[发明专利]具有智能用户输入界面的可穿戴设备

摘要

一种可穿戴设备，其有一个相机和一个光源，通过第一方法测量指状物体的指端在基准面上方的高度(如果有基准面的话)、或通过第二方法估计所述指端的3D位置，来接收用户输入。在第一方法里，投射均匀光到物体上，在基准面上产生一个阴影。使用相机看到的阴影长度来计算指端在基准面上方的高度。在第二方法里，根据物体的物理宽度预设下限和上限，估计指端的最近和最远位置。然后，物体被一个结构光图案照亮，使得其在最近和最远位置之间的一个区域接收到一部分图案，其中这部分图案不包含重复的子图案，从而能够唯一确定指端的3D位置。

主权项

1.一种在可穿戴设备里接收用户输入的方法，所述可穿戴设备包括一个或多个处理器、一个相机和一个光源，所述光源被设置以产生均匀光和结构光图案，所述方法包括：当在相机视野FOV里检测到一个具有指端的指状物体时，当在所述FOV里也检测到存在一个基准面时，确定所述指端在所述基准面上方的高度，从而根据所述指端的高度，可确定用户的一个或多个输入；其中确定所述指端在所述基准面上方的高度，包括：确定一个表平面方程的参数，用以几何表示所述基准面；根据所述表平面方程的所述参数，确定在所述基准面上方的相机高度和光源高度；投射所述均匀光到一个区域，所述区域至少覆盖一个感兴趣区域ROI，所述感兴趣区域ROI包括所述指端及其周围的区域，使得所述指端周围区域被照亮，而在所述基准面上形成一个阴影，除非所述物体足够靠近所述基准面；从一个高亮ROI图像中，估计出相机看到的阴影长度，其中所述高亮ROI图像是在投射所述均匀光之后由所述相机拍摄的，其中所述相机看到的阴影长度，是沿着一个地形平面线在所述基准面上形成的一部分阴影的长度；从所述高亮ROI图像，估计出阴影‑光源距离；和根据一个包括了所述表平面方程、所述相机看到的阴影长度、所述阴影‑光源距离、在平行于所述基准面的方向上测量到的所述光源和所述相机之间的距离、所述相机在所述基准面上方的高度、和所述光源在所述基准面上方的高度的数据集合，估计出所述指端在所述基准面上方的高度；当在所述FOV里检测到所述物体时，检测所述基准面是否也出现在所述FOV里；其中检测所述基准面是否也出现在所述FOV里包括：当没有光源照亮所述物体时，所述相机拍摄所述FOV以提供第一图像；当有光源使用所述均匀光照亮所述物体时，所述相机拍摄包含所述物体的第二图像；从所述第一和第二图像中的每个图像，确定所述物体边界附近和之外区域的强度；和如果从所述第一图像确定的强度，大幅不同于从所述第二图像确定的强度，那么确定有基准面出现。