[發明專利]信息輸入設備、信息輸入方法

有效

• 申請號: 201310089166.0
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號: CN103365411B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 野田邦昭;鈴木洋貴;武田晴登;渡邊有祐
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06K9/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 付建軍

1.一種信息輸入設備，包括：

觀測單元，被構造為觀測包括用戶以及一個或多個要控制的設備的環境，該觀測單元包括傳感器；

學習單元，被構造為根據由觀測單元獲得的觀測數據，分離前景和背景，并且學習前景和背景的三維模型，前景包括用戶以及所述一個或多個要控制的設備，背景包括除前景外的環境；

狀態估計單元，被構造為估計所述環境中已經建模的前景的位置和姿勢；

用戶識別單元，被構造為從前景識別用戶的手指并且識別手指的形狀、位置和姿勢；以及

設備控制單元，被構造為基于由用戶識別單元識別的手指的形狀、位置和姿勢，向所述一個或多個要控制的設備輸出控制命令，

其中，設備控制單元基于識別的用戶的一只手的手指的姿勢與環境內的物體的交點識別要控制的設備，以及基于識別的用戶的另一只手的手指的形狀或者另一只手的手指的位置和姿勢的變化，識別要向該要控制的設備發出的指令并且輸出控制命令。

2.根據權利要求1所述的信息輸入設備，

其中，觀測單元獲得所述環境的距離圖像，以及

其中，學習單元從所述距離圖像分離前景和背景并且學習前景和背景的三維模型。

3.根據權利要求1所述的信息輸入設備，

其中，學習單元在用戶實際控制或操作要控制的期望設備之前，事先構建要控制的期望設備的三維模型。

4.根據權利要求3所述的信息輸入設備，

其中，學習單元構建包括要控制的期望設備的周圍環境的三維模型，然后從周圍環境消除要控制的期望設備，并且通過檢測與差別對應的三維模型僅構建要控制的期望設備的三維模型。

5.根據權利要求1所述的信息輸入設備，其中

狀態估計單元更新已經由學習單元構建的前景模型和背景模型，同時繼續估計傳感器和前景的相應位置和姿勢，在改變傳感器的視野的同時構建背景的三維模型，然后通過在三維背景模型固定的情況下提取與差別對應的區域，來學習前景的三維模型。

6.根據權利要求1所述的信息輸入設備，

其中，學習單元事先并入關于三維前景模型和背景模型的知識并且學習三維前景模型和背景模型。

7.根據權利要求1所述的信息輸入設備，

其中，學習單元從三維空間切出位置或姿勢不變化的模型作為背景，切出位置或姿勢頻繁變化的對象作為前景模型，并且學習前景模型和背景模型。

8.根據權利要求1所述的信息輸入設備，

其中，用戶識別單元檢測與通過從觀測單元捕捉的圖像中檢測人或面部而獲得的區域關聯的前景模型作為用戶。

9.根據權利要求1所述的信息輸入設備，

其中，用戶識別單元通過事先標記手指，針對標記的手指和在標記后準備的典型人體的三維模型執行圖形匹配，并且關注與標記的節點對應的區域的前景，來識別手指。

10.根據權利要求1所述的信息輸入設備，其中

用戶識別單元針對事先為每個手形狀準備的典型的三維手模型，識別所識別的手指的形狀。

11.根據權利要求10所述的信息輸入設備，

其中，用戶識別單元為每個用戶準備不同的典型的三維手模型，并且根據基于觀測數據識別的用戶改變該典型的三維手模型。

12.根據權利要求1所述的信息輸入設備，

其中，設備控制單元基于識別的手的形狀、位置和姿勢識別要控制的設備，然后向要控制的設備發出與識別的手的狀態或狀態變化對應的控制命令。

13.根據權利要求12所述的信息輸入設備，

其中，設備控制單元參考控制命令對應表來確定來自用戶的與識別的手的狀態或狀態變化對應的控制命令，所述控制命令對應表定義手的形狀與控制命令之間的分類對應關系。

14.根據權利要求13所述的信息輸入設備，

其中，設備控制單元使用為每個要控制的設備定義了分類對應關系的控制命令對應表。

15.根據權利要求1所述的信息輸入設備，

其中，當用戶作出舉起食指的指向運動時，設備控制單元識別在從食指的指尖延伸的直線上存在的前景模型作為要控制的設備。