[发明专利]用于使用深度感知相机与计算机实现的交互式应用程序进行交互的系统和方法

权利要求书

1.一种系统，所述系统用于在计算机实现的交互式应用程序(16)与位于所述系统的交互区域(2)中的用户(1)之间的交互，所述系统包括：

-被动对象(3)，包括用于接纳所述用户(1)的手的抓握部分和包括具有独特视觉属性的独特点(4)的标记部分；

-深度感知相机(5)，所述深度感知相机(5)能够产生所述交互区域(2)的深度图像(51)，所述深度感知相机(5)还能够产生表示来自至少部分地与所述交互区域(2)重叠的视场的电磁谱的至少一部分的强度度量的对比度图像(6)；

-控制器(7)，用于接收由所述深度感知相机(5)产生的所述深度图像(51)和所述对比度图像(6)，

所述控制器(7)能够根据所述深度图像(51)计算属于所述用户(1)的一组骨骼关节(8)在所述交互区域(2)中的3D坐标，所述组骨骼关节(8)包括所述用户的手腕关节(9)，所述控制器(7)还能够在所述被动对象由用户(1)在所述视场中握持时提取所述独特点(4)在所述对比度图像(6)中的2D坐标(M，N)，所述控制器(7)能够标识所述用户(1)在哪只手中握持所述被动对象(3)，

所述控制器(7)被配置成用于根据以下知识计算所述独特点(4)的3D坐标的两种可能性：(i)所述用户的手腕关节(9)的3D坐标；(ii)所述独特点(4)在所述对比度图像(6)中的2D坐标(M，N)；以及(iii)握持所述被动对象(3)的所述用户的手的手腕与所述被动对象(3)的独特点(4)之间的距离R，

所述控制器(7)被配置成用于基于从所述计算机实现的交互式应用程序(16)接收的信息(14)来选择所述两种可能性中的一种，所述控制器(7)被配置成用于将所述独特点(4)的3D坐标的所选择的可能性(15)提供给所述计算机实现的交互式应用程序(16)。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述深度感知相机(5)是距离选通飞行时间相机，所述距离选通飞行时间相机包括用于照亮所述交互区域(2)的红外照明单元(11)以及用于测量在交互区域(2)中反射的红外光的红外图像传感器(12)。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述独特点(4)包括反射材料，所述控制器被配置成用于提取所述独特点(4)在由所述红外图像传感器(12)产生的对比度图像中的2D坐标。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述独特点(4)是具有特定颜色的点，所述深度感知相机包括RGB颜色传感器(13)，所述控制器(7)被配置成用于提取所述独特点(4)在由RGB颜色传感器(13)产生的对比度图像(6)中的2D坐标。

5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述独特点(4)是具有特定颜色的点，所述深度感知相机包括RGB颜色传感器(13)，所述控制器(7)被配置成用于提取所述独特点(4)在由RGB颜色传感器(13)产生的对比度图像(6)中的2D坐标。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，所述被动对象(3)具有细长主体，所述细长主体包括近侧部分和远侧部分，所述近侧部分包括用于接纳所述用户(1)的手的抓握部分并且所述标记部分位于所述远侧部分的末端。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述控制器(7)被配置成用于计算经过所述用户(1)的手腕和所述远侧部分的末端的指向线(p)在

交互区域(2)中的坐标。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述控制器被配置成用于在已经根据所述独特点(4)的3D坐标的所述两种可能性计算出两条指向线(p)并且已经标识出所述两条指向线(p)与所述交互区域(2)中的元素之间的交点之后基于从所述计算机实现的交互式应用程序(16)接收的信息(14)选择所述独特点(4)的3D坐标的两种可能性中的一种。

9.根据权利要求1-5和7-8中任一项所述的系统，其中，所述控制器(7)被配置成用于根据从人类操作者或从所述计算机交互式应用程序(16)接收的输入信息来标识所述用户(1)在哪只手中握持所述被动对象(3)。