[发明专利]精确地定位仪器

说明书

背景技术

诸如电子书写触笔之类的仪器的位置可以利用相机或其它感测方法进行光学地检测。电子书写触笔可以用于许多应用，包括记录数字手写、指点设备以及平板电脑和触摸屏。另外，仪器的取向可以利用运动检测器和诸如加速度计之类的其它设备来检测。确定仪器的取向在各种应用中可以是有用的，包括涉及三维输入和输出的应用。

附图说明

以下详细描述参考附图，其中：

图1是用以精确地定位仪器的示例系统的图；

图2A是用以精确地定位仪器的示例系统的图，其包括具有多个相机的光学感测系统；

图2B是用以精确地定位仪器的示例系统的图，其包括多个运动检测器；

图3是用以精确地定位仪器的示例系统的图，其包括发射器和具有回射表面的传感器；

图4A是用以精确地定位仪器的示例方法的流程图；

图4B是用以精确地定位仪器的示例方法的流程图，所述方法包括确定偏移；

图5是用以精确地定位圆柱形书写装置的示例计算设备的框图。

具体实施方式

如以上所描述的，仪器的位置可以利用相机或其它光学检测设备或系统来确定。仪器的取向可以利用运动检测器和其它设备来确定，所述其它设备诸如加速度计、陀螺仪和磁力计。用于定位仪器的示例应用包括利用电子触笔的精确书写。然而，用于确定仪器位置的当前方法和系统呈现若干挑战。

因为光学系统典型地使用通过相机对仪器或传感器的检测，所以如果仪器或传感器变得被遮挡，则可能发生检测误差。另外，经光学感测的位置数据的精度受相机的帧速率和曝光时间的限制，所述相机的帧速率和曝光时间一般享有反比关系。由于小的曝光时间，期望的高帧速率可能给出针对每个数据点的弱信号。较慢的帧速率可能意味着较少的数据点，其潜在地造成不精确的数据。另一方面，运动检测器可以检测它们所附接到的仪器的取向和相对位置。为了提供精确的绝对位置，运动检测器可能需要被频繁地校准。

本文所描述的示例提供精确地定位仪器。在示例性实施方式中，一种系统包括具有兴趣点的仪器、用以收集经光学感测的位置数据点的集合的光学感测系统、耦合到仪器用以收集经运动感测的位置数据点的集合的运动检测器，以及在经光学感测的位置数据点的集合上和在经运动感测的位置数据点的集合上应用校正函数以提供经校正的位置数据点的集合的处理器。通过使用位置数据点的两个不同集合来补充和校正彼此，示例可以提供经校正的位置数据点的更精确和准确的集合。以此方式，本文的示例可以精确地定位仪器。

现在参照附图，图1描绘了用以精确地定位仪器110的示例系统100。系统100可以包括仪器110、光学感测系统120、运动检测器130和处理器140。仪器110可以具有兴趣点115。光学感测系统120可以收集经光学感测的位置数据点的集合，并且可以具有相机122和传感器124。运动检测器130可以收集经运动感测的位置数据点的集合。处理器140可以应用校正函数。

仪器110可以是可以针对其确定位置的对象。仪器110可以具有兴趣点115，该兴趣点可以是要针对其确定位置的点。在一些示例中，仪器110可以是包括圆柱形主体的圆柱形书写装置。兴趣点115可以位于仪器110的圆柱形主体的横向端上。例如，仪器110可以是电子书写设备，诸如触笔。兴趣点115可以是触笔的尖端，其中可以模拟虚拟书写。可以确定触笔尖端的位置以找到触笔的书写点的位置。

光学感测系统120可以通过使用相机122以检测传感器124的位置来收集经光学感测的位置数据点的集合。相机122可以光学地检测传感器124。例如，相机122可以检测从传感器124发出的电磁辐射。一些实施方式中，相机122可以检测源自另一个源并且被反射离开传感器124的辐射。可替换地或此外，传感器124可以发射可以由相机122检测的辐射。以下关于图2A和图3来描述相机122和传感器124的操作的进一步细节。