[发明专利]通过有源显示反馈进行触摸指示器消岐

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种交互式输入系统，并且特别涉及一种用于消除交互式输入系统中的指示器歧义的方法以及一种采用所述方法的交互式输入系统。

背景技术

允许用户使用有源指示器(例如，发出光线、声音或其它信号的指示器)、无源指示器(例如，手指、圆柱体或其它对象)或者例如鼠标或轨迹球之类的其它适当输入设备向应用程序中注入输入的交互式输入系统是公知的。这些交互式输入系统包括但不限于：包括触摸板的触摸系统，所述触摸板采用诸如转让给本申请的受让人加拿大Calgary，Alberta的SMART Technologies ULC的美国专利申请公开No.5,448,263、6,141,000、6,337,681、6,747,636、6,803,906、7,232,986、7,236,162和7,274,356以及美国专利申请公开No.2004/0179001中所公开的模拟电阻或机器视觉技术来登记指示器输入，以上专利文献的内容通过引用的方式并入；包括采用电磁、电容、原声或其它技术来登记指示器输入的触摸板的触摸系统；平板个人计算机(PC)、支持触摸的膝上型PC；个人数字助理(PDA)；以及其它类似设备。

为了促进与交互式输入表面相关的指示器检测，已经采用了各种技术。例如，Toh的美国专利No.6,346,966描述了一种图像获取系统，其将不同的照明技术同时应用于包含感兴趣对象的画面。在单个对象位置内，可以通过选择用于获取每幅图像的特定波长频带来获取通过不同照明技术所照亮的多幅图像。在典型的应用中，可以同时使用背部照明和前部照明来照亮对象，并且可以将不同的图像分析技术应用于图像。

Guskin的美国专利No.4,787,012描述了一种用于使用红外光源照亮相机所拍摄的物体的方法和装置。所述红外光源优选地安装在相机之中或之上以照向被拍摄物体面。

Nakamura等人的美国专利申请公开No.2006/0170658描述了一种用以增强确定对象是否与屏幕相接触的精确度以及计算所述对象的坐标位置的精确度的装置。所述装置包括边缘检测电路以检测图像的边缘。使用所述边缘，接触确定电路确定所述对象是否已经与屏幕相接触。校准电路响应于外部光线来控制光学传感器的灵敏度，由此所述光学传感器的驱动条件基于光学传感器的输出值而改变。

Newton的美国专利申请公开No.2005/0248540描述了一种具有前表面、后表面、多个边缘和内部体积的触摸板。能量源位于所述触摸板的第一边缘附近并且被配置成发射能量，所述能量在所述触摸板的内部体积内传播。扩散反射器位于所述触摸板的前表面附近用于对从内部体积逸出的至少一部分能量进行扩散反射。至少一个检测器位于所述触摸板的第一边缘附近并且被配置成检测跨所述触摸板的前表面扩散反射的能量的强度等级。优选地，两个检测器在所述触摸板的第一边缘附近彼此间隔开以允许使用简单的三角测量技术来计算触摸位置。

King的美国专利申请公开No.2003/0161524描述了一种用来通过使用相机拍摄处于一种或多种不同光照条件下的目标的图像并且采用图像分析来提取与所述目标相关的感兴趣信息来改进机器视觉系统区分目标的期望特征的能力的方法和系统。紫外光被单独使用或者与直接的轴上(on-axis)和/或低角度照明结合使用以突出显示所述目标的不同特征。在目标和相机之间部署的一个或多个滤波器有助于将不想要的光从相机所拍摄的一幅或多幅图像中过滤出去。所述图像可以通过常规的图像分析技术进行分析，并且结果被记录或显示在计算机显示设备上。

在采用背投设备以在交互式输入系统的输入表面上呈现图像的交互式输入系统(诸如，背投显示器、液晶显示器(LCD)设备、等离子电视等)中，难以定位并跟踪要与输入表面相接触的多个指示器，特别是在采用两个成像设备的交互式输入系统中更是如此。在由每个成像设备捕捉的图像中出现的指示器可以使用诸如指示器大小或者由指示器反射的光的强度等之类的方法进行区分。虽然这些指示器区分技术在受控环境中工作良好，但是当在非受控环境中使用时，这些指示器区分技术受到例如由于诸如反射光的周围光照效果的影响所导致的缺陷的影响。这样的光照效果可能导致背景中的指示器比前景中的显示器针对成像设备而言显得更加明亮，导致不正确的指示器被标识为更加接近于成像设备。而且，在采用两个成像设备的交互式输入系统中，当多个指示器与输入表面相接触时，存在一个指示器将遮住来自一个成像设备的另一个指示器的一些位置，导致与被遮蔽指示器的确切位置相关的歧义。随着更多指示器进入成像设备的视场，这种歧义的可能性增加。