[发明专利]与具有半透明表面的屏幕一起使用的用户输入装置、系统、方法以及计算机程序

说明书

技术领域

本发明的教导一般地涉及用户界面(UI)系统与设备，更具体地说，涉及采用触摸屏的UI系统，并且更具体地说，涉及使用半透明屏幕或面板的UI触摸屏系统。

背景技术

半透明面板是一种理想类型的输入面板或屏幕。例如，可以参考Rekimoto等人的US 6,414,672 B2，“Information Input Apparatus(信息输入装置)”。

通常，用于制造触摸屏的传统技术依靠在所述屏幕上覆盖一层或多层电敏玻璃。然而，由于恶意破坏和其他因素的可能性，该方法不适合于如商店店面之类的户外显示，此外该方法当用在大屏幕上时还很昂贵。

另一种方法向屏幕的一侧提供光发射器，如LED或类似设备，并且向屏幕的相对侧提供光敏元件。通过特定LED发出的光的阻挡来检测手交互。然而，该方法的缺点是需要在商店店面的玻璃外提供至少一个LED或光敏阵列，使它们面临恶意破坏。

类似地，可以在屏幕的前面安装激光扫描和多普勒雷达来确定用户交互，这具有同样的缺点。作为实例，可以参考“Sensor Syatems forInteractive Surfaces”(交互表面的传感器系统，J.Paradiso、K.Hsiao、J.Strickon、J.Lifton以及A.Adler，IBM系统期刊，卷39，3 & 4号，2000年10月，892-914页)，以及“The Magic Carpet：Physical Sensingfor Immersive Environments”(魔毯：沉浸式环境的物理传感，J.Paradiso、C.Abler、KY.Hsiao、M.Reynolds，关于计算系统中的人为因素的CHI’97会议会刊，扩展摘要，ACM出版社，纽约，277-278页(1997))。

另一种与玻璃橱窗一起使用的技术使用麦克风和声音三角测量来确定用户何时敲击玻璃。在“Passive Acoustic Sensing for Tracking KnocksAtop Large Interactive Displays”(在大型交互显示器上跟踪敲击的无源声学传感，Joseph A.Paradiso、Chen King Leo、Nisha Checka、KaijenHsiao，2002 IEEE国际传感器会议的2002会议记录，卷1，奥兰多，佛罗里达，6月11-14，2002年，521-527页)中描述了该方法。该方法的潜在缺点包括需要将传感器直接接触橱窗并用电线连接它们；以及需要诸如玻璃之类的硬表面。更具体地说，该方法不适于与软塑料后部投影的屏幕一起使用。

可以使用摄像机来借助半透明图像检测用户交互。如果将摄像机放置在与用户相同的一侧，则可以使用传统的计算机视觉姿势识别技术来检测交互。然而，在此情况下，可能的恶意破坏问题以及在适当位置安装摄像机很困难是一个明显的缺点。

优选地将摄像机放置在半透明表面的后侧，使得可以易于保护摄像机不受恶意破坏。然而，在此类情况下，摄像机捕获的用户图像可能非常模糊，从而不允许使用传统的姿势识别技术。在以上所述的Rekimoto等人的方法中，摄像机以及投影仪需要与IR过滤器配合，并且还需要红外光。该方法的显著缺点是它不能用于半透明屏幕暴露在大量外界红外光的情形下，如当商店橱窗暴露于直接的日光时。

还可以参考Claudio S.Pinhanez的共同受让的US 6,431,711 B1，“Multiple-Surface Display Projector with Interactive InputCapability(具有交互输入能力的多表面显示投影仪)”。

发明内容

根据这些教导的当前优选实施例，克服了前述以及其他问题，并实现了其他优点。

本发明的实施例提供了一种信息输入装置、方法以及计算机程序和程序载体。所述装置包括：半透明屏幕；图像捕获设备，所述设备放置为使所述屏幕的第一侧成像，所述第一侧与在该处发生用户交互的第二侧相对；以及图像处理器，所述图像处理器连接到所述图像捕获设备的输出，以便通过从所述屏幕的所述第二侧上被触摸的区域发出的光的强度相对于周围区域的改变，确定个人在何处以及何时触摸所述区域中的至少一项。

根据本发明的实施例的检测用户输入的方法包括提供具有半透明屏幕的系统，所述系统具有放置为使所述屏幕的第一侧成像的图像捕获设备，所述第一侧与在该处发生用户交互的第二侧相对。所述方法通过检测从所述屏幕的所述第二侧上被触摸的区域发出的光的强度相对于周围区域的改变，确定个人在何处以及何时触摸所述区域中的至少一项。