[發明專利]指向位置偵測裝置、方法及計算機可讀取紀錄媒體

在審

• 申請號: 201310489931.8
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN104423569A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 林玠佑;陳奕彣
• 申請（專利權）人: 由田新技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06K9/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 何為;李宇

1.一種指向位置偵測裝置，其特征在于包含有：

一攝像單元，拍攝取得使用者于世界坐標系中的骨架數據；以及

一處理單元，包含有一影像分析模塊，以及一指向位置分析模塊，該影像分析模塊經由該攝像單元取得該骨架數據，并用以擷取該骨架數據的手部影像以分別取得該骨架數據的手部末端區域及手肘或肩膀區域，該指向位置分析模塊經由該影像分析模塊取得該手部末端區域及該手肘或肩膀區域并演算出手部末端位置及手肘或肩膀位置，由該手部末端位置及該手肘或該肩膀位置取得一指向向量，計算該指向向量延伸投射至目標平面的交點，該交點即為手部指向的指向位置。

2.如權利要求1所述的指向位置偵測裝置，其特征在于，該攝像單元為主動式深度攝影機及雙眼攝影機中的至少一種。

3.如權利要求1所述的指向位置偵測裝置，其特征在于，該手部末端位置為使用者手腕及手掌中的至少一種。

4.一種指向位置偵測方法，其特征在于包含有下列步驟：

a)?經由攝像單元取得使用者于世界坐標系中的骨架數據并持續追蹤；

b)?擷取使用者的手部影像以分別取得該使用者的手部末端位置，以及手肘位置或肩膀位置；

c)??計算取得該手部末端位置至該手肘位置或該肩膀位置間的指向向量；

d)??計算該指向向量延伸投射至目標平面的交點決定該指向位置。

5.如權利要求4所述的指向位置偵測方法，其特征在于，步驟b中該手部末端位置藉由以下方式取得：

濾出該手部末端附近位置的有效深度；

平均該有效深度以取得該手部末端位置并持續追蹤。

6.如權利要求5所述的指向位置偵測方法，其特征在于，步驟b中該手肘位置藉由以下方式取得：

濾出連接該手部末端的手肘附近位置的有效深度；

平均該有效深度以取得該手肘位置。

7.如權利要求5所述的指向位置偵測方法，其特征在于，步驟b中該肩膀位置藉由以下方式取得：

濾出連接該手部末端的肩膀附近位置的有效深度；

平均該有效深度以取得該肩膀位置。

8.如權利要求4所述的指向位置偵測方法，其特征在于，步驟d后包含有一步驟d1：

d1)?判斷該指向位置是否投射至顯示屏上，若是，將該指向位置回傳使一目標對象移動至該指向位置。

9.如權利要求4所述的指向位置偵測方法，其特征在于，步驟a之前包含有步驟a0至a1：

a0)?持續判斷是否有一個以上人員進入，若是，操作下一步驟；

a1)持續判斷是否有人員在操控區塊范圍內，若是，則操作步驟a。

10.如權利要求4所述的指向位置偵測方法，其特征在于，步驟d中，該指向位置由下列步驟取得：

依據該手肘位置于顯示屏所在平面上的投影建立一虛擬基準坐標并取得該手肘位置與該顯示屏所在平面間的垂直距離；

藉由該指向向量計算取得該指向向量分別投影于yz平面及xz平面上時與Z軸間的二夾角；

由該垂直距離及該二夾角取得一相對于該虛擬基準坐標的暫存坐標；

將該暫存坐標與基準坐標相加，取得該手部指向該顯示屏所在平面于世界坐標上的指向位置。

11.如權利要求10所述的指向位置偵測方法，其特征在于，該指向位置于顯示屏上的像元矩陣的位置由下列步驟進行轉換：

根據該攝像單元相對于該顯示屏原點的位置對該指向位置進行補正，取得該指向位置相對該顯示屏原點的相對坐標；

將該相對坐標帶入像元比例轉換函數，使該相對坐標依該顯示屏上像元的長寬比例進行單位換算，取得該相對坐標于該顯示屏的像元矩陣上的顯示位置。

12.如權利要求10所述的指向位置偵測方法，其特征在于，該指向位置于顯示屏上的像元矩陣的位置由下列步驟進行轉換：

將該指向位置帶入像元比例轉換函數，使該指向位置的坐標依該顯示屏上像元的長寬比例進行單位換算，取得一暫存顯示位置；

根據該攝像單元相對于該顯示屏原點的位置對該暫存顯示位置進行補正，取得該暫存顯示位置于該顯示屏的像元矩陣上的顯示位置。