[發(fā)明專(zhuān)利]虛擬觸摸交互方法和虛擬觸摸交互設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210359026.6
• 申請(qǐng)日: 2012-09-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103677240A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文波;宮衛(wèi)濤;李磊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社理光
• 主分類(lèi)號(hào): G06F3/01
• 分類(lèi)號(hào): G06F3/01;G06F3/0487
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 黃劍飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)和數(shù)字圖像處理領(lǐng)域的用戶(hù)交互技術(shù)，更具體地涉及一種用于投影屏幕的虛擬觸摸交互方法和虛擬處理交互設(shè)備。

背景技術(shù)

目前，觸摸控制技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于諸如手持設(shè)備和個(gè)人電腦之類(lèi)的各種設(shè)備上以進(jìn)行人機(jī)交互。這種技術(shù)使用帶有觸摸傳感器的觸摸屏，用戶(hù)可以通過(guò)觸摸該觸摸屏來(lái)與設(shè)備交互，從而控制該設(shè)備執(zhí)行各種操作。觸摸控制技術(shù)可以使用戶(hù)方便有效地操作設(shè)備，從而獲得良好的用戶(hù)體驗(yàn)。

近年來(lái)，又提出了虛擬觸摸交互技術(shù)，其目的在于對(duì)不具備觸摸傳感器的屏幕執(zhí)行與傳統(tǒng)觸摸交互類(lèi)似的交互（即，虛擬觸摸交互）。例如，在將虛擬觸摸交互技術(shù)應(yīng)用于普通的投影屏幕的情況下，可以根據(jù)用戶(hù)的手對(duì)投影屏幕的觸摸操作來(lái)執(zhí)行各種交互操作。相對(duì)于傳統(tǒng)的觸摸控制技術(shù)，虛擬觸摸交互技術(shù)不需要設(shè)置觸摸屏，因此應(yīng)用起來(lái)更加靈活。然而，在虛擬觸摸交互技術(shù)中，如何向用戶(hù)提供更自然更優(yōu)秀的交互體驗(yàn)始終是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。在現(xiàn)有的虛擬觸摸交互技術(shù)中，無(wú)法在交互過(guò)程中針對(duì)用戶(hù)的動(dòng)作向用戶(hù)提供清晰的反饋。具體地，在進(jìn)行虛擬觸摸交互時(shí)，用戶(hù)通常想知道：（1）他的觸摸操作是否被檢測(cè)到；（2）他觸摸的位置在哪里。然而，現(xiàn)有的虛擬觸摸技術(shù)并不能針對(duì)這些內(nèi)容向用戶(hù)提供清晰的反饋。

另一方面，在使用傳統(tǒng)的觸摸設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互接口的方面，已經(jīng)有很多成功的例子。例如蘋(píng)果公司設(shè)計(jì)的觸摸設(shè)備使用了以下人機(jī)交互接口原則：（1）反饋，即響應(yīng)用戶(hù)的動(dòng)作，并且使用戶(hù)確信他們的請(qǐng)求正在被處理；（2）直接操作，即用戶(hù)可以通過(guò)執(zhí)行觸摸動(dòng)作而直接操作屏幕中的對(duì)象；（3）隱喻，即當(dāng)應(yīng)用中的對(duì)象和操作是由現(xiàn)實(shí)世界映射過(guò)來(lái)時(shí)，用戶(hù)能快速地掌握如何使用這個(gè)應(yīng)用；（4）整體之美，即應(yīng)用的外觀(guān)與功能完美地結(jié)合；（5）一致性，即允許用戶(hù)將關(guān)于一個(gè)應(yīng)用的知識(shí)和技能延續(xù)到其他應(yīng)用上，然而，目前的虛擬觸摸交互技術(shù)不能很好地遵循上述原則。

此外，在現(xiàn)有的虛擬觸摸交互系統(tǒng)中，為了能夠檢測(cè)出用戶(hù)的觸摸動(dòng)作，往往需要向投影屏幕上投影尺寸較大的易于識(shí)別的圖案，這種圖案被疊加在顯示于投影屏幕上的畫(huà)面上，不僅畫(huà)面本身變得難看，畫(huà)面上的內(nèi)容也可能會(huì)被遮擋住，這導(dǎo)致較差的用戶(hù)體驗(yàn)。

因此，需要一種虛擬觸摸交互方法和虛擬觸摸交互設(shè)備，其能夠針對(duì)用戶(hù)對(duì)例如投影屏幕的觸摸操作提供清晰的反饋，并且不會(huì)對(duì)投影屏幕上顯示的圖像造成干擾，從而提供改善的用戶(hù)體驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，提出了本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種虛擬觸摸交互方法和虛擬觸摸交互設(shè)備，其能夠針對(duì)用戶(hù)在例如投影屏幕上的觸摸操作而向用戶(hù)提供清晰的反饋。本發(fā)明的另一目的是提供一種虛擬觸摸交互方法和虛擬觸摸交互設(shè)備，其能夠以較高的精度檢測(cè)用戶(hù)的觸摸操作，而不會(huì)對(duì)投影屏幕上顯示的圖像造成干擾。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于投影屏幕的虛擬觸摸交互方法，包括：跟蹤在投影屏幕前的投影區(qū)域中移動(dòng)的用戶(hù)肢體的位置；基于用戶(hù)肢體的位置，確定用戶(hù)肢體是否進(jìn)入交互區(qū)域；響應(yīng)于用戶(hù)肢體進(jìn)入交互區(qū)域，將光標(biāo)投影到用戶(hù)肢體上；以及根據(jù)用戶(hù)肢體對(duì)于投影屏幕的動(dòng)作改變所述光標(biāo)的形態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的上述方面，可以通過(guò)用戶(hù)肢體在建立于投影區(qū)域中的空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)來(lái)表示用戶(hù)肢體的位置。

根據(jù)本發(fā)明的上述方面，確定用戶(hù)肢體是否進(jìn)入交互區(qū)域的步驟可以包括：基于用戶(hù)肢體的坐標(biāo)，利用投影區(qū)域的深度圖確定用戶(hù)肢體的深度值；通過(guò)將該深度值與定義交互區(qū)域的深度閾值進(jìn)行比較，確定用戶(hù)肢體是否進(jìn)入交互區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明的上述方面，所述光標(biāo)的尺寸可以不大于用戶(hù)肢體的尺寸。

根據(jù)本發(fā)明的上述方面，當(dāng)用戶(hù)肢體在投影區(qū)域中移動(dòng)時(shí)，可以相應(yīng)地改變所述光標(biāo)的投影位置，使得所述光標(biāo)始終覆蓋在用戶(hù)肢體上。

根據(jù)本發(fā)明的上述方面，根據(jù)用戶(hù)肢體對(duì)于投影屏幕的動(dòng)作改變所述光標(biāo)的形態(tài)的步驟可以包括：檢測(cè)用戶(hù)肢體相對(duì)于投影屏幕的觸摸狀態(tài)，所述觸摸狀態(tài)包括以下至少一個(gè)：觸摸就緒狀態(tài)，用戶(hù)肢體已經(jīng)進(jìn)入交互區(qū)域，但是尚未觸摸到投影屏幕；觸摸按下?tīng)顟B(tài)，用戶(hù)肢體已經(jīng)觸摸到投影屏幕；觸摸移動(dòng)狀態(tài)，用戶(hù)肢體已經(jīng)觸摸到投影屏幕并且在投影屏幕上移動(dòng)；以及觸摸抬起狀態(tài)，用戶(hù)肢體已經(jīng)離開(kāi)投影屏幕；以及根據(jù)所檢測(cè)的觸摸狀態(tài)來(lái)改變所述光標(biāo)的形態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的上述方面，改變所述光標(biāo)的形態(tài)可以包括改變所述光標(biāo)的圖案、顏色、大小、形狀和透明度中的至少一種。