[发明专利]使用虚拟按键的输入设备及输入方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及信息输入，尤其涉及一种使用虚拟按键输入设备及其输入方法。

【背景技术】

键盘是最常见最主要的计算机输入设备，它广泛应用于微型计算机和各种终端设备上。计算机操作者通过键盘向计算机输入各种指令、数据，指挥计算机的工作。计算机的运行情况输出到显示器，操作者可以很方便地利用键盘和显示器与计算机对话，对程序进行修改、编辑、控制和观察计算机的运行。

常见的键盘主要是具有实体按键的键盘。触点式实体按键键盘主要通过触点的通断实现信号的输入。无触点式实体按键键盘主要通过霍尔效应和电容开关实现信号的输入。传统的实体按键键盘具有成本低、制造方便的优点，其主要缺点是按键之间存在的间隙比较大，容易藏污纳垢，难以清洁，从而导致按键失灵。另外，实体按键上印有所需国家语言的字码和符号用以标记。一旦键盘的字码和符号印上后则无法更改。当使用者需要在各国语言之间进行切换时，传统的实体键盘无法根据需要更换所需的键盘界面。此外，传统的实体按键键盘还具有体积大、携带不变的缺点。

因此，亟需一种改良的输入设备。

【发明内容】

本发明一方面提供一种使用虚拟按键的输入方法，所述输入方法包括以下步骤：将键位影像投射到物理平面；拍摄投射后的键位影像以及所述物理平面上的手指影像；将所拍摄的键位影像和手指影像转换成数字图形序列；根据手指模型和所述数字图像序列识别出手指敲击的键位，并产生对应的输入信号。

作为一种改进方案，以预设的时间间隔拍摄所述键位影像和手指影像。

作为一种改进方案，所述输入方法包括：根据所述数字图像序列中相邻的两帧或多帧数字图像识别出活动的手指。

作为一种改进方案，所述手指模型包括骨架模型和指尖模型；所述根据手指模型和数字图像序列识别出手指敲击的键位的步骤包括：根据所述指尖模型识别出所述数字图像序列的指尖，根据所述骨架模型识别出所述数字图像序列的手指运动，根据所述手指运动以及指尖判断是否出现击键动作。

作为一种改进方案，根据骨架模型识别出所述数字图像序列的手指运动的步骤包括：识别手指的节点，所述节点包括手指每个关节处的节点以及指尖的节点；根据所述数字图像序列寻找出所有节点的轨迹；根据所述所有节点的轨迹获取手指的轨迹信息；根据所述手指的轨迹信息提取当前活动的手指信息。

本发明的另一方面提供一种使用虚拟按键的输入设备，所述输入设备包括：投影模块，用于将键位影像投射到物理平面；摄像模块，用于拍摄所投射的键位影像以及所述物理平面上的手指影像；模数转换模块，所述模数转换模块与摄像模块连接，将所述键位影像、手指影像转换成数字图像序列；手指模型库，用于存储手指模型；处理模块，所述处理模块与所述模数转换模块、手指模型库连接，根据所述数字图像序列、手指模型识别出手指敲击的键位，并产生对应的输入信号。

作为一种改进方案，所述投影模块的光源为发光二极管或激光二极管。

作为一种改进方案，所述输入设备包括柔性物件，用于提供所述物理平面。

作为一种改进方案，所述手指模型包括骨架模型和指尖模型，所述指尖模型用于识别出所述数字图像序列的指尖，所述骨架模型用于识别出所述数字图像序列的手指运动位置，以识别出击键动作。

作为一种改进方案，所述输入设备还包括键位模块，所述键位模块接收用户的设定以改变键位方案，并向所述投影模块提供改变后的键位方案。

实施本发明，不需要实体键位就能够实现输入，并且结构简单，成本低廉。

【附图说明】

图1是本发明一实施例提供的使用虚拟键位的输入设备的示意框图；

图2是本发明另一实施例提供的输入设备的示意框图；

图3是本发明一实施例使用虚拟键位的输入方法的流程图；

图4是本发明一实施例采用的骨架模型的示意图；

图5是本发明一实施例采用的检测手指中心线的示意图；

图6是本发明一实施例采用的指尖模型；

图7是把手指节点归类后的手指模型信息；

图8是本发明一实施例使用骨架模型识别手指击键的流程图。

【具体实施方式】