[发明专利]基于指向设备的用户接口系统

说明书

技术领域

本发明关于用户交互系统。

本发明进一步关于用户交互方法。

本发明进一步关于便携式指向设备。

本发明再进一步涉及存储介质。

背景技术

WO2004047011公开了一种连接到相机并且向数字信号处理器发送图片的便携式指向设备，所述数字信号处理器能够识别对象和由用户通过利用便携式指向设备做出姿势而给出的命令，并且在该识别的基础上控制电子装置。所引述的文档还建议，运动可以通过对接连图片成像并且应用运动估计算法来确定。

例如，以向上运动的形式的姿势可以用于增加受控装置的音频音量。圆形运动轨迹可能用于“倒带”，即，使得回放装置返回到所再现的内容中的较早时间点。

发明内容

目的是提供一种用户交互系统，其被改进之处在于其使得能够实现识别利用便携式指向设备做出的姿势的更加高效的方式。

另外的目的是提供一种用户交互方法，其被改进之处在于其使得能够实现识别利用便携式指向设备做出的姿势的更加高效的方式。

再另外的目的是提供一种便携式指向设备，其允许识别利用其做出的姿势的更加高效的方式。再另外的目的是提供一种具有存储在其上的计算机程序的存储介质，所述计算机程序使得能够实现利用数字信号处理器识别姿势的更加高效的方式。

依照首先提到的目的，提供一种根据本发明的第一方面的用户交互系统，其包括电子装置、便携式指向设备和数字信号处理器。便携式指向设备可由用户操作以用于指向空间中的区，并且包括连接到此的相机以用于从所述空间获取后续图像。数字信号处理器能够接收和处理后续图像以确定所述指向设备的运动，并且如果确定所确定的运动对应于预定姿势则能够向电子装置传输用户接口信息。用户接口信息表示用于依照预定姿势对电子装置的控制的控制信息。电子装置（诸如计算机或电视），然后执行对应于用户交互命令的动作。

用户交互系统的特征在于，数字信号处理器包括用于识别所述后续图像中的预定图案的图案识别模块、用于估计所述后续图像中的所述图案的位置的位置估计单元，以及用于在指示所述后续图像中的所述位置（位置差异）的差异的数据的基础上匹配预定姿势的姿势匹配单元。

在根据本发明的用户交互系统中，姿势匹配单元比较指示所述位置差异的差异的数据与对应于相应预定姿势的相应位置差异。

典型地，用户指示利用指向设备做出的姿势的开始和结束，例如通过按压和释放激活按钮。

然而，延后比较直到从后续捕获的图像检索到位置差异的完整序列是不必要的。取代地，紧接在捕获第二和每一个后续图像之后，即在执行姿势的同时，姿势识别过程比较所确定的位置差异与针对各种预定姿势已知的对应位置差异。由此，快速响应是可能的。即，在用户指示他/她完成姿势的时刻，在先位置差异已经被处理以确定最可能的姿势，所述姿势可以已经导致接连捕获到的图像之间的预定图案的所确定的位置差异，并且可以向装置传输具有适当控制命令的用户接口信息。甚至将可能的是，甚至在用户指示之前，一旦迄今所接收的位置差异可以仅归因于单个姿势，即最可能的姿势的概率已经达到预定阈值，则传输控制命令。然而，已经发现，如果继续姿势识别，直到用户提供用户他/她完成了姿势的指示或者自动检测到姿势的结束，则操作是更可靠的。

另外，数字信号处理器能够确定由相机获取的图像中的预定图案的接连位置，并且能够从这些接连位置估计位置差异。这简化了便携式指向设备的运动的估计，因为通过比较以其整体的图像来检测这些运动不再是必要的，而比较由相机取得的图像中的位置预定图案是足够的。这由于以下事实而相对容易：可以在图像内标识预定的斑点（spot）或形状或其组合。这对于便携式指向设备是有利的，因为要求较少处理能力并且由此获得较长的电池寿命。

在根据第一方面的用户交互系统的实施例中，数字信号处理器还包括用于向所估计的位置应用空间变换以便获取所估计的指向位置的空间变换单元。这促进通过用户的更加直观的控制，因为用户有时可以比由其中将在相机图像中检测预定图案的位置所遵循的轨迹更容易地想象要按照由指向位置遵循的轨迹而形成的姿势。

为了进一步促进用户控制，提供一种用户交互系统，其中受控电子装置包括显示屏，并且受控电子装置布置成在显示屏上显示所估计的指向位置。

预定图案可以由可以检测的空间中的任何绝对参考引起。例如，如果要控制的装置是电视或具有用于显示活动视频内容的显示屏的其它设备，要检测的预定图案是包括与静止环境形成对照的活动视频的相机图像中的部分。