[发明专利]用于光输入装置的方法和设备

说明书

技术领域

一般来说，本发明涉及计算机系统的替代输入机构，更具体地说，涉及以可视方式来跟踪光，其中光的改变触发了计算机系统方面的动作。

背景技术

在寻找计算系统输入装置的替代物方面，已引起了许多兴趣。目前，将键盘和鼠标用于桌面计算系统已被视为理所当然的事情。然而，对处于“起居室”环境中的交互式娱乐应用而言，键盘和鼠标却未得到广泛接受。

也已试图用数码摄像机来跟踪运动对象并处理视频图像，以产生各种显示。然而，这些系统往往依赖多个摄像机来基于三角测量形成上述对象的位置信息。而且，将这些系统引入“起居室”环境的成本过于高昂。

然而，尽管有上述知识和技术，但是各种问题仍然阻碍了对对象的成功跟踪，而且，一个特别困难的问题是精确提取明确对应于所关心对象的视频图像的那些的像素。例如，尽管可以相对容易地跟踪对象(该对象具有一种颜色，其实体背景具有另一种颜色，且该对象的颜色与其背景的颜色相差较大)的运动，但在背景为多色或非静态的情况下，跟踪对象(即使是明亮着色的对象)是不容易的。照明方面的改变也将显著地影响摄像机所看到的对象的表观颜色，从而依赖于检测特定着色对象的对象跟踪方法很容易出错，或者，这些方法需要随照明条件的改变进行经常的重新校正。而视频游戏节目的典型家用环境要求比用传统的对象跟踪计算机视觉系统所能实现的情形大得多的灵活性和鲁棒性。

从而，在家用环境中，必须能用单个相对不那么昂贵的摄像机来跟踪替代性输入装置，以便让该输入装置得到广泛接受。此外，该替代性输入装置必须便于使用。已试验了将手套(该手套包括由摄像机进行跟踪来捕获输入的多个传感器)戴在用户手上的做法，但用户并不喜欢这种手套。用户对手套缺乏热情的一个原因是，必须经常取下和戴上手套，这很不方便。而且，上述替代性输入装置不适于指明模式改变，而指明模式改变在功能上类似于鼠标点击。

从而，需要解决现有技术的这些问题，以提供能由单个摄像机进行跟踪的输入装置，其中，该输入装置易于由用户使用，并能指明模式改变。

发明内容

一般而言，通过提供一种方法和系统，本发明满足了这些要求，其中，上述方法和系统提供了能产生光的一种或多种颜色(或单个或多个光影的变化)的装置，且颜色或光影的改变或变化会触发控制图像数据显示的系统的模式改变。如本文所使用的，模式改变是指通过检测输入装置发出的光的改变而触发的离散事件或行为。应当懂得，可以用许多方式(包括过程、系统或装置)来实施本发明。以下，描述了本发明的几个发明实施例。

在一个实施例中，提供了一种方法，该方法用于触发在计算系统上运行的程序的输入命令。该方法以监视图像捕获装置前方的视场开始。然后，识别上述视场内的光源。接下来，检测从上述光源发出的光的改变。响应检测到上述改变，触发在上述计算系统上运行的程序的输入命令。

在另一个实施例中，提供了一种用于在图像捕获装置的视场内检测来自输入源的输入命令的方法。该方法始于使进入上述图像捕获装置的光量最小。然后，通过上述图像捕获装置检测来自上述输入源的第一色光信号。接下来，检测从上述第一色光信号到第二色光信号的改变。然后，响应上述第一色光信号的改变触发模式改变。

在另一个实施例中，提供了一种存有程序指令的计算机可读介质，上述指令用于触发在计算系统上运行的程序的输入命令。该计算机可读介质包括用于监视图像捕获装置前方的视场的程序指令。它也包括用于在上述视场内识别光源的程序指令和用于检测从上述光源发出的光的改变的程序指令。它还包括了这样的程序指令，该指令用于响应检测到上述改变来触发在上述计算系统上运行的程序的输入命令。

在另一个实施例中，提供了一种存有程序指令的计算机可读介质，上述指令用于在图像捕捉装置的视场内检测来自输入源的输入命令。该计算机可读介质包括用于使进入上述图像捕获装置的光量最小的程序指令和用于通过上述图像捕获装置检测来自上述输入源的第一色光信号的程序指令。提供用于检测从上述第一色光信号到第二色光信号的改变的程序指令和响应上述第一色光信号的改变来触发模式改变的程序指令。

在另一个实施例中，提供了一种具有输入检测系统的计算系统，该输入检测系统确定何时触发通过上述计算系统运行的主程序的输入命令。该计算系统包括图像捕获装置。它包括用于监视与上述图像捕获装置有关的视场的逻辑和用于跟踪与输入对象有关的光源的位置的逻辑。它还包括用于检测上述光源的颜色改变的逻辑和用于触发通过上述计算系统运行的主程序的输入命令的逻辑，其中，所检测的光源颜色改变导致了上述触发。