[发明专利]触摸输入系统校准

说明书

技术领域

本发明通常涉及交互式输入系统，并且具体地，涉及用于校准交互式输入系统的方法以及执行所述校准方法的交互式输入系统。

背景技术

已知允许用户使用主动指示器(例如，发出光、声或其他信号的指示器)、被动指示器(例如，手指、圆柱体或其他适当对象)或者例如鼠标或轨迹球的其他适合的输入设备对应用程序注入输入(例如，数字墨水、鼠标事件等)。这些交互式输入系统包括，但不限于：包括采用模拟电阻或机器视觉技术注册指示器输入的触摸板的触摸系统，诸如转让给本申请的受让人的Calgary，Alberta，Canada的SMART技术公司的第5,448,263号、第6,141,000号、第6,337,681号、第6,747,636号、第6,803,906号、第7,232,986号、第7,236,162号和第7,274,356号的美国专利中所公开的，通过引用的方式将这些专利的内容合并于此；包括采用电磁、电容、声或其他技术注册指示器输入的触摸板的触摸系统；平板个人计算机(PC)；膝上型PC；个人数字助理(PDA)；或其他相似设备。

还已知使用机器视觉从多个指示器接收和处理输入的多触摸交互式输入系统。一个这样类型的多触摸交互式输入系统采用公知的受抑全内反射(FTIR)光学现象。根据FTIR的一般原理，由于波导的折射率的变化，当诸如指示器的对象触摸波导表面时，通过光波导传播的光的全内反射(TIR)受抑，造成一些光逃离触摸点。在多触摸交互式输入系统中，机器视觉系统捕获包括光逃离的点的图像，并且处理该图像，以基于用作对应用程序的输入的光逃离的点在波导表面上识别指示器的位置。FTIR多触摸交互式输入系统的一个示例在Han的第2008/0029691号美国专利申请公布中被公开。

为了在显示表面上准确地注册利用对应点在所捕获的图像中检测到的触摸点的位置，使得在显示表面上用户的触摸点对应于期望的位置，执行校准方法。通常，在校准期间，将已知校准图像投射到显示表面上。捕获所投射的图像，并且从所捕获的图像提取特征。确定在所捕获的图像中所提取的特征的位置，并且执行在已知校准图像中所确定的位置与特征的位置之间的映射。基于特征位置的映射，定义显示表面上的任何点与所捕获的图像之间的一般变换，从而完成校准。基于该校准，可以将所捕获的图像中检测到的任何触摸点从相机坐标变换到显示坐标。

FTIR系统在使用红外光检测触摸的同时在显示表面上显示可见光图像。通常从所显示的图像过滤出红外光，以便减少与触摸检测的干扰。然而，当执行校准时，使用红外成像设备捕获的过滤可见光校准图像的红外图像具有非常低的信噪比。其结果是，从校准图像的特征提取极具挑战性。

因此，下面的一方面的目的是提供一种用于校准交互式输入系统的新方法以及一种执行该校准方法的交互式输入系统。

发明内容

相应地，在一方面，提供了一种校准交互式输入系统的方法，包括：接收在交互式输入系统的触摸板上呈现的校准视频的图像；基于所接收到的图像来创建校准图像；在校准图像中定位特征；以及基于所定位的特征和校准视频中的对应特征来确定触摸板与所接收到的图像之间的变换。

根据另一方面，提供了一种交互式输入系统，包括：触摸板以及执行校准方法的处理结构，所述校准方法基于在触摸板上呈现的校准视频中的已知特征以及校准图像中定位的特征，确定触摸板与成像面之间的变换，所述校准图像基于所呈现的校准视频的接收到的图像而创建。

根据另一方面，提供了一种包含用于校准交互式输入系统的计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括：接收在交互式输入系统的触摸板上呈现的校准视频的图像的计算机程序代码；基于所接收到的图像来创建校准图像的计算机程序代码；在校准图像中定位特征的计算机程序代码；以及基于所定位的特征和所呈现的校准视频中的对应特征来确定触摸板与所接收到的图像之间的变换的计算机程序代码。

根据又一方面，提供了一种用于确定交互式输入系统中的触摸板的捕获的图像中的一个或多个触摸点的方法，包括：基于所捕获图像和没有任何触摸点的触摸板的图像来创建相似性图像；通过基于自适应阈值为相似性图像设置阈值来创建已设置阈值的图像；将一个或多个触摸点识别为所述已设置阈值的图像中的区域；以及基于相似性图像中对应区域中的像素强度来细调一个或多个触摸点的边界。

根据又一方面，提供了一种交互式输入系统，包括：触摸板以及执行触摸点确定方法的处理结构，所述触摸点确定方法将触摸板的捕获的图像中的一个或多个触摸点确定为使用已设置阈值的相似性图像中的对应区域中的像素强度细调的所述相似性图像中识别的区域。