據傾斜角度重建立體圖像的立體外觀。此外，重建立體影像的方法亦可自持續(xù)取得特征信息中計算物體的一位移信息，再依據位移信息計算出該立體圖像的位置。其中位移信息可包含物體的位移方向及位移距離。重建立體圖像可用來更新操控對象的活動，并依據操控對象的活動來與智能型裝置進行非接觸式互動。此處互動所指的是當物體移動時，舉例如平移或旋轉移動，智能型裝置在擷取相關信息后會作出相對應的反應。本發(fā)明通過不斷取得物體特征信息的方法來達到取代用手指或觸控筆直接按壓觸控屏幕，進而讓使用者在不觸碰智能型裝置屏幕的前提下與智能型裝置產生“非接觸式互動”。
[0018]根據本發(fā)明的一態(tài)樣，如圖2所示，一種非接觸式實時互動系統(tǒng)I包括一物體10以及一智能型裝置20。物體10具有一特征信息；而智能型裝置20包括:一擷取模塊22、一識別模塊24及一影像生成模塊26，其中擷取模塊22用以取得物體10的特征信息；而識別模塊24與擷取模塊22電性連接，用以識別擷取模塊22所取得的特征信息。而影像生成模塊26與擷取模塊22、識別模塊24電性連接，其依據特征信息產生對應物體10的一立體圖像于智能型裝置20的一屏幕上以作為一操作對象，其中擷取模塊22持續(xù)取得物體10的特征信息，以供識別模塊24實時重建立體圖像，通過更新的立體圖像與智能型裝置20進行非接觸式互動。承上，上述物體10的特征信息包含物體的顏色、形狀、大小的排列組合的一配置信息；特征信息亦可為一電子標簽信息；或者是一圖形標簽信息。而上述智能型裝置20包含但不限于智能型手機、平板計算機、筆記本電腦、數字個人助理或智能型電視。于一實施例中，智能型裝置20包含一儲存模塊28，用以儲存立體圖像的至少一部分圖式信息。此夕卜，可以理解的是，儲存模塊28儲存的內容可被更新，舉例而言圖式信息可透過智能型裝置20由外部提供更新信息，以隨時更改對物體不同特征的定義。
[0019]首先，本發(fā)明第一實施例的非接觸式實時互動系統(tǒng)，請參考圖3A及圖3B，此非接觸式實時互動系統(tǒng)包括物體10以及智能型裝置20，于此實施例中物體10擺放于智能型裝置20的后方，智能型裝置20可用以擷取物體10的特征信息。此處物體10的特征信息以“配置信息”為例，在陳述本實施例前，先以圖4A1至圖4D6的例子說明“配置信息”的含意，使該【技術領域】具有通常知識的技術人員能充分了解其用意。此處物體10以方形積木為例，但不以此為限，依據對物體10本身至少一種特征的排列組合變化，物體10可被智能型裝置20解譯為不同的對象，其中物體10的特征可為顏色、形狀、大小等的單獨使用或其組合。舉例而言，如圖4A-1所示，物體10若以單一積木組成，假設預設定單一積木代表“小球”，則若積木本身的顏色Cl為紅色表示物體10可被智能型裝置20解譯為“紅色的小球”。而以相同概念假設如圖4A-2所示的物體10’，其與圖4A-1的差異在于物體10’的大小大于物體10，則定義物體10’代表“大球”，若其顏色Cl’為藍色表示物體10’可被智能型裝置20解譯為“藍色的大球”。此外依據不同設計，紅色的物體10亦可代表“球”；而藍色的物體10’代表房子。而物體不同實施例的排列組合如圖4B、圖4C-1、圖4C-2、圖4C-3、圖4D-1、圖4D-2、圖4D-3、圖4D-4、圖4D-5、圖4D-6所示，依據相同概念，不同的顏色、形狀、大小或其組合可使物體具有不同的意義，此處即不再一一贅述，而實施例中的顏色CpC2Jy C4，可表示相同或相異的顏色，且可實施本發(fā)明技術的物體10亦不以四個方型積木為限。
[0020]承上述，如圖3A的實施例所示，物體10以四個積木所組成，物體10上的顏色CpC2、C3、C4*別定義為淺灰、深灰、白、深灰，該系統(tǒng)于操作時，智能型裝置20可通過其內的影像擷取模塊取得含有物體10的一影像后，依據物體10的上述特征組合，取得特征信息。識別模塊24 (如圖2所示)用以識別擷取模塊22 (如圖2所示)所取得的特征信息后，依據默認定的定義解譯該物體10為具有深灰色身體、淺灰色鳥嘴、且腹部為白色的小鳥。則影像生成模塊26(如圖2所示)依據解譯結果產生對應物體10的一立體圖像I311(此處為具有深灰色身體、淺灰色鳥嘴、且腹部為白色的小鳥)于智能型裝置20 (如圖3B所示)的屏幕上以作為一操作對象，操作過程中，擷取模塊22持續(xù)取得物體10的特征信息，以供識別模塊24實時重建立體圖像I3D，且可通過物體10與智能型裝置20之間的一相對移動來操控屏幕上的立體圖像I3d，使其與智能型裝置20中的一應用程序達成互動。舉例而言，使用者可直接操控物體10，當影像擷取模塊持續(xù)取得含有物體10的配置信息的影像時，影像識別模塊可計算物體10的位移信息及/或傾斜角度，則影像識別模塊可依據傾斜角度或者依據物體的位移方向及位移距離計算出該立體圖像移動的位置以重建該立體圖像的立體外觀。于一實施例中，此相對移動亦可由移動智能型裝置20的方式產生。此外，上述立體圖像的外觀，亦可由使用者可依照不同情境利用移動物體來達成操控屏幕上的立體鏡像圖像，以進行操控選項的選擇，來達成變換立體圖像的外觀。舉例而言，本實施例中的物體10代表具有深灰色身體、淺灰色鳥嘴、且腹部為白色的小鳥，而經由選項的變換，該物體10可變更種類為小狗或其他動、植物。本系統(tǒng)通過僅操控物體來達到取代用手指或觸控筆直接按壓觸控屏幕方式，進而使使用者可在不觸碰屏幕的前提下與智能型裝置產生非接觸式互動。
[0021]本發(fā)明第二實施例的非接觸式實時互動系統(tǒng)，請參考圖5A-1、圖5A-2及圖5B_1、圖5B-2，與上述實施例差異在于:此處物體10的特征信息以“圖形標簽信息”為例，圖形標簽可包含條形碼、圖形、幾何圖標或文字，則圖型標簽信息即代表該圖標簽所隱含的信息，其中條形碼又可包含一維條形碼、二維條形碼，如圖5A-1所示即為其中一種二維條形碼的表示。如圖所示，本實施例的物體10由四個積木組成，積木可由多個矩形(圖5A-1)或多個幾何圖形(圖5B-1)所構成，該圖形標簽信息可貼附于至少其中一個積木上，且上述圖形標簽信息亦可同時合并使用，其中擷取模塊持續(xù)取得物體10的特征信息，以供識別模塊實時重建立體圖像，且可通過物體10與智能型裝置20之間的一相對移動來操控屏幕上的立體圖像I3d，使其與智能型裝置20中的一應用程序達成互動，此互動可為以教學為目的的互動或以游戲為目的的非接觸式互動。
[0022]本發(fā)明第三實施例的非接觸式實時互動系統(tǒng)，請參考圖6A、圖6B及圖6C，與上述實施例差異在于:此處物體10的特征信息以“電子標簽信息”為例。如圖所示，本實施例的物體10由四個積木組成，積木可由多個矩形(圖6A)或多個幾何圖形(圖6B)所構成，該電子標簽可設置于物體10內(如圖6A的電子標簽T1)或貼附于至少其中一個積木上(如圖6B的電子標簽T2)，其中擷取模塊22’為無線通信接收模塊用以與物體無線通訊、識別模塊24’為無線通信識別模塊用以識別特征信息，則無線通信接收模塊持續(xù)取得物體10的特征信息，以供無線通信識別模塊實時重建立體圖像，其余作動與上述實施例相同，此處及不再贅述，于一實施例中，依據不同設計，無線通信接收模塊與無線通信識別模塊也可以整合于同一模塊中，其亦不影響本系統(tǒng)之作動。
[0023]于上述實施例中，物體的擺放位置皆于智能型裝置的后方，故智能型裝置使用后攝像機(rear camera)擷取物體影像,而本發(fā)明第四實施例的非接觸式實時互動系統(tǒng),請參考圖7A-1、圖7A-2及圖7B，與上述實施例不同的處在于，物體10是擺放于智能型裝置20的前方，從而智能型裝置20可使用前攝像機(front camera)擷取物體10的影像。如圖所示，本實施例的特征信息以“圖形標簽信息”為例，圖形標簽可貼附于物體的反面(如圖7A-2所示)，圖形標簽如同前述可為條形碼或圖示或其他形式存在，且圖形標簽是朝向于智能型裝置20的前攝像機(front camera)。當操作此系統(tǒng)時，智能型裝置20的影像擷取模塊用以取得含有物體10的一影像，取得物體10上的圖形標簽信息后，影像識別模塊用以識別影像中的特征信息以識別物體的圖形標簽信息，從而產生對應于物體的一立體鏡像圖像(3Dmirror image)于智能型裝置的屏幕上,使用者可通過移動物體10以與智能型裝置20上的一應用程序進行非接觸式互動。于一實施例中，該應用程序為一游戲及/或教學軟件，使用者可依照不同情境利用移動物體來達成操控屏幕上的立體鏡像圖像，以完成各項目標及/或進行操控選項的選擇。
[0024]根據上述，本發(fā)明的特征的一系智能型裝置持續(xù)取得物體特征信息變化以操控其所產生的對應的立體圖像，此立體圖像可視為對應物體所產生的虛擬操作對象，其中物體的特征信息可包含物體的顏色、形狀、大小及其組合的一配置信息；特征信息亦可為一電子標簽信息；或者是一圖形標簽信息。此外，物體亦可由多個子構件組合而成，由多個相同或相異顏色、形狀、大小的子構件的排列組合可定義為多種相對的操作對象，設計上相當彈性。再者，利用移動物體使物體與智能型裝置產生相對移動，并通過上述方式取得操作對象的活動，此方法有別于已知用手指或是觸控筆直接接觸智能型裝置屏幕取得互動，更能提供使用者操控智能型裝置時的樂趣。
[0025]綜合上述，本發(fā)明一實施例的一種非接觸式實時互動方法及其系統(tǒng)，本發(fā)明的設計為一種新型態(tài)使用者與智能型裝置交流的系統(tǒng)，可讓使用者在不直接觸即智能型裝置的前提下與智能型裝置進行非接觸式互動，可使使用者的實體操控經驗和虛擬技術能夠無縫連接，有效增加及強化使用者與智能型裝置互動方式的可能性及豐富性。
[0026]以上所述的實施例僅為說明本發(fā)明的技術思想及特點，其目的在使本領域技術人員能夠了解本發(fā)明的內容并據以實施，而不能以此限定本發(fā)明，即凡是依本發(fā)明所公開的精神所作的均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發(fā)明的權利要求所限定的范圍內。
【權利要求】
1.一種非接觸式實時互動方法，應用于一智能型裝置，該非接觸式實時互動方法包含，其特征在于: 取得一物體上的一特征信息； 識別該特征信息，并依據該特征信息產生對應該物體的一立體圖像以作為一操作對象；以及 持續(xù)取得該物體的該特征信息，并依據該物體的活動實時重建該立體圖像，其中通過依據該物體的活動所更新的該立體圖像與該智能型裝置進行非接觸式互動。
2.如權利要求1所述的非接觸式實時互動方法，其特征在于，取得該特征信息的方法包含取得含有該物體的一影像后，依據該物體的至少一特征取得該特征信息。
3.如權利要求1所述的非接觸式實時互動方法，其特征在于，該特征信息包含該物體顏色、形狀、大小的排列組合的一配置信息、一電子標簽信息或一圖形標簽信息。
4.如權利要求3所述的非接觸式實時互動方法，其特征在于，該立體圖像為依據該配置信息解譯后所產生的立體影像。
5.如權利要求1所述的非接觸式實時互動方法，其特征在于，該立體圖像為對應該物體的一立體鏡像圖像。
6.如權利要求1所述的非接觸式實時互動方法，其特征在于，取得該特征信息的方法包含利用無線通信技術與該物體通訊，以取得該特征信息。
7.如權利要求1所述的非接觸式實時互動方法，其特征在于，該立體圖像的至少一部分圖式信息儲存于該智能型裝置內，通過識別該特征信息，以自圖式信息中取得相對應的該立體圖像，且該圖式信息可被更新。
8.如權利要求1所述的非接觸式實時互動方法，其特征在于，重建該立體影像的方法包含:自持續(xù)取得該特征信息中計算該物體的一傾斜角度；及依據該傾斜角度重建該立體圖像的立體外觀。
9.如權利要求1所述的非接觸式實時互動方法，其特征在于，重建該立體影像的方法包含:自持續(xù)取得該特征信息中計算該物體的一位移信息；及依據該位移信息計算出該立體圖像的位置。
10.如權利要求9所述的非接觸式實時互動方法，其特征在于，該位移信息包含該物體的位移方向及位移距離。
11.一種非接觸式實時互動系統(tǒng)，其特征在于，包含: 一物體，包含一特征信息；以及 一智能型裝置，包含: 一擷取模塊，用以取得該特征信息；以及 一識別模塊，與該擷取模塊電性連接，其用以識別該特征信息； 一影像生成模塊，與該擷取模塊、該識別模塊電性連接，其依據該特征信息產生對應該物體的一立體圖像于該智能型裝置的一屏幕上以作為一操作對象，其中 該擷取模塊持續(xù)取得該物體的該特征信息，以供該識別模塊依據該物體的活動實時重建該立體圖像，其中通過依據該物體的活動所更新的該立體圖像與該智能型裝置進行非接觸式互動。
12.如權利要求11所述的非接觸式實時互動系統(tǒng)，其特征在于，該特征信息包含該物體的顏色、形狀、大小的排列組合的一配置信息、一電子標簽信息或一圖形標簽信息。
13.如權利要求12所述的非接觸式實時互動系統(tǒng)，其特征在于，當該特征信息包含該電子標簽信息，則該擷取模塊包含無線通信接收模塊；及該識別模塊包含無線通信識別模塊，且取得該特征信息的方法包含利用無線通信技術與該物體通訊，以取得該特征信息。
14.如權利要求11所述的非接觸式實時互動系統(tǒng)，其特征在于，該擷取模塊為影像擷取模塊；該識別模塊為影像識別模塊；及取得該特征信息的方法包含取得含有該物體的一影像后，依據該物體的至少一特征取得該特征信息。
15.如權利要求11所述的非接觸式實時互動系統(tǒng)，其特征在于，該智能型裝置包含智能型手機、平板計算機、筆記本電腦、數字個人助理或智能型電視。
16.如權利要求11所述的非接觸式實時互動系統(tǒng)，其特征在于，該智能型裝置包含一儲存模塊，用以儲存該立體圖像的至少一部分圖式信息。
17.如權利要求16所述的非接觸式實時互動系統(tǒng)，其特征在于，該儲存模塊儲存的內容可透過該智能型裝置被更新。
18.如權利要求11所述的非接觸式實時互動系統(tǒng)，其特征在于，該識別模塊用以依據自持續(xù)取得的該特征信息中計算該物體的一傾斜角度；及依據該傾斜角度重建該立體圖像的立體外觀。
19.如權利要求11所述的非接觸式實時互動系統(tǒng)，其特征在于，該識別模塊用以自持續(xù)取得的該特征信息中計算該物體的一位移信息；及依據該位移信息計算出該立體圖像移動的位置。
20.如權利要求19所述的非接觸式實時互動系統(tǒng)，其特征在于，該位移信息包含該物體的位移方向及位移距離。
【文檔編號】G06F3/0487GK104423563SQ201310409863
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權日:2013年9月10日
【發(fā)明者】林文彬 申請人:智高實業(yè)股份有限公司