[发明专利]基于相机的多点触摸交互设备、系统和方法

权利要求书

1.一种用于确定至少一个对象（2）的位置或姿势或者位置和姿势两者的设备，其中，所述对象（2）整体地或部分地位于由交互表面（12）、并且由所述交互表面（12）之上的高度维度上的特定高度范围所界定的交互体积（1）内，所述设备包括：

-相机（5）；

-包括一个或多个面镜部分的面镜装置（7）；

-计算单元，所述计算单元用于基于尤其来自所述相机（5）的信息来计算至少一个对象（2）的位置或姿势或者位置和姿势两者；

其中，所述相机（5）被布置成将所述体积（1）和所述面镜装置（7）两者包括在所述相机（5）的视场内；

-所述面镜装置（7），其中所述一个或多个面镜部分包括在所述交互表面（12）的平面处的至少一个离轴的凹的基本上为抛物型的光学面镜元件，并且其中每个离轴的基本上为抛物型的光学面镜元件被布置成使其焦点在所述相机的入射光瞳处并且使其轴平行于所述表面（12），使得以对于每个基本上为抛物型的光学面镜元件而言沿着其轴的、对所述高度维度的恒定放大来产生所述体积（1）的视图；

使得所述对象（2）的位置和/或姿势由所述计算单元基于来自所述相机（5）的单个图片的信息来确定。

2.根据权利要求1所述的设备，包括仅一个相机（5）。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，至少一个第二对象在所述相机（5）的视场内但不一定在所述体积（1）内，其中所述至少一个第二对象的姿势被确定，使得所述第二对象的姿势能够提供额外信息。

4.根据上述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述离轴的凹的基本上为抛物型的光学面镜元件包括提供离轴的凹的基本上为抛物型的面镜功能的类菲涅耳面镜元件。

5.根据上述权利要求1至3中的任一项所述的设备，其中，所述离轴的凹的基本上为抛物型的光学面镜元件包括被相组合地布置用于提供所述离轴的基本上为抛物型的面镜功能的面镜元件和透镜元件。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述面镜元件是线性的。

7.根据权利要求5或6所述的设备，其中，所述透镜元件是菲涅耳透镜。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述面镜元件包括反射表面，其中反射由金属化塑料材料膜、金属化塑料材料注射模塑部件来提供、通过全内反射来提供、或者通过与金属化相结合的全内反射来提供。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述面镜元件包括由塑料材料和/或特殊涂层构成的层，其选择性地阻止或通过给定波长范围内的光，从而允许例如所述面镜元件以可见光的反射被减少的方式在近红外光下发挥功能。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，至少一个面镜部分适于被布置在所述交互表面（12）的周界的外部。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，至少一个面镜元件以沿着所述交互表面（12）的边缘的外部的直模来布置。

12.根据权利要求1至9中的任一项所述的设备，其中，所述至少一个面镜元件以适于被布置在墙壁或桌子安置件处的半圆形状分布。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述面镜装置（7）包括多个面镜部分，并且所述面镜部分被布置用于提供所述对象（2）的多个视图。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述面镜元件以马赛克结构布置以便减小遮蔽以及增强面镜到像素映射特性。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，包括多个相机，其中，所述相机被布置成提供所述至少一个对象（2）的多个视图，并且在从所述相机出发的直接视线的区域中以避免遮蔽。

16.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，至少一个相机（5）被布置有用于放大所述面镜装置（7）的至少多个部分的视图的双焦透镜。

17.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，至少一个相机包括至少一个光学滤波器，所述至少一个光学滤波器用于阻挡或通过所选波长处的光，使得不希望的光被阻止而允许照明的波长范围内的光通过。