顯示畫面的控制系統(tǒng)、輸入裝置及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種顯示畫面的控制系統(tǒng)、輸入裝置及控制方法。通過取像單元往顯示裝置的第一側(cè)持續(xù)獲取圖像，并藉由處理單元對(duì)取像單元所獲取的圖像執(zhí)行圖像分析程序。上述圖像分析程序包括底下步驟。檢測(cè)是否有物件進(jìn)入位于上述第一側(cè)的初始感測(cè)空間。當(dāng)檢測(cè)到物件進(jìn)入初始感測(cè)空間時(shí)，依據(jù)物件的位置，建立虛擬操作平面，其中虛擬操作平面的尺寸與顯示畫面的尺寸成一比例。檢測(cè)物件在虛擬操作平面的移動(dòng)信息，藉以通過移動(dòng)信息來(lái)控制顯示畫面的內(nèi)容。
【專利說明】顯示畫面的控制系統(tǒng)、輸入裝置及控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種顯示畫面的控制機(jī)制，且特別是有關(guān)于一種可于立體空間進(jìn)行操作的顯示畫面的控制系統(tǒng)、輸入裝置及控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)電子產(chǎn)品大多只具備遙控器、鍵盤、鼠標(biāo)等輸入裝置以供使用者利用進(jìn)行操作。而隨著科技的進(jìn)步，越來(lái)越多的開發(fā)與研究致力于操作界面的改善。新一代的操作界面越來(lái)越人性化且越來(lái)越方便。近年來(lái)，電子產(chǎn)品的傳統(tǒng)輸入裝置已漸漸被其他輸入裝置取代，而其中以手勢(shì)操作來(lái)取代傳統(tǒng)的輸入裝置最受歡迎。
[0003]手勢(shì)操作廣泛地應(yīng)用于各式各樣的人機(jī)互動(dòng)界面，例如機(jī)器人遙控、電器遙控、投影片簡(jiǎn)報(bào)操作等。使用者能夠于立體空間中直接以手勢(shì)來(lái)操控使用者界面，而不必接觸鍵盤、滑鼠、遙控器等輸入裝置，以直覺式的動(dòng)作就能驅(qū)動(dòng)電子產(chǎn)品。據(jù)此，如何于立體空間中使得控制顯示畫面的方式更為簡(jiǎn)便并符合多元化的使用情境，則為目前發(fā)展的重要一環(huán)。
[0004]舉例來(lái)說，美國(guó)專利US20120223882公開一種三維使用者界面游標(biāo)控制的方法，其是獲取使用者的圖像，并針對(duì)使用者的手勢(shì)(gesture)予以辨識(shí)，讓使用者能以手勢(shì)操控電腦。上述美國(guó)專利US20120223882公開底下技術(shù):檢測(cè)使用者的手腕、手肘、肩膀的位置，并依此作為判定手勢(shì)的參考點(diǎn)，并依據(jù)使用者手勢(shì)位置座標(biāo)軸與畫面中游標(biāo)座標(biāo)軸的轉(zhuǎn)換技術(shù)，此外還公開了手勢(shì)誤操作的過濾功能與手勢(shì)自動(dòng)校正技術(shù)。
[0005]另外，美國(guó)專利US8194038公開一種多方向性遠(yuǎn)端控制系統(tǒng)與游標(biāo)速度的控制方法，其提供一種圖像辨識(shí)技術(shù)，應(yīng)用于電視機(jī)上盒、多媒體系統(tǒng)、網(wǎng)路瀏覽器等。上述美國(guó)專利US8194038所公開的遙控器上具有發(fā)光二極管(Light Emitting D1de，LED)，并于屏幕上方安置攝影機(jī)，在取像后找出LED的位置，檢測(cè)其像素大小，并作去背景的程序，藉以確認(rèn)LED位于空間中的位置。而在上述美國(guó)專利US8194038還公開一個(gè)公式藉此來(lái)提高X、Y座標(biāo)軸的位置數(shù)值精確性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種顯示畫面的控制系統(tǒng)、輸入裝置及控制方法，可藉由圖像分析的方式于立體空間中操控顯示畫面的內(nèi)容。
[0007]本發(fā)明的顯示畫面的控制方法，包括:通過取像單元往顯示裝置的顯示畫面所面向的第一側(cè)持續(xù)獲取圖像，并藉由處理單元對(duì)取像單元所獲取的圖像執(zhí)行圖像分析程序。上述圖像分析程序包括:檢測(cè)是否有物件進(jìn)入初始感測(cè)空間，其中初始感測(cè)空間位于上述第一側(cè)，且初始感測(cè)空間位于取像單元的取像范圍內(nèi)；當(dāng)檢測(cè)到物件進(jìn)入初始感測(cè)空間時(shí)，依據(jù)物件的位置，建立虛擬操作平面，其中虛擬操作平面的尺寸與顯示畫面的尺寸成一比例；以及檢測(cè)物件在虛擬操作平面的移動(dòng)信息，藉以通過移動(dòng)信息來(lái)控制顯示畫面的內(nèi)容。
[0008]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，當(dāng)檢測(cè)到物件進(jìn)入初始感測(cè)空間時(shí)，在建立虛擬操作平面之前，可判定是否由物件取得顯示畫面的控制權(quán)。上述判定是否由物件取得顯示畫面的控制權(quán)的步驟包括:基于進(jìn)入初始感測(cè)空間的物件獲得一特征區(qū)塊；判斷特征區(qū)塊的面積是否大于預(yù)設(shè)面積；若特征區(qū)塊的面積大于預(yù)設(shè)面積，判定物件取得顯示畫面的控制權(quán)。
[0009]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述依據(jù)物件的位置，建立虛擬操作平面的步驟包括:以特征區(qū)塊的邊界位置作為基準(zhǔn)，并以一指定范圍來(lái)決定物件的質(zhì)心計(jì)算區(qū)塊；計(jì)算質(zhì)心計(jì)算區(qū)塊的質(zhì)心；以及以上述質(zhì)心為中心點(diǎn)，以與顯示畫面的尺寸成比例的方式，建立虛擬操作平面。
[0010]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在檢測(cè)物件在虛擬操作平面的移動(dòng)信息之后，傳送移動(dòng)信息至顯示裝置的計(jì)算裝置，而通過計(jì)算裝置將質(zhì)心在虛擬操作平面的虛擬座標(biāo)轉(zhuǎn)換為顯示畫面中對(duì)應(yīng)的顯示座標(biāo)。
[0011]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在檢測(cè)物件在虛擬操作平面的移動(dòng)信息之后，將質(zhì)心在虛擬操作平面的虛擬座標(biāo)轉(zhuǎn)換為顯示畫面中對(duì)應(yīng)的顯示座標(biāo)。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，判定是否由物件取得顯示畫面的控制權(quán)的步驟還包括:當(dāng)同時(shí)檢測(cè)到另一物件進(jìn)入初始感測(cè)空間，且另一物件的特征區(qū)塊的面積亦大于預(yù)設(shè)面積時(shí)，計(jì)算兩個(gè)物件分別與顯示畫面之間的距離，藉以判定以距離顯示畫面最近的一物件取得顯示畫面的控制權(quán)。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在建立虛擬操作平面之后，可將顯示畫面的游標(biāo)移至顯示畫面的中央。
[0014]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在建立虛擬操作平面之后，當(dāng)檢測(cè)到物件離開虛擬操作平面超過預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，可進(jìn)一步解除物件的控制權(quán)，以移除虛擬操作平面的設(shè)定。
[0015]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述方法還包括依據(jù)取像單元的校正信息，定義初始感測(cè)空間，并對(duì)初始感測(cè)空間執(zhí)行去背動(dòng)作。
[0016]本發(fā)明的輸入裝置，其包括取像單元、處理單元以及傳輸單元。取像單元用以往顯示裝置的顯示畫面所面向的第一側(cè)持續(xù)獲取圖像。處理單元耦接至取像單元，其藉由分析取像單元所獲取的圖像，檢測(cè)是否有物件進(jìn)入初始感測(cè)空間；并且，在檢測(cè)到物件進(jìn)入初始感測(cè)空間時(shí)，依據(jù)物件的位置，建立虛擬操作平面，以檢測(cè)物件在虛擬操作平面上的移動(dòng)信息，其中初始感測(cè)空間位于上述第一側(cè)，且初始感測(cè)空間位于取像單元的取像范圍內(nèi)，而虛擬操作平面的尺寸與顯示畫面的尺寸成比例，且虛擬操作平面與顯示畫面相互平行。傳輸單元耦接至處理單元，其傳送移動(dòng)信息至顯示裝置對(duì)應(yīng)的計(jì)算裝置，藉以控制顯示畫面的內(nèi)容。
[0017]本發(fā)明的顯示畫面的控制系統(tǒng)，包括顯示裝置、計(jì)算裝置以及輸入裝置。顯示裝置用以顯示一顯示畫面。計(jì)算裝置耦接至顯示裝置，其控制顯示畫面的內(nèi)容。輸入裝置耦接至計(jì)算裝置，其包括取像單元、處理單元以及傳輸單元。取像單元用以往顯示裝置的顯示畫面所面向的第一側(cè)持續(xù)獲取圖像。處理單元耦接至取像單元，藉由分析取像單元所獲取的圖像，檢測(cè)是否有物件進(jìn)入初始感測(cè)空間，并且，在檢測(cè)到物件進(jìn)入初始感測(cè)空間時(shí)，依據(jù)物件的位置，建立虛擬操作平面，以檢測(cè)物件在虛擬操作平面上的移動(dòng)信息，其中初始感測(cè)空間位于上述第一側(cè)，且初始感測(cè)空間位于取像單元的取像范圍內(nèi)，而虛擬操作平面的尺寸與顯示畫面的尺寸成比例，且虛擬操作平面與顯示畫面相互平行。傳輸單元耦接至處理單元，并傳送移動(dòng)信息至計(jì)算裝置，使得計(jì)算裝置依據(jù)移動(dòng)信息來(lái)控制顯示畫面的內(nèi)容。
[0018]本發(fā)明的顯示畫面的控制系統(tǒng)，其包括顯示裝置、取像單元以及計(jì)算裝置。顯示裝置用以顯示一顯示畫面。取像單元往顯示畫面所面向的第一側(cè)持續(xù)獲取圖像。計(jì)算裝置耦接至取像單元與顯示裝置，藉由分析取像單元所獲取的圖像，檢測(cè)是否有物件進(jìn)入初始感測(cè)空間，并且，在檢測(cè)到物件進(jìn)入初始感測(cè)空間時(shí)，依據(jù)物件的位置，建立虛擬操作平面，以檢測(cè)物件在虛擬操作平面上的移動(dòng)信息，藉以通過移動(dòng)信息來(lái)控制顯示畫面的內(nèi)容。
[0019]基于上述，本發(fā)明在利用初始感測(cè)空間而判定物件取得控制權(quán)之后，再依據(jù)物件的位置來(lái)建立虛擬操作平面。據(jù)此，任一使用者皆可利用任一物件而于立體空間中對(duì)顯示畫面的內(nèi)容進(jìn)行操控，進(jìn)而增加了使用上的便利性。
[0020]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施例的顯示畫面的控制系統(tǒng)的方塊圖；
[0022]圖2是依照本發(fā)明一實(shí)施例的關(guān)于輸入裝置的配置示意圖；
[0023]圖3是依照本發(fā)明一實(shí)施例的顯示畫面的控制方法的流程圖；
[0024]圖4是依照本發(fā)明一實(shí)施例的顯示畫面的控制方法的立體示意圖；
[0025]圖5A及圖5B是依照本發(fā)明一實(shí)施例的用以說明建立虛擬操作平面的示意圖；
[0026]圖6是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的顯示畫面的控制方法的流程圖；
[0027]圖7是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的顯示畫面的控制方法的立體示意圖；
[0028]圖8是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的顯示畫面的控制系統(tǒng)的方塊圖。
[0029]附圖標(biāo)記說明:
[0030]11:輸入裝置；
[0031]12、820:計(jì)算裝置；
[0032]13,830:顯示裝置；
[0033]20:初始感測(cè)空間；
[0034]21、21a ?21e:位置;
[0035]23:桌面；
[0036]24:顯示畫面；
[0037]40、70:虛擬操作平面；
[0038]41、72、73:物件；
[0039]42:游標(biāo)；
[0040]51:特征區(qū)塊；
[0041]52:邊界位置；
[0042]53:質(zhì)心計(jì)算區(qū)塊；
[0043]100,800:控制系統(tǒng)；
[0044]110、810:取像單元；
[0045]12O、821:處理單元；
[0046]130:傳輸單元；
[0047]140:供電單元；
[0048]150,823:儲(chǔ)存單元；
[0049]C:質(zhì)心；
[0050]D、Da?De:取像方向；
[0051]N:法線方向；
[0052]Ty:指定范圍；
[0053]S305?S320:顯示畫面的控制方法各步驟；
[0054]S605?S635:另一顯示畫面的控制方法各步驟。

【具體實(shí)施方式】
[0055]因此，本發(fā)明提出一種顯示畫面的控制系統(tǒng)、輸入裝置及控制方法，其利用取像單元獲取圖像，并利用處理單元對(duì)所獲取的圖像進(jìn)行圖像分析程序，藉由分析結(jié)果來(lái)控制顯示畫面的內(nèi)容。
[0056]圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施例的顯示畫面的控制系統(tǒng)的方塊圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，控制系統(tǒng)100包括輸入裝置11、計(jì)算裝置12以及顯示裝置13。在此，計(jì)算裝置12可利用有線或無(wú)線的方式與輸入裝置11及顯示裝置13進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與溝通。而在本實(shí)施例中，計(jì)算裝置12可通過輸入裝置11來(lái)控制顯示裝置13的顯示畫面。關(guān)于各構(gòu)件的說明如下所述。
[0057]計(jì)算裝置12例如為桌上型電腦、膝上型電腦、平板電腦等具有運(yùn)算能力的主機(jī)，其利用有線或無(wú)線方式耦接至顯示裝置13，藉以將欲顯示的內(nèi)容通過顯示裝置13進(jìn)行顯示，并且計(jì)算裝置12具有控制顯示內(nèi)容的能力。
[0058]顯示裝置13可為任一類型的顯示器，例如為平面顯示器、投影顯示器或軟性顯示器(soft display)等。倘若顯示裝置13為液晶顯示器(Liquid Crystal Display, IXD)或發(fā)光二極管(Light Emitting D1de,LED)等平面顯示器或軟性顯示器,則顯示畫面為顯示器上的顯示區(qū)(display area)。若顯示裝置13為投影顯示器，則顯示畫面例如為投影畫面。
[0059]輸入裝置11包括取像單元110、處理單元120、傳輸單元130、供電單元140以及儲(chǔ)存單元150。在本實(shí)施例中，輸入裝置11未設(shè)置于計(jì)算裝置12內(nèi)，而為獨(dú)立運(yùn)算的裝置，其通過供電單元140來(lái)供電以驅(qū)動(dòng)取像單元110持續(xù)獲取圖像，并使得處理單元120能夠針對(duì)所獲取的圖像來(lái)進(jìn)行圖像分析程序。上述處理單元120耦接至取像單元110、傳輸單元130、供電單元140以及儲(chǔ)存單元150。
[0060]取像單元110例如為深度攝影機(jī)(cbpth camera)或立體攝影機(jī)，或任何具有電荷率禹合元件(Charge coupled device, CO))鏡頭、互補(bǔ)式金氧半晶體管(Complementarymetal oxide semiconductor transistors, CMOS)鏡頭、或紅外線鏡頭的攝影機(jī)、照相機(jī)。取像單元110用以往顯示裝置13的顯示畫面所面向的第一側(cè)持續(xù)獲取圖像。例如，取像單元110是以朝向顯示畫面的前方來(lái)進(jìn)行設(shè)置。而關(guān)于取像單元110所朝向的方向(取像方向)，隨著取像單元110配置的位置不同，取像方向可與顯示畫面24的法線方向平行，或者取像方向與顯示畫面24的法線方向垂直，亦或者取像方向與顯示畫面24的法線方向之間的角度介于角度范圍(例如45度至135度)內(nèi)。底下舉一例來(lái)說明輸入裝置11的配置。
[0061]圖2是依照本發(fā)明一實(shí)施例的關(guān)于輸入裝置的配置示意圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1及圖2，在本實(shí)施例中，以輸入裝置11設(shè)置于位置21來(lái)進(jìn)行說明。另外，輸入裝置11亦可設(shè)置于其他位置，例如位置21a?21e等其中一處，只要將取像單元110以朝向顯示畫面24前方的方式來(lái)進(jìn)行設(shè)置即可。而圖2中以虛線所繪示的輸入裝置11是用以說明輸入裝置11亦可設(shè)置于不同位置，而并非同時(shí)在位置21、2Ia?21e中設(shè)置輸入裝置11。
[0062]以設(shè)置于位置21的輸入裝置11而言，其取像單元110朝向顯示裝置13的顯示畫面24所面向的第一側(cè)來(lái)獲取圖像。取像單元110的鏡頭的取像方向D是朝向顯示畫面24的前方來(lái)獲取圖像。在本實(shí)施例中，取像方向D與顯示畫面24的法線方向N之間的角度介于角度范圍(例如45度至135度)內(nèi)。
[0063]另外，以位置21c的輸入裝置11而言，其取像方向Dc是與顯示畫面24的法線方向N垂直。而以位置21d的輸入裝置11而言，其取像方向Dd與顯示畫面24的法線方向N平行。而位置21a、位置21b、位置21e的輸入裝置11各自的取像方向Da、取像方向Db、取像方向De與顯示畫面24的法線方向N之間的角度介于45度至135度的角度范圍內(nèi)。然可以知道的是，上述位置21與位置21a?21e即上述各取像方向僅為舉例說明，并不以此為限。只要取像單元110可朝向顯示畫面24所面向的第一側(cè)(顯示畫面24的前方)來(lái)獲取圖像即可。
[0064]處理單兀120例如是中央處理單兀(Central Processing Unit, CPU),或是其他可程序化的一般用途或特殊用途的微處理器(MiCToprocessor)、數(shù)字信號(hào)處理器(DigitalSignal Processor, DSP)、可程序化控制器、特殊應(yīng)用集成電路(Applicat1n SpecificIntegrated Circuits,ASIC)、可程序化邏輯裝置(Programmable Logic Device,PLD)或其他類似裝置或這些裝置的組合。處理單元120藉由分析取像單元110所獲取的圖像來(lái)檢測(cè)是否有物件進(jìn)入初始感測(cè)空間20，并且，在檢測(cè)到物件進(jìn)入初始感測(cè)空間20時(shí)，依據(jù)物件的位置，建立虛擬操作平面，以檢測(cè)物件在虛擬操作平面上的移動(dòng)信息。
[0065]上述初始感測(cè)空間20位于顯示畫面24所面向的第一側(cè)，且初始感測(cè)空間20位于取像單元I1的取像范圍內(nèi)。在初次使用輸入裝置11時(shí)，在設(shè)定好輸入裝置11的所在位置以及取像單元110所面向的方向(B卩，取像方向)之后，處理單元120可先依據(jù)取像單元110的校正信息，而在顯示畫面24的前方建立此初始感測(cè)空間20。并且，對(duì)初始感測(cè)空間20執(zhí)行去背動(dòng)作。以圖2來(lái)說，初始感測(cè)空間20以桌面23為基準(zhǔn)，并且在與桌面23距離約高度D處而建立。而在其他實(shí)施例中，亦可不需桌面23作為基準(zhǔn)，而可直接依據(jù)取像單元110的校正信息來(lái)定義初始感測(cè)空間。
[0066]上述校正信息例如可事先儲(chǔ)存于輸入裝置11中的儲(chǔ)存單元150，或者由使用者進(jìn)行手動(dòng)設(shè)定。例如，使用者可通過點(diǎn)擊欲作為操作區(qū)域的多個(gè)點(diǎn)(大于或等于4個(gè)點(diǎn))的方式，而令處理單元120獲取包含多個(gè)選取點(diǎn)的圖像，并且以這些圖像作為校正信息來(lái)定義出適合的初始感測(cè)空間20。
[0067]儲(chǔ)存單元150例如是任意型式的固定式或可移動(dòng)式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RandomAccess Memory,RAM)、只讀存儲(chǔ)器(Read-Only Memory,ROM)、快閃存儲(chǔ)器(Flash memory)>硬盤或其他類似裝置或這些裝置的組合，而用以記錄可由處理單元120執(zhí)行的多個(gè)模塊，進(jìn)而來(lái)實(shí)現(xiàn)控制顯示畫面的功能。
[0068]傳輸單元130例如為有線傳輸接口或無(wú)線傳輸接口。舉例來(lái)說，有線傳輸接口例如是能使輸入裝置11經(jīng)由非對(duì)稱數(shù)字用戶線路(Asymmetric Digital Subscriber Line,ADSL)連接網(wǎng)絡(luò)的接口。而無(wú)線傳輸接口例如是能使輸入裝置11連接第三代移動(dòng)通信(Third Generat1n Telecommunicat1n, 3G)網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線相容認(rèn)證(Wireless Fidelity,W1-Fi )網(wǎng)路、全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX)網(wǎng)絡(luò)，以及通用封包無(wú)線服務(wù)(General Packet Rad1 Service, GPRS)網(wǎng)絡(luò)其中之一或其組合者的接口。另外，傳輸單元130亦可以為藍(lán)芽模塊、紅外線模塊等。而計(jì)算裝置130中亦具有相對(duì)應(yīng)的傳輸單元，據(jù)此輸入裝置11可通過傳輸單元130與計(jì)算裝置130相互傳遞數(shù)據(jù)。
[0069]以下即舉實(shí)施例說明利用輸入裝置11來(lái)控制顯示畫面的詳細(xì)步驟。圖3是依照本發(fā)明一實(shí)施例的顯示畫面的控制方法的流程圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1?圖3，在步驟S305中，通過取像單元110往顯示畫面24所面向的一側(cè)(第一側(cè))持續(xù)獲取圖像。接著，藉由處理單元120對(duì)取像單元110所獲取的圖像執(zhí)行圖像分析程序。在此，圖像分析程序包括步驟S310 ?S320。
[0070]在步驟S310中，處理單元120檢測(cè)是否有物件進(jìn)入初始感測(cè)空間20。取像單元110持續(xù)地獲取圖像，并將圖像傳送至處理單元120進(jìn)行判斷是否有物件進(jìn)入。處理單元120在檢測(cè)到物件進(jìn)入初始感測(cè)空間20時(shí)，執(zhí)行步驟S315，依據(jù)物件的位置，建立虛擬操作平面。在此，虛擬操作平面的尺寸與顯示裝置13的顯示畫面的尺寸成比例，并且虛擬操作平面與顯示畫面20大致相互平行。
[0071]舉例來(lái)說，圖4是依照本發(fā)明一實(shí)施例的顯示畫面的控制方法的立體示意圖。圖4例如為圖2的立體示意圖，在桌面23的上方具有一初始感測(cè)空間20。處理單元120在檢測(cè)到物件41進(jìn)入初始感測(cè)空間20內(nèi)之后，依據(jù)物件41的位置，并且以與顯示畫面24的尺寸成比例的方式，來(lái)建立與顯示畫面24大致成平行的虛擬操作平面40。
[0072]而在建立虛擬操作平面40之后，在步驟S320中，處理單元120檢測(cè)物件41在虛擬操作平面40的移動(dòng)信息，藉以通過移動(dòng)信息來(lái)控制顯示畫面24的內(nèi)容。例如，輸入裝置11通過傳輸單元130傳送移動(dòng)信息至計(jì)算裝置12，而通過計(jì)算裝置12將虛擬操作平面40的移動(dòng)信息轉(zhuǎn)換為顯示畫面24對(duì)應(yīng)的移動(dòng)信息?；蛘撸嗫捎奢斎胙b置11的處理單元120將虛擬操作平面40的移動(dòng)信息轉(zhuǎn)換為顯示畫面24對(duì)應(yīng)的移動(dòng)信息后，再通過傳輸單元130將轉(zhuǎn)換后的移動(dòng)信息傳送至計(jì)算裝置12。
[0073]另外，在建立虛擬操作平面40之后，計(jì)算裝置12還可進(jìn)一步將顯示畫面24的游標(biāo)42移至顯示畫面24的中央，如圖4所示。例如，處理單元120在建立虛擬操作平面40之后，可通過傳輸單元130來(lái)通知計(jì)算裝置12，使得計(jì)算裝置12移動(dòng)游標(biāo)42至顯示畫面24的中央。而在建立虛擬操作平面40之后，使用者還可通過物件41 (如手掌)在虛擬操作平面40上執(zhí)行各種手勢(shì)操作。
[0074]關(guān)于虛擬操作平面40的建立底下再舉例來(lái)進(jìn)一步說明。圖5A及圖5B是依照本發(fā)明一實(shí)施例的用以說明建立虛擬操作平面的示意圖。
[0075]參照?qǐng)D5A，在處理單元120判斷有物件41進(jìn)入初始感測(cè)空間20時(shí)，進(jìn)一步基于進(jìn)入初始感測(cè)空間20的物件41來(lái)獲得特征區(qū)塊51 (圖5A中以斜線繪制的區(qū)塊)。例如，處理單元120以區(qū)塊檢測(cè)(blob detect)演算法來(lái)找出特征區(qū)塊51。
[0076]在獲得特征區(qū)塊51之后，為了避免誤判斷的情形產(chǎn)生，處理單元120會(huì)判斷特征區(qū)塊51的面積是否大于預(yù)設(shè)面積。在判定特征區(qū)塊51的面積大于預(yù)設(shè)面積的情況下，處理單元120會(huì)認(rèn)定使用者要對(duì)顯示畫面24進(jìn)行操控，因而判定物件41取得顯示畫面24的控制權(quán)。若特征區(qū)塊51的面積小于預(yù)設(shè)面積，則認(rèn)定使用者并未要對(duì)顯示畫面24進(jìn)行操控，而忽略物件41，藉以避免誤動(dòng)作。
[0077]在特征區(qū)塊51的面積大于預(yù)設(shè)面積時(shí)，如圖4B所示，以特征區(qū)塊51的邊界位置52 (例如為特征區(qū)塊51最上方的一點(diǎn))作為基準(zhǔn)，并以指定范圍Ty來(lái)決定物件41的質(zhì)心計(jì)算區(qū)塊53 (圖5B中以斜線繪制的區(qū)塊)。質(zhì)心計(jì)算區(qū)塊53屬于物件41的其中一部分。在本實(shí)施例中，以邊界位置52為基準(zhǔn)，往下方(物件41的根部)取一指定范圍Ty，藉此決定質(zhì)心計(jì)算區(qū)塊53。之后，處理單元120計(jì)算質(zhì)心計(jì)算區(qū)塊53的質(zhì)心C。然后，處理單元120以質(zhì)心C為中心點(diǎn)，以與顯示畫面24的尺寸成比例的方式，建立虛擬操作平面40。也就是說，質(zhì)心C為虛擬操作平面40的中心點(diǎn)。在此，虛擬操作平面40的尺寸與顯示畫面24的尺寸例如為1:5的比例。
[0078]而在處理單元120計(jì)算出物件41的質(zhì)心C之后，持續(xù)分析取像單元110所獲取的圖像來(lái)獲得質(zhì)心C的移動(dòng)信息，并通過傳輸單元130將移動(dòng)信息傳送至計(jì)算裝置12，而由計(jì)算裝置12將質(zhì)心C在虛擬操作平面40的虛擬座標(biāo)轉(zhuǎn)換為顯示畫面24中對(duì)應(yīng)的顯示座標(biāo)。另外，亦可由輸入裝置11來(lái)進(jìn)行座標(biāo)的轉(zhuǎn)換。即，處理單元120在獲得質(zhì)心C后，便將質(zhì)心C在虛擬操作平面40的虛擬座標(biāo)轉(zhuǎn)換為顯示畫面24中對(duì)應(yīng)的顯示座標(biāo)。
[0079]而當(dāng)處理單元120檢測(cè)到物件41離開虛擬操作平面40超過一預(yù)設(shè)時(shí)間(例如為2秒)時(shí)，便會(huì)解除物件41的控制權(quán)，并移除虛擬操作平面40的設(shè)定。
[0080]在上述實(shí)施例中，虛擬操作平面40并非完全位于初始感測(cè)空間20。而在其他實(shí)施例中，根據(jù)使用者的操作，虛擬操作平面40亦可完全位于初始感測(cè)空間20內(nèi)。在此并不限定虛擬操作平面40的位置。
[0081]另外，倘若在同一時(shí)間檢測(cè)到多個(gè)物件進(jìn)入初始感測(cè)空間20時(shí)，可依照與顯示畫面24之間的距離來(lái)決定由哪一個(gè)物件取得控制權(quán)。底下再舉另一實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說明。
[0082]圖6是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的顯示畫面的控制方法的流程圖。圖7是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的顯示畫面的控制方法的立體示意圖。底下實(shí)施例搭配圖1及圖2來(lái)進(jìn)行說明。
[0083]在步驟S605，通過取像單元110往顯示畫面24所面向的一側(cè)(第一側(cè))持續(xù)獲取圖像。而處理單元120對(duì)取像單元110所獲取的圖像執(zhí)行圖像分析程序。在此，圖像分析程序包括步驟S610?S630。
[0084]接著，在步驟S610中，處理單元120依據(jù)取像單元110的校正信息，定義初始感測(cè)空間20。并且，對(duì)初始感測(cè)空間20執(zhí)行去背動(dòng)作。在定義了初始感測(cè)空間20之后，取像單元110持續(xù)地獲取圖像，并將圖像傳送至處理單元120，使得處理單元120檢測(cè)是否有物件進(jìn)入初始感測(cè)空間，如步驟S615所示。
[0085]在此，以圖7而言，假設(shè)處理單元120檢測(cè)到物件72與物件73進(jìn)入初始感測(cè)空間20，并且假設(shè)物件72與物件73的特征區(qū)塊的面積亦大于預(yù)設(shè)面積。藉此，處理單元120進(jìn)一步計(jì)算物件72與物件73分別與顯示畫面24之間的距離，藉以判定以距離顯示畫面24最近的一者(即物件72)取得顯示畫面24的控制權(quán)。
[0086]之后，在步驟S625中，處理單元120依據(jù)取得控制權(quán)的物件72的位置，建立虛擬操作平面70。在此，虛擬操作平面70的建立說明可參照?qǐng)D5A及圖5B，在此不再贅述。另夕卜，在建立虛擬操作平面70之后，輸入裝置11會(huì)去通知計(jì)算裝置12，使得計(jì)算裝置12將顯示畫面24的游標(biāo)42移至其中央。
[0087]之后，在步驟S630中，處理單元120檢測(cè)物件72在虛擬操作平面70的移動(dòng)信息。例如，處理單元120會(huì)持續(xù)檢測(cè)物件72的質(zhì)心的移動(dòng)信息，而由質(zhì)心的座標(biāo)位置來(lái)對(duì)游標(biāo)42進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的控制。
[0088]最后，在步驟S635中，通過傳輸單元130傳送移動(dòng)信息至計(jì)算裝置12，而由計(jì)算裝置12來(lái)控制顯示畫面24的內(nèi)容。而依據(jù)由計(jì)算裝置12或由輸入裝置11來(lái)進(jìn)行座標(biāo)的轉(zhuǎn)換，上述傳送移動(dòng)信息可以是虛擬操作平面70的座標(biāo)信息，亦可以是轉(zhuǎn)換后的顯示畫面24的座標(biāo)信息。另外，當(dāng)處理單元120檢測(cè)到物件72離開虛擬操作平面70超過一預(yù)設(shè)時(shí)間(例如為2秒)時(shí)，便會(huì)解除物件72的控制權(quán)，并移除虛擬操作平面70的設(shè)定。
[0089]而在其他實(shí)施例中，亦可不額外設(shè)置獨(dú)立的輸入裝置11，而直接利用計(jì)算裝置12來(lái)析取像單元110的圖像。底下再舉一實(shí)施例來(lái)說明。
[0090]圖8是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的顯示畫面的控制系統(tǒng)的方塊圖。請(qǐng)參照?qǐng)D8，控制系統(tǒng)800包括取像單元810、計(jì)算裝置820以及顯示裝置830。本實(shí)施例是通過計(jì)算裝置820來(lái)分析取像單元810所獲取的圖像，再依據(jù)分析結(jié)果來(lái)控制顯示裝置830所顯示的內(nèi)容。
[0091]在圖8中，取像單元810的功能與上述取像單元110相似。顯示裝置830可為任一類型的顯示器。計(jì)算裝置820例如為桌上型電腦、膝上型電腦、平板電腦等，其包括處理單元821與儲(chǔ)存單元823，其利用有線或無(wú)線方式來(lái)耦接至顯示裝置830，藉以將欲顯示的內(nèi)容通過顯示裝置830進(jìn)行顯示，并且計(jì)算裝置820具有控制顯示內(nèi)容的能力。而在本實(shí)施例中，將可由處理單元120執(zhí)行的多個(gè)模塊(其用以實(shí)現(xiàn)控制顯示畫面的功能)記錄于計(jì)算裝置820的儲(chǔ)存單元823。而取像單元810負(fù)責(zé)朝向顯示畫面24所面向的第一側(cè)持續(xù)獲取圖像，并利用有線或無(wú)線的方式將所獲取的圖像傳送至計(jì)算裝置820，而由計(jì)算裝置820的處理單元821來(lái)對(duì)圖像執(zhí)行圖像分析程序，藉以控制顯示裝置830的顯示畫面的內(nèi)容。據(jù)此，在本實(shí)施例中便可不用額外設(shè)置獨(dú)立的輸入裝置11。關(guān)于處理單元821所執(zhí)行的圖像分析程序的說明可參照上述步驟S310?S320或步驟S610?S630，在此省略不提。
[0092]綜上所述，在上述實(shí)施例中，先于初始感測(cè)空間來(lái)決定是否有物件取得顯示畫面控制權(quán)，之后再依據(jù)物件的位置來(lái)建立虛擬操作平面，以依據(jù)物件在虛擬操作平面上的移動(dòng)信息來(lái)控制顯示畫面的內(nèi)容。據(jù)此，藉由初始感測(cè)空間可避免產(chǎn)生誤動(dòng)作的情形。并且，以與顯示畫面的尺寸成比例的方式來(lái)建立與顯示畫面大致平行的虛擬操作平面，進(jìn)而可提供直覺性的操作方式。另外，倘若有多個(gè)物件同時(shí)進(jìn)入初始感測(cè)空間，還可在這些物件中判斷取得控制權(quán)的優(yōu)先權(quán)之后，再依據(jù)取得控制權(quán)的物件的位置來(lái)建立虛擬操作平面。據(jù)此，通過上述實(shí)施方式，可在不限定使用者數(shù)量、物件種類的情形下，于立體空間中來(lái)控制顯示畫面的內(nèi)容。
[0093]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種顯示畫面的控制方法，其特征在于，包括: 通過取像單元往顯示裝置的顯示畫面所面向的第一側(cè)持續(xù)獲取圖像；以及藉由處理單元對(duì)該取像單元所獲取的該圖像執(zhí)行圖像分析程序，其中該圖像分析程序包括: 檢測(cè)是否有物件進(jìn)入初始感測(cè)空間，其中該初始感測(cè)空間位于該第一側(cè)，且該初始感測(cè)空間位于該取像單元的取像范圍內(nèi)； 當(dāng)檢測(cè)到該物件進(jìn)入該初始感測(cè)空間時(shí)，依據(jù)該物件的位置，建立虛擬操作平面，其中該虛擬操作平面的尺寸與該顯示畫面的尺寸成比例；以及 檢測(cè)該物件在該虛擬操作平面的移動(dòng)信息，藉以通過該移動(dòng)信息來(lái)控制該顯示畫面的內(nèi)容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)檢測(cè)到該物件進(jìn)入該初始感測(cè)空間時(shí)，在建立該虛擬操作平面的步驟之前，還包括: 判定是否由該物件取得該顯示畫面的控制權(quán)，包括: 基于進(jìn)入該初始感測(cè)空間的該物件獲得特征區(qū)塊； 判斷該特征區(qū)塊的面積是否大于預(yù)設(shè)面積；以及 若該特征區(qū)塊的面積大于該預(yù)設(shè)面積，判定該物件取得該顯示畫面的該控制權(quán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，依據(jù)該物件的位置，建立該虛擬操作平面的步驟包括: 以該特征區(qū)塊的邊界位置作為基準(zhǔn)，并以指定范圍來(lái)決定該物件的質(zhì)心計(jì)算區(qū)塊； 計(jì)算該質(zhì)心計(jì)算區(qū)塊的質(zhì)心；以及 以該質(zhì)心為中心點(diǎn)，以與該顯示畫面的尺寸成該比例的方式，建立該虛擬操作平面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在檢測(cè)該物件在該虛擬操作平面的該移動(dòng)信息的步驟之后，還包括: 傳送該移動(dòng)信息至該顯示裝置的計(jì)算裝置，而通過該計(jì)算裝置將該質(zhì)心在該虛擬操作平面的虛擬座標(biāo)轉(zhuǎn)換為該顯示畫面中對(duì)應(yīng)的顯示座標(biāo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在檢測(cè)該物件在該虛擬操作平面的該移動(dòng)信息的步驟之后，還包括: 將該質(zhì)心在該虛擬操作平面的虛擬座標(biāo)轉(zhuǎn)換為該顯示畫面中對(duì)應(yīng)的顯示座標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，判定是否由該物件取得該顯示畫面的該控制權(quán)的步驟還包括: 當(dāng)同時(shí)檢測(cè)到另一物件進(jìn)入該初始感測(cè)空間，且該另一物件的該特征區(qū)塊的面積亦大于該預(yù)設(shè)面積時(shí)，計(jì)算該物件及該另一物件分別與該顯示畫面之間的距離，藉以判定以距離該顯示畫面最近的一者取得該顯示畫面的該控制權(quán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在建立該虛擬操作平面的步驟之后，還包括: 將該顯示畫面的游標(biāo)移至該顯示畫面的中央。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在建立該虛擬操作平面的步驟之后，還包括: 當(dāng)檢測(cè)到該物件離開該虛擬操作平面超過預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，解除該物件的控制權(quán)，以移除該虛擬操作平面的設(shè)定。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括； 依據(jù)該取像單元的校正信息，定義該初始感測(cè)空間；以及 對(duì)該初始感測(cè)空間執(zhí)行去背動(dòng)作。
10.一種輸入裝置，其特征在于，包括: 取像單元，往顯示裝置的顯示畫面所面向的第一側(cè)持續(xù)獲取圖像； 處理單元，耦接至該取像單元，藉由分析該取像單元所獲取的該圖像，檢測(cè)是否有物件進(jìn)入初始感測(cè)空間，并且，在檢測(cè)到該物件進(jìn)入該初始感測(cè)空間時(shí)，依據(jù)該物件的位置，建立虛擬操作平面，以檢測(cè)該物件在該虛擬操作平面上的移動(dòng)信息，其中該初始感測(cè)空間位于該第一側(cè)，且該初始感測(cè)空間位于該取像單元的取像范圍內(nèi)，而該虛擬操作平面的尺寸與該顯示畫面的尺寸成比例，且該虛擬操作平面與該顯示畫面相互平行；以及 傳輸單元，耦接至該處理單元，傳送該移動(dòng)信息至該顯示裝置對(duì)應(yīng)的計(jì)算裝置，藉以控制該顯示畫面的內(nèi)容。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輸入裝置，其特征在于，該處理單元基于進(jìn)入該初始感測(cè)空間的該物件獲得特征區(qū)塊，并在該特征區(qū)塊的面積大于該預(yù)設(shè)面積時(shí)，判定該物件取得該顯示畫面的控制權(quán)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的輸入裝置，其特征在于，該處理單元以該特征區(qū)塊的邊界位置作為基準(zhǔn)，并以指定范圍來(lái)決定該物件的質(zhì)心計(jì)算區(qū)塊，并且計(jì)算該質(zhì)心計(jì)算區(qū)塊的質(zhì)心，進(jìn)而以該質(zhì)心為中心點(diǎn)，以與該顯示畫面的尺寸成該比例的方式，建立該虛擬操作平面。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的輸入裝置，其特征在于，該處理單元將該質(zhì)心在該虛擬操作平面的虛擬座標(biāo)轉(zhuǎn)換為該顯示畫面中對(duì)應(yīng)的顯示座標(biāo)，而該傳輸單元傳送該顯示座標(biāo)至該計(jì)算裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的輸入裝置，其特征在于，該傳輸單元傳送該質(zhì)心在該虛擬操作平面的虛擬座標(biāo)至該計(jì)算裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的輸入裝置，其特征在于，當(dāng)該處理單元在檢測(cè)到該物件進(jìn)入該初始感測(cè)空間的同時(shí)，亦檢測(cè)到另一物件進(jìn)入該初始感測(cè)空間，且該物件與該另一物件各自的該特征區(qū)塊的面積大于該預(yù)設(shè)面積時(shí)，計(jì)算該物件及該另一物件分別與該顯示畫面之間的距離，藉以判定以距離該顯示畫面最近的一者取得該顯示畫面的該控制權(quán)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輸入裝置，其特征在于，當(dāng)該處理單元檢測(cè)到該物件離開該虛擬操作平面超過預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，解除該物件的控制權(quán)，并移除該虛擬操作平面的設(shè)定。
17.一種顯示畫面的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 顯示裝置，顯示顯示畫面； 計(jì)算裝置，耦接至該顯示裝置，控制該顯示畫面的內(nèi)容；以及 輸入裝置，耦接至該計(jì)算裝置，包括: 取像單元，往該顯示裝置的該顯示畫面所面向的第一側(cè)持續(xù)獲取圖像； 處理單元，耦接至該取像單元，藉由分析該取像單元所獲取的該圖像，檢測(cè)是否有物件進(jìn)入初始感測(cè)空間，并且，在檢測(cè)到該物件進(jìn)入該初始感測(cè)空間時(shí)，依據(jù)該物件的位置，建立虛擬操作平面，以檢測(cè)該物件在該虛擬操作平面上的移動(dòng)信息，其中該初始感測(cè)空間位于該第一側(cè)，且該初始感測(cè)空間位于該取像單元的取像范圍內(nèi)，而該虛擬操作平面的尺寸與該顯示畫面的尺寸成比例，且該虛擬操作平面與該顯示畫面相互平行；以及 傳輸單元，耦接至該處理單元，傳送該移動(dòng)信息至該計(jì)算裝置，使得該計(jì)算裝置依據(jù)該移動(dòng)信息來(lái)控制該顯示畫面的內(nèi)容。
18.一種顯示畫面的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 顯示裝置，顯示顯示畫面； 取像單元，往該顯示畫面所面向的第一側(cè)持續(xù)獲取圖像；以及計(jì)算裝置，耦接至該取像單元與該顯示裝置，藉由分析該取像單元所獲取的該圖像，檢測(cè)是否有物件進(jìn)入初始感測(cè)空間，并且，在檢測(cè)到該物件進(jìn)入該初始感測(cè)空間時(shí)，依據(jù)該物件的位置，建立虛擬操作平面，以檢測(cè)該物件在該虛擬操作平面上的移動(dòng)信息，藉以通過該移動(dòng)信息來(lái)控制該顯示畫面的內(nèi)容； 其中，該初始感測(cè)空間位于該第一側(cè)，且該初始感測(cè)空間位于該取像單元的取像范圍內(nèi)，而該虛擬操作平面的尺寸與該顯示畫面的尺寸成比例，且該虛擬操作平面與該顯示畫面相互平行。
【文檔編號(hào)】G06F3/01GK104423568SQ201310488183
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】鄒嘉駿, 林玠佑, 陳奕彣 申請(qǐng)人:由田新技股份有限公司