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使用脈沖式光源的近平面分段的制作方法_4

文檔序號:8947406閱讀:來源:國知局
低電力狀態(tài)。
[0062] 在步驟504,基于電力狀態(tài)進入低電力姿勢識別狀態(tài)。在一些實施例中,移動設(shè)備 可默認地在低電力姿勢識別狀態(tài)下操作,除非被在該移動設(shè)備上運行的計算應(yīng)用改寫。
[0063] 在步驟506,來自該移動設(shè)備的光被在一光強度等級發(fā)射到環(huán)境中達第一時間段。 光可包括使用激光器、激光二極管和/或LED發(fā)射的IR光。光強度等級可被設(shè)置成使得光 強度隨距移動設(shè)備的距離的指數(shù)衰減充分照射距該移動設(shè)備第一范圍(或距離)內(nèi)的對象 以用于檢測所投射的IR光的反射的目的。在一個實施例中,第一范圍可包括距該移動設(shè)備 一米(即,在其中移動設(shè)備的最終用戶可執(zhí)行手和/或手指姿勢的區(qū)域內(nèi))。第一時間段可 被設(shè)置成使得環(huán)境的一個或多個圖像可在光被發(fā)射到環(huán)境中時被捕捉。第一時間段可對應(yīng) 于檢測第一范圍內(nèi)的對象所必須的相機或圖像傳感器曝光時間。在一個示例中,第一時間 段可包括IOOns (納秒)。在一些情況下,光可按周期性間隔(諸如每20ms (毫秒))被發(fā)射 到環(huán)境中,且對應(yīng)的圖像可被捕捉以隨時間跟蹤手和手指的移動。
[0064] 在步驟508中,環(huán)境的第一圖像在第一時間段期間被捕捉。第一圖像可使用IR圖 像傳感器或集成的顏色和IR圖像傳感器(諸如圖2C中描繪的集成的RGB和IR傳感器) 來捕捉。在步驟510,在第一時間段之后(或之前)在該環(huán)境沒有被用從移動設(shè)備發(fā)出的 IR光照射時該環(huán)境的第二圖像被捕捉。在步驟512,基于第一圖像和第二圖像來生成差異 圖像。差異圖像可通過從第一圖像中減去第二圖像來生成。
[0065] 在步驟514,基于該差異圖像生成位掩碼。在一個實施例中,位掩碼可通過將該差 異圖像閾值化來生成。在一個示例中,位掩碼可包括二進制圖像(例如,由黑和白像素值構(gòu) 成的圖像)。在步驟516,使用該位掩碼來標識一個或多個手特征。在一個實施例中,該一 個或多個手特征可包括指尖、指間、以及手心。在一些情況下,指尖和指間可通過向差異圖 像或?qū)?yīng)的閾值化圖像應(yīng)用二階導(dǎo)數(shù)過濾器來檢測。手心可與該位掩碼內(nèi)的手區(qū)域的形心 相關(guān)聯(lián)。在一個實施例中,手心可包括用于位掩碼中的最大連接分量的質(zhì)心(例如,平均X、 平均Y坐標)。在一個示例中,最大連接分量可與與閾值化圖像相關(guān)聯(lián)的白像素的最大集合 相對應(yīng)。
[0066] 在步驟518,確定該一個或多個手特征的相對位置。該一個或多個手特征的相對位 置可與該移動設(shè)備的最終用戶所執(zhí)行的特定姿勢相對應(yīng)。
[0067] 在步驟520,基于與該一個或多個手特征相關(guān)聯(lián)的相對位置來檢測姿勢。在一個 實施例中,姿勢可包括由該移動設(shè)備的最終用戶所執(zhí)行的運動或姿態(tài)。該姿勢可包括動態(tài) 和/或靜態(tài)姿勢。動態(tài)姿勢是包括運動的姿勢,諸如該移動設(shè)備的最終用戶在打旋運動中 旋轉(zhuǎn)其手或者以與打開和合上書類似的方式將其手折疊打開或合上。還可檢測動態(tài)手指姿 勢,諸如拇指和食指的捏合。靜態(tài)姿勢可包括靜態(tài)姿態(tài),諸如最終用戶伸出其食指和中指而 其他手指指向手心。
[0068] 在一些實施例中,姿勢(例如,靜態(tài)姿勢或動態(tài)姿勢)可基于與通過分類(例如, 經(jīng)由機器學(xué)習(xí)分類技術(shù))標識的一個或多個手特征相關(guān)聯(lián)的一個或多個特征描述符被檢 測,而無需計算該一個或多個手特征的絕對或相對位置。在一個示例中,區(qū)域統(tǒng)計(例如, 連接像素組的大小或輪廓彎曲度)可被用來標識與處于特定手狀態(tài)中的手(例如,該手被 打開或者合上)相關(guān)聯(lián)的分段團塊(segmented blob)。
[0069] 在步驟522,響應(yīng)于檢測到該姿勢而在該移動設(shè)備上執(zhí)行計算操作。在一個實施 例中,該計算操作可包括基于移動設(shè)備的視野內(nèi)的真實或虛擬對象的選擇的電子通信(例 如,文本消息或即時消息)的發(fā)起或信息的檢索。
[0070] 圖6是描述用于識別近場環(huán)境內(nèi)的姿勢的方法的替換實施例的流程圖。在一個實 施例中,圖6的過程可由移動設(shè)備(諸如圖1的移動設(shè)備19)執(zhí)行。
[0071] 在步驟602,來自該移動設(shè)備的光被在一光強度等級發(fā)射到環(huán)境中達第一時間段。 光可包括使用激光器、激光二極管和/或LED發(fā)射的IR光。光強度等級可被設(shè)置成使得光 強度隨距移動設(shè)備的距離的指數(shù)衰減充分照射距該移動設(shè)備第一范圍(或距離)內(nèi)的對象 以用于檢測所投射的IR光的反射的目的。在一個實施例中,第一范圍可包括距該移動設(shè)備 一米(即,在其中移動設(shè)備的最終用戶可執(zhí)行手和/或手指姿勢的區(qū)域內(nèi))。第一時間段可 被設(shè)置成使得環(huán)境的一個或多個圖像可在光被發(fā)射到環(huán)境中時被捕捉。第一時間段可對應(yīng) 于檢測第一范圍內(nèi)的對象所必須的相機或圖像傳感器曝光時間。在一個示例中,第一時間 段可包括20ns。在一些情況下,光可按周期性間隔(諸如每2ms)被發(fā)射到環(huán)境中,且對應(yīng) 的圖像可被捕捉以隨時間跟蹤手和手指的移動。
[0072] 在步驟604中,環(huán)境的第一圖像在第一時間段期間被使用第一傳感器捕捉。在步 驟606中,該環(huán)境的第二圖像在第一時間段期間被使用第二傳感器捕捉。第一傳感器和第 二傳感器可包括IR圖像傳感器。第一傳感器和第二傳感器可被附接于該移動設(shè)備或與該 移動設(shè)備集成。第一傳感器和第二傳感器之間的距離可相對于該移動設(shè)備固定。
[0073] 當?shù)谝粓D像和第二圖像在不同視點被捕捉時,給定關(guān)于空間中與第一傳感器和第 二傳感器相關(guān)聯(lián)的兩個不同點的位置信息,可執(zhí)行視差計算,以便生成深度信息。盡管深度 信息可使用兩個圖像傳感器和與該移動設(shè)備相關(guān)聯(lián)的一個光源來確定,然而也可使用一個 圖像傳感器和兩個不同光源來確定。在一個實施例中,可在第一時間點期間在使用兩個不 同光源中的第一光源來照射環(huán)境時使用圖像傳感器捕捉第一圖像,且可在第一時間點之后 的第二時間點在使用該兩個不同光源中的第二光源來照射該環(huán)境時使用該圖像傳感器捕 捉第二圖像。
[0074] 在步驟608中,該環(huán)境的第三圖像在第一時間段之后被使用第一傳感器捕捉。在 步驟610中,該環(huán)境的第四圖像在第一時間段之后被使用第二傳感器捕捉。可在第一時間 段之后在該環(huán)境沒有用從該移動設(shè)備發(fā)射的IR光照射時捕捉第三圖像和第四圖像。
[0075] 在步驟612,基于第一圖像和第三圖像來生成第一差異圖像。第一差異圖像可通過 從第一圖像中減去第三圖像來生成。在步驟614,基于第二圖像和第四圖像來生成第二差異 圖像。第二差異圖像可通過從第二圖像中減去第四圖像來生成。
[0076] 當?shù)谝徊町悎D像和第二差異圖像是在不同角度或使用不同視點捕捉時,與這兩個 圖像內(nèi)的手特征或邊緣相關(guān)聯(lián)的像素位置方面的差異可被用來確定相對深度信息。在一個 實施例中,可針對近場對象(諸如手或手指)的每個邊界生成相對深度值。例如,可以確定, 拇指比小指或手的其他部位更靠近移動設(shè)備(例如,當將第一差異圖像與第二差異圖像相 比較時,與拇指邊界相關(guān)聯(lián)的像素可比與小指邊界相關(guān)聯(lián)的像素移動得更多)。在一個實施 例中,與特定手特征相關(guān)聯(lián)的深度信息可基于第一差異圖像和第二差異圖像之間與該特定 手特征相關(guān)聯(lián)的一個或多個像素位置方面的變化來確定。
[0077] 在一些情況下,每當標識出對象邊界時(例如,每當檢測到近場對象和背景之間 的邊界時),可針對每個掃描線(或像素行)確定深度信息。在此情況下,可針對手特征確 定深度信息,所述手特征包括指尖和指間、以及手的拇指側(cè)邊界(例如,靠近正中神經(jīng)的邊 界)和手的小指側(cè)邊界(例如,靠近尺骨神經(jīng)或小魚際隆起的邊界)。從而,手和手指的邊 界點處的相對深度信息可被從第一差異圖像和第二差異圖像中提取并被用來推斷該移動 設(shè)備的第一范圍內(nèi)的手和手指的空間定向。
[0078] 在步驟616,基于第一差異圖像和第二差異圖像來確定一個或多個手特征的相對 位置。該一個或多個手特征可包括指尖、指間、以及手心。該一個或多個手特征的相對位置 可與該移動設(shè)備的最終用戶所執(zhí)行的特定姿勢相對應(yīng)。在步驟618,基于與該一個或多個 手特征相關(guān)聯(lián)的相對位置來檢測姿勢。在一個實施例中,姿勢可包括由該移動設(shè)備的最終 用戶所執(zhí)行的運動或姿態(tài)。該姿勢可包括動態(tài)和/或靜態(tài)姿勢。動態(tài)姿勢是包括運動的姿 勢,諸如該移動設(shè)備的最終用戶在打旋運動中旋轉(zhuǎn)其手或者以與打開和合上書類似的方式 將其手折疊打開或合上。還可檢測動態(tài)手指姿勢,諸如拇指和食指的捏合。靜態(tài)姿勢可包 括靜態(tài)姿態(tài),諸如最終用戶伸出其食指和中指而其他三個手指指向手心。在步驟620,響應(yīng) 于檢測到該姿勢而在該移動設(shè)備上執(zhí)行計算操作。在一個實施例中,該計算操作可包括基 于移動設(shè)備的視野內(nèi)的真實或虛擬對象的選擇的電子通信(例如,文本消息或即時消息) 的發(fā)起或信息的檢索。
[0079] 所公開的技術(shù)的一個實施例包括光源、第一傳感器、以及與光源和第一傳感器通 信的一個或多個處理器。該一個或多個處理器使光源在第一時間段期間在一光強度等級將 IR光發(fā)射到環(huán)境中。該一個或多個處理器使第一傳感器在第一時間段期間捕捉該環(huán)境的第 一圖像以及在第一時間段之后的第二時間段期間捕捉該環(huán)境的第三圖像。該光源在第二時 間段期間不發(fā)射IR光到該環(huán)境中。該一個或多個處理器基于第一圖像和第三圖像生成第 一差異圖像,基于第一差異圖像確定一個或多個手特征的一個或多個相對位置,基于該一 個或多個手特征的該一個或多個相對位置來檢測姿勢,以及響應(yīng)于檢測到該姿勢來執(zhí)行計 算操作。
[0080] 所公開的技術(shù)的一個實施例包括在第一時間段期間在一光強度等級將IR光從移 動設(shè)備發(fā)射到環(huán)境中,使用第一傳感器在第一時間段期間捕捉該環(huán)境的第一圖像,以及使 用第一傳感器在第一時間段之后的第二時間段期間捕捉該環(huán)境的第三圖像。在第二時間段 期間IR光不被從該移動設(shè)備發(fā)射。該方法進一步包括基于第一圖像和第三圖像生成第一 差異圖像,基于第一差異圖像確定與一個或多個手特征相關(guān)聯(lián)的一個或多個相對位置,基 于該一個或多個相對位置檢測姿勢,以及響應(yīng)于檢測到該姿勢來在該移動設(shè)備上執(zhí)行計算 操作。
[0081] 所公開的技術(shù)的一個實施例包括在第一時間段期間將IR光從該移動設(shè)備投射到 環(huán)境中,使用第一傳感器在第
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