專利名稱：用于數(shù)據(jù)輸入的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及數(shù)據(jù)輸入領(lǐng)域，特別地，涉及用于用戶在設(shè)備中進(jìn)行輸入的方 法及裝置。
背景技術(shù)：
如今，各種各樣的計(jì)算機(jī)幾乎涉及到人們生活的每個(gè)角落?；谟?jì)算機(jī)的技術(shù)被 應(yīng)用于汽車、電視、電話甚至手表。隨著計(jì)算機(jī)變得更加便攜、功能更加強(qiáng)大、價(jià)格更加便 宜，技術(shù)已經(jīng)使移動(dòng)計(jì)算變得更為平常。由此，已經(jīng)開發(fā)出了包含在各種壓縮數(shù)據(jù)輸入設(shè)備 中的更多基于微處理器的計(jì)算單元。在辦公環(huán)境中，一般都通過公知的QWERTY鍵盤輸入到電子數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，例如個(gè) 人計(jì)算機(jī)。然而，由于QWERTY鍵盤的體積太大，需要額外的支持以空出雙手來操作，因此， QWERTY鍵盤對(duì)于很多非辦公環(huán)境或者移動(dòng)使用的情況并不能很好地適用。現(xiàn)在已經(jīng)提出一些用于移動(dòng)應(yīng)用的可選擇的輸入方法。例如，已經(jīng)提出使用迷你 鍵盤，其中一些鍵盤甚至可以折疊以減少物理尺寸，由此增強(qiáng)便攜性。然而，這些迷你鍵盤 在很多打字情況下效率低下，難以使用，這是因?yàn)榘存I通常很小，并且緊緊地?cái)D在一起?，F(xiàn)在也已考慮使用不同的鍵盤布局來減少鍵盤尺寸。一種提議是將一個(gè)鍵盤縮減 為12個(gè)按鍵，通過多個(gè)擊鍵的組合使按鍵能表示多達(dá)144個(gè)字符/功能?？晒┻x擇的嘗試 包括使用不同的鍵盤布局，來將使用最頻繁的按鍵應(yīng)用到便攜設(shè)備，例如無線移動(dòng)電話。然 而，這種非傳統(tǒng)的鍵盤通常很難學(xué)習(xí)和使用。因?yàn)榇蠖鄶?shù)人一開始就學(xué)習(xí)在QWERTY鍵盤或 者電話式樣的鍵盤上打字，他們本能地會(huì)傾向于他們最初的訓(xùn)練，這使得他們很難去重新 學(xué)習(xí)一些徹底偏離該最初的訓(xùn)練的東西。語音辨識(shí)和手寫辨識(shí)的方法已經(jīng)嘗試著在某些應(yīng)用上中的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入提供可 供選擇的方案。手寫輸入方法通常基本上慢于傳統(tǒng)的打字，而語音輸入方法由于背景噪音 和其他因素仍舊面臨著很多挑戰(zhàn)。此外，語音辨識(shí)系統(tǒng)的使用在很多場合會(huì)打擾公眾，并且 經(jīng)常缺乏私密性。一種被稱為“虛擬鍵盤”的輸入設(shè)備通過將一個(gè)完全尺寸的QWERTY鍵盤的布局的 激光圖像投影到一個(gè)平坦表面，并允許用戶在上面打字。這種設(shè)備需要一個(gè)單獨(dú)的支持表 面，并且在操作的過程中像所顯示的傳統(tǒng)的完全尺寸的鍵盤一樣仍舊占用很大空間，用戶 仍舊需要雙手操作以有效率地將數(shù)據(jù)輸入到設(shè)備中。此外，激光投影儀需要相對(duì)較高的功率消耗。這樣，這種虛擬鍵盤在移動(dòng)環(huán)境中并不能夠總是很好的適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，具體來說，本發(fā)明提供一種在數(shù)據(jù) 輸入設(shè)備中確定虛擬輸入的方法，包括將輸入符號(hào)或功能與所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的輸入?yún)^(qū) 域的相應(yīng)致動(dòng)參數(shù)相關(guān)聯(lián)；將所述輸入符號(hào)或功能分配給一組輸入對(duì)象中相應(yīng)的輸入對(duì)象 集；提供輸入模塊，并且利用所述輸入模塊對(duì)所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的至少一個(gè)輸入?yún)^(qū)域執(zhí)行 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集；提供所述設(shè)備的處理器，并且利用所述處理器根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集確定由 輸入對(duì)象集引起的輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)；根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集確定所述輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的所述致動(dòng)的 至少一個(gè)參數(shù)；根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集從所述一組輸入對(duì)象中識(shí)別所述輸入對(duì)象集；以及為致 動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定輸入符號(hào)或功能，所述輸入符號(hào)或功能與致動(dòng)參數(shù)相關(guān)聯(lián)，并且與所述 輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)?？蛇x地，所述執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的步驟包括對(duì)數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的兩個(gè)或更多個(gè)輸入 區(qū)域執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集?？蛇x地，每個(gè)輸入?yún)^(qū)域的位置被動(dòng)態(tài)地設(shè)定，并且與參照物對(duì)象成固定的關(guān)系?？蛇x地，所述參照物對(duì)象包括以下項(xiàng)中的一種(a)用戶的臉；(b)手指的指關(guān)節(jié)； (C)用戶的肩膀；和(d)用戶的胸部?？蛇x地，所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的一組多個(gè)輸入?yún)^(qū)域位于距參照物對(duì)象不同距離的分 開的平行平面內(nèi)?？蛇x地，所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的一組多個(gè)輸入?yún)^(qū)域被配置為用來接收來自兩個(gè)或更 多個(gè)用戶的輸入，每個(gè)用戶被分配給至少一個(gè)輸入?yún)^(qū)域?？蛇x地，所述方法進(jìn)一步包括將每個(gè)輸入?yún)^(qū)域分配給一組兩個(gè)或更多個(gè)接收設(shè) 備中相應(yīng)的接收設(shè)備；以及提供數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的輸出模塊，并且利用所述輸出模塊將為致 動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定的輸入符號(hào)或功能傳送到其已分配的接收設(shè)備中?？蛇x地，所述輸入對(duì)象集包括一個(gè)或多個(gè)手指?？蛇x地，所述執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的步驟利用單獨(dú)的視頻捕獲設(shè)備?？蛇x地，所述執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的步驟利用兩個(gè)視頻捕獲設(shè)備，包括利用一個(gè)視 頻捕獲設(shè)備執(zhí)行數(shù)據(jù)采集以用于確定輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)已經(jīng)發(fā)生，所述視頻捕獲設(shè)備貼近輸 入?yún)^(qū)域放置；以及利用另一個(gè)視頻捕獲設(shè)備或者利用兩個(gè)視頻捕獲設(shè)備來執(zhí)行數(shù)據(jù)采集以 用于確定在輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)以及用于輸入對(duì)象集的識(shí)別?？蛇x地，所述執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的步驟利用配置來采集深度信息的非接觸式傳感
ο可選地，所述識(shí)別輸入對(duì)象集的步驟利用一個(gè)或多個(gè)下述特征(a)尺寸；(b)形 狀；(c)邊緣；(d)靜脈圖案；(e)指甲顏色；(f)皮膚肌理和(g)膚色?？蛇x地，所述確定至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)的步驟包括確定致動(dòng)相對(duì)于參照物對(duì)象的相 對(duì)位置。可選地，所述參照物對(duì)象包括以下項(xiàng)中的一種(a)用戶的臉；(b)手指的指關(guān)節(jié)； (c)用戶的肩膀；和(d)用戶的胸部?？蛇x地，所述參照物對(duì)象包括以下項(xiàng)中的一種(a)用戶的手和(b)手掌。
可選地，所述確定輸入?yún)^(qū)域內(nèi)至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)的步驟包括確定致動(dòng)位置，并且， 其中所述確定輸入符號(hào)或功能的步驟包括為致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定與致動(dòng)位置相關(guān)聯(lián)且與 輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)的輸入對(duì)象或功能?？蛇x地，所述輸入對(duì)象集包括至少兩個(gè)手指，并且其中所述確定至少一個(gè)致動(dòng)參 數(shù)的步驟包括確定手指間的相對(duì)位置?？蛇x地，所述確定輸入?yún)^(qū)域內(nèi)至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)的步驟包括確定輸入對(duì)象集的姿 勢，并且其中所述確定輸入符號(hào)或功能的步驟包括為致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定與輸入對(duì)象集的 姿勢相關(guān)聯(lián)以及與輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)的輸入對(duì)象或功能?？蛇x地，所述確定輸入?yún)^(qū)域內(nèi)至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)的步驟包括確定致動(dòng)的位置和輸 入對(duì)象集的姿勢，并且，其中所述確定輸入符號(hào)或功能的步驟包括，為致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定 如下輸入符號(hào)或功能，所述輸入符號(hào)或功能與致動(dòng)的位置和輸入對(duì)象集的姿勢相關(guān)聯(lián)，并 與輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)?？蛇x地，輸入?yún)^(qū)域提供虛擬作為鍵盤或鍵區(qū)起作用的虛擬接口，所述接口被劃分 為配置成由輸入對(duì)象集致動(dòng)的單獨(dú)的按鍵區(qū)域，并且，其中所述輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)參數(shù)包括 按鍵區(qū)域致動(dòng)的單獨(dú)位置，進(jìn)一步地其中將輸入符號(hào)或功能與輸入?yún)^(qū)域的相應(yīng)致動(dòng)參數(shù) 相關(guān)聯(lián)的步驟包括將輸入符號(hào)或功能與按鍵區(qū)域致動(dòng)的相應(yīng)位置相關(guān)聯(lián)；確定輸入?yún)^(qū)域內(nèi) 的致動(dòng)參數(shù)的步驟包括確定由輸入對(duì)象集致動(dòng)的按鍵區(qū)域的位置，以及確定輸入符號(hào)或功 能的步驟包括為致動(dòng)的按鍵區(qū)域確定如下輸入符號(hào)或功能，所述符號(hào)或功能與致動(dòng)的按鍵 區(qū)域相關(guān)聯(lián)，且與輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)?？蛇x地，所述輸入?yún)^(qū)域提供作為觸摸板或鍵盤起作用的虛擬接口，并且，其中特定 的致動(dòng)參數(shù)和/或輸入對(duì)象集被分配給觸摸板或鍵盤輸入符號(hào)和功能，并且進(jìn)一步地，其 中確定輸入符號(hào)或功能的步驟包括確定相應(yīng)的觸摸板或鍵盤輸入?？蛇x地，兩個(gè)或更多個(gè)參照物對(duì)象被用來設(shè)置按鍵區(qū)域的位置，每個(gè)按鍵區(qū)域的 位置被動(dòng)態(tài)地設(shè)置，并且與相應(yīng)的參照物對(duì)象成固定的關(guān)系?？蛇x地，所述相關(guān)聯(lián)的輸入符號(hào)和功能按照傳統(tǒng)觸摸打字的方法被單獨(dú)地分配給 相應(yīng)的輸入對(duì)象集。可選地，所述相關(guān)聯(lián)的輸入符號(hào)和功能包括特殊的輸入符號(hào)和功能，并且進(jìn)一步 地，其中所述確定輸入符號(hào)或功能的步驟包括確定用于改變虛擬接口的操作模式的輸入功 能，來接收所述特殊的輸入符號(hào)和功能?？蛇x地，所述致動(dòng)的按鍵區(qū)域的位置的確定包括確定輸入對(duì)象集的姿勢，并且，其 中所述確定輸入符號(hào)或功能的步驟包括為致動(dòng)的按鍵區(qū)域確定如下輸入符號(hào)或功能，所述 符號(hào)或功能與輸入對(duì)象集的姿勢相關(guān)聯(lián)，并與輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)?？蛇x地，所述致動(dòng)的按鍵區(qū)域的位置的確定包括確定致動(dòng)相對(duì)于參照物對(duì)象的相 對(duì)位置，并且，其中所述確定輸入符號(hào)或功能的步驟包括為致動(dòng)的按鍵區(qū)域確定如下輸入 符號(hào)或功能，所述符號(hào)或功能與致動(dòng)的相對(duì)位置相關(guān)聯(lián)，并與輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)?？蛇x地，所述輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)包括輸入對(duì)象集的停止姿勢，并且，其中所述確定輸 入符號(hào)或功能的步驟包括確定停止的功能?？蛇x地，輸入?yún)^(qū)域提供作為具有增強(qiáng)的多觸摸支持的觸摸板或?qū)懽职迤鹱饔玫奶?擬接口，并且進(jìn)一步地，其中所述確定輸入符號(hào)或功能的步驟包括確定觸摸板或?qū)懽职宓妮斎??？蛇x地，所述執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的步驟利用單獨(dú)的視頻捕獲設(shè)備。可選地，所述方法進(jìn)一步包括初始化數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的輸入?yún)^(qū)域?？蛇x地，所述輸入?yún)^(qū)域提供虛擬接口，并且其中該虛擬接口的位置在所述初始化 輸入?yún)^(qū)域的過程中被建立?？蛇x地，輸入?yún)^(qū)域提供虛擬接口，并且其中確定輸入符號(hào)或功能的步驟包括確定 用于改變虛擬接口的操作的輸入模式的輸入功能?？蛇x地，所述確定輸入?yún)^(qū)域致動(dòng)的步驟包括檢查輸入對(duì)象是否越過閾值，所述閾 值可視化為三維空間里的一個(gè)平面?？蛇x地，所述執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的步驟利用單獨(dú)的視頻捕獲設(shè)備。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種用于確定虛擬輸入的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，包括用于存儲(chǔ)信 息的存儲(chǔ)器單元，所述信息將單獨(dú)的輸入符號(hào)或功能與所述設(shè)備的輸入?yún)^(qū)域的相應(yīng)的致動(dòng) 參數(shù)相關(guān)聯(lián)，其中輸入符號(hào)或功能被分配給一組輸入對(duì)象中相應(yīng)的輸入對(duì)象集；用于從所 述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的至少一個(gè)輸入?yún)^(qū)域中遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)的輸入模塊；處理器，用于根據(jù)采 集的數(shù)據(jù)確定由輸入對(duì)象集引起的輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)；根據(jù)采集的數(shù)據(jù)確定在區(qū)域內(nèi)的所述 致動(dòng)的至少一個(gè)參數(shù)；根據(jù)采集的數(shù)據(jù)從所述一組輸入對(duì)象中識(shí)別所述輸入對(duì)象集；以及 為致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定如下輸入符號(hào)或功能，所述輸入符號(hào)或功能與致動(dòng)參數(shù)相關(guān)聯(lián)，且 與所述輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)?？蛇x地，所述輸入模塊被用來從數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的兩個(gè)或更多個(gè)輸入?yún)^(qū)域中遠(yuǎn)程采 集數(shù)據(jù)。可選地，每個(gè)輸入?yún)^(qū)域的位置被動(dòng)態(tài)地設(shè)置，且與參照物對(duì)象成固定的關(guān)系?？蛇x地，所述參照物對(duì)象包括以下項(xiàng)中的一種(a)用戶的臉；(b)手指的指關(guān)節(jié)； (c)用戶的肩膀和(d)用戶的胸部?？蛇x地，所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的一組多個(gè)輸入?yún)^(qū)域位于距參照物對(duì)象不同距離的分 開的平行平面內(nèi)。可選地，所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的一組多個(gè)輸入?yún)^(qū)域被配置來接收來自兩個(gè)或更多個(gè) 用戶的輸入，每個(gè)用戶分配給至少一個(gè)區(qū)域?？蛇x地，每個(gè)輸入?yún)^(qū)域被分配給一組兩個(gè)或更多個(gè)接收設(shè)備中相應(yīng)的接收設(shè)備， 并且其中所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的輸出模塊用來將為致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定的輸入符號(hào)或功能 傳送到其已分配的接收設(shè)備中?？蛇x地，所述輸入對(duì)象集包括一個(gè)或多個(gè)手指。可選地，所述輸入模塊用于利用單獨(dú)的視頻捕獲設(shè)備來遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)?？蛇x地，所述輸入模塊用于利用兩個(gè)視頻捕獲設(shè)備來遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)，包括視頻捕 獲設(shè)備中的一個(gè)被配置為執(zhí)行數(shù)據(jù)采集以用于確定輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)已經(jīng)發(fā)生，所述視頻捕 獲設(shè)備貼近輸入?yún)^(qū)域設(shè)置；以及另一個(gè)視頻捕獲設(shè)備或者兩個(gè)視頻捕獲設(shè)備都被配置來執(zhí) 行數(shù)據(jù)采集以用于確定在輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)以及用于輸入對(duì)象集的識(shí)別?？蛇x地，所述輸入模塊用于利用非接觸式傳感器來遠(yuǎn)程采集深度信息?？蛇x地，所述處理器被用來利用一個(gè)或多個(gè)以下特征識(shí)別輸入對(duì)象集(a)尺寸； (b)形狀；(c)邊緣；(d)靜脈圖案；(e)指甲顏色；(f)皮膚肌理和(g)膚色。
可選地，所述處理器用于通過確定致動(dòng)相對(duì)于參照物對(duì)象的相對(duì)位置來確定至少 一個(gè)致動(dòng)參數(shù)?？蛇x地，所述參照物對(duì)象包括以下項(xiàng)中的一種(a)用戶的臉；(b)手指的指關(guān)節(jié)； (C)用戶的肩膀和(d)用戶的胸部?？蛇x地，所述參照物包括以下項(xiàng)中的一種(a)用戶的手和(b)手掌?？蛇x地，所述處理器用于通過確定致動(dòng)位置來確定至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)；以及為 致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定如下輸入符號(hào)或功能，所述輸入符號(hào)或功能與致動(dòng)位置相關(guān)聯(lián)且與輸 入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)?？蛇x地，所述輸入對(duì)象集包括至少兩個(gè)手指，并且其中處理器被用來確定至少一 個(gè)致動(dòng)參數(shù)，所述參數(shù)包括手指之間的相對(duì)位置。可選地，所述處理器用于通過確定輸入對(duì)象集的姿勢來確定至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)； 以及為致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定如下輸入符號(hào)或功能，所述輸入符號(hào)或功能與輸入對(duì)象集的姿 勢相關(guān)聯(lián)，且與輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)?？蛇x地，所述處理器用于通過確定致動(dòng)位置和輸入對(duì)象集的姿勢來確定至少一 個(gè)致動(dòng)參數(shù)；以及通過確定與致動(dòng)位置和輸入對(duì)象集的姿勢相關(guān)聯(lián)的，且與輸入對(duì)象集的 識(shí)別相應(yīng)的輸入符號(hào)或功能，為致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定輸入符號(hào)或功能。可選地，輸入?yún)^(qū)域提供被配置為作為鍵盤或鍵區(qū)起作用的虛擬接口，所述接口被 劃分為配置用于由輸入對(duì)象集致動(dòng)的單獨(dú)的按鍵區(qū)域，并且，其中所述輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)參 數(shù)包括在所述輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的按鍵區(qū)域致動(dòng)的單獨(dú)位置，并且其進(jìn)一步地特征在于，其中所 述存儲(chǔ)器單元用來存儲(chǔ)將輸入符號(hào)或功能與按鍵區(qū)域致動(dòng)的相應(yīng)位置相關(guān)聯(lián)的信息，其中 輸入符號(hào)或功能被分配給一組輸入對(duì)象中相應(yīng)的輸入對(duì)象集；所述處理器用于通過確定 由輸入對(duì)象集致動(dòng)的按鍵區(qū)域的位置來確定致動(dòng)參數(shù)；以及通過確定與致動(dòng)的按鍵區(qū)域相 關(guān)聯(lián)的、且與輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)的輸入符號(hào)或功能，為致動(dòng)按鍵區(qū)域確定輸入符號(hào) 或功能?？蛇x地，輸入?yún)^(qū)域提供被配置為作為觸摸板或鍵盤起作用的虛擬接口，并且其中 致動(dòng)參數(shù)和/或輸入對(duì)象集被分配給觸摸板或鍵盤輸入符號(hào)和功能，進(jìn)一步地，其中處理 器通過確定相應(yīng)的觸摸板或鍵盤輸入來確定輸入符號(hào)或功能?？蛇x地，按鍵區(qū)域的位置基于兩個(gè)或更多個(gè)的參照物對(duì)象而設(shè)置，進(jìn)一步地，其中 每個(gè)按鍵區(qū)域的位置被動(dòng)態(tài)地設(shè)置，且與對(duì)應(yīng)參照物對(duì)象成固定的關(guān)系?？蛇x地，相關(guān)聯(lián)的輸入符號(hào)和功能按照傳統(tǒng)的觸摸打字方法被單獨(dú)地分配給相應(yīng) 的輸入對(duì)象集。可選地，所述相關(guān)聯(lián)的輸入符號(hào)和功能包括特殊的輸入符號(hào)和功能，進(jìn)一步地，其 中處理器用于確定用于改變虛擬接口的操作模式的輸入符號(hào)或功能，來接收所述的特殊符 號(hào)和功能?？蛇x地，所述處理器用于通過確定輸入對(duì)象集的姿勢來確定致動(dòng)的按鍵區(qū)域的 位置；以及通過為致動(dòng)的按鍵區(qū)域確定與輸入對(duì)象集的姿勢相關(guān)聯(lián)的、且與輸入對(duì)象集的 識(shí)別相對(duì)應(yīng)的輸入符號(hào)或功能，來確定輸入符號(hào)或功能?？蛇x地，所述處理器用于通過確定致動(dòng)相對(duì)于參照物對(duì)象的相對(duì)位置來確定致 動(dòng)的按鍵區(qū)域的位置；以及通過為致動(dòng)的按鍵區(qū)域確定與致動(dòng)的相對(duì)位置相關(guān)聯(lián)的、且與輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)的輸入符號(hào)或功能，來確定輸入符號(hào)或功能?？蛇x地，輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)包括輸入對(duì)象集的停止姿勢，并且其中所述處理器用于 通過確定停止的功能來確定輸入符號(hào)或功能。可選地，輸入?yún)^(qū)域提供被配置為作為具有增強(qiáng)的多觸摸支持的觸摸板或?qū)懽职迤?作用的虛擬接口，并且其中所述處理器用于通過確定觸摸板或?qū)懽职遢斎雭泶_定輸入符號(hào) 或功能?？蛇x地，所述輸入模塊用于利用單獨(dú)的視頻捕獲設(shè)備來遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)?？蛇x地，所述處理器進(jìn)一步被用于確定所述設(shè)備的輸入?yún)^(qū)域的初始化?？蛇x地，所述輸入?yún)^(qū)域提供虛擬接口，其中所述虛擬接口的位置在所述初始化過 程中被建立。可選地，輸入?yún)^(qū)域提供虛擬接口，其中所述處理器用于通過確定用于改變虛擬接 口的輸入操作模式的輸入功能，來確定輸入符號(hào)或功能。可選地，所述處理器用于通過檢查輸入對(duì)象集是否越過閾值來確定輸入?yún)^(qū)域的致 動(dòng)，所述閾值被可視化為三維空間內(nèi)的一個(gè)平面。可選地，所述輸入模塊用于利用單獨(dú)的視頻捕獲設(shè)備來遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)。


在附圖中，類似地參考標(biāo)記在單獨(dú)的附圖中指代相同或者功能類似的元件，所述 附圖與下面的詳細(xì)描述一起屬于并形成說明書的一部分，它們用來進(jìn)一步示例各種實(shí)施方 式并用來解釋根據(jù)本發(fā)明的各種原理和優(yōu)點(diǎn)。圖1是示出了與一個(gè)數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的例子有關(guān)的組件的功能框圖。圖2A示出了具有致動(dòng)手指識(shí)別能力和軟邊界能力的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的例子的一個(gè) 實(shí)施方式的前視圖。圖2B示出了圖2A的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備例子的實(shí)施方式的側(cè)視圖。圖3是示出了用于致動(dòng)手指或者致動(dòng)對(duì)象識(shí)別過程的流程圖。圖4示出了具有致動(dòng)手指識(shí)別能力并提供虛擬輸入方法的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的例子。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的用于確定虛擬輸入的過程的流程圖。圖6示出了為接收虛擬輸入利用單個(gè)的視頻捕獲設(shè)備的本發(fā)明的一個(gè)示例的實(shí) 施方式。圖7示出了圖6的實(shí)施方式中的視頻捕獲設(shè)備采集的圖像例子。圖8示出了圖6的實(shí)施方式中的視頻捕獲設(shè)備采集的一系列圖像例子。圖9示出了圖6的實(shí)施方式中的視頻捕獲設(shè)備采集的另一個(gè)圖像例子。圖10示出了圖6的實(shí)施方式中的視頻捕獲設(shè)備采集的又一個(gè)圖像例子。圖11示出了圖6的實(shí)施方式中的視頻捕獲設(shè)備采集的另一系列圖像例子。圖12示出了本發(fā)明的一些實(shí)施方式中提供的虛擬QWERTY類型鍵盤接口。圖13示出了本發(fā)明的一些實(shí)施方式中提供的虛擬電話鍵區(qū)接口。圖14示出了本發(fā)明的一些實(shí)施方式中提供的虛擬觸摸板或?qū)懽职褰涌?。圖15示出了兩個(gè)手指在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中提供的虛擬觸摸板或?qū)懽职褰?口上產(chǎn)生的多觸摸動(dòng)作。
圖16示出了用于在傳統(tǒng)的QWERTY鍵盤上觸摸打字的手指-符號(hào)分配。圖17示出了根據(jù)本發(fā)明為適合虛擬輸入的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)類型鍵盤的改進(jìn)的版本的一 部分。圖18示出了當(dāng)致動(dòng)圖17的鍵盤的各種按鍵時(shí)食指的樣例姿勢。圖19示出了根據(jù)本發(fā)明為適合虛擬輸入的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)類型鍵盤的改進(jìn)的版本的另 一部分。圖20示出了動(dòng)態(tài)改變其相對(duì)于參照物的位置的虛擬鍵盤的一部分。圖21示出了為接收虛擬輸入使用兩個(gè)視頻捕獲設(shè)備的本發(fā)明的一個(gè)示例的實(shí)施 方式。圖22示出了圖21的實(shí)施方式的改進(jìn)的版本。圖23示出了圖22的實(shí)施方式的改進(jìn)的版本。圖24示出了圖23的實(shí)施方式的改進(jìn)的版本。圖25示出了為接收虛擬輸入利用兩個(gè)視頻捕獲設(shè)備的本發(fā)明的另一個(gè)示例的實(shí) 施方式。圖26示出了在一種配置中操作圖25的實(shí)施方式中的較低的視頻捕獲設(shè)備采集到 的樣例圖像。圖27示出了在另一種配置中操作圖25的實(shí)施方式中的較高的視頻捕獲設(shè)備采集 到的樣例圖像。圖28示出了為接收虛擬輸入利用兩個(gè)視頻捕獲設(shè)備的本發(fā)明的又一個(gè)典型實(shí)施 方式。圖29示出了本發(fā)明的一個(gè)示例的實(shí)施方式，其中提供兩個(gè)視頻捕獲設(shè)備，來分別 采集虛擬鍵盤輸入和虛擬多觸摸輸入。圖30示出了本發(fā)明的一個(gè)示例的實(shí)施方式，其中提供一個(gè)單獨(dú)的視頻捕獲設(shè)備， 來采集虛擬鍵盤輸入和虛擬多觸摸輸入。
具體實(shí)施例方式總地來說，如上所述，本發(fā)明提供一種用于確定用戶輸入的符號(hào)或功能的裝置和 方法。本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備具有一個(gè)關(guān)聯(lián)的存 儲(chǔ)器，用來存儲(chǔ)將符號(hào)或功能與所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的相應(yīng)的按鍵區(qū)域相關(guān)聯(lián)的信息。在存 儲(chǔ)器中，與單獨(dú)的按鍵區(qū)域相關(guān)聯(lián)的符號(hào)或功能被分配給相應(yīng)的輸入對(duì)象。數(shù)據(jù)輸入設(shè)備 的按鍵區(qū)域可能是各種形式的，例如鍵盤上的按鍵、對(duì)觸摸敏感的區(qū)域、在二維空間里具有 預(yù)先分配區(qū)域的虛擬按鍵區(qū)域或者在三維空間里具有已分配區(qū)域的虛擬按鍵區(qū)域。輸入對(duì) 象可以是任何能夠用來敲擊或者致動(dòng)按鍵區(qū)域的對(duì)象，例如用戶手的一個(gè)或多個(gè)手指、手 指的一部分、致動(dòng)設(shè)備(例如觸筆或者寫字板筆)或者致動(dòng)設(shè)備的一部分。這種計(jì)算機(jī)實(shí) 現(xiàn)的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備包含一個(gè)處理器(例如微處理器)，用于確定哪個(gè)按鍵區(qū)域被致動(dòng)、識(shí)別 與按鍵區(qū)域的致動(dòng)相關(guān)聯(lián)的輸入對(duì)象以及響應(yīng)于對(duì)致動(dòng)所述按鍵區(qū)域的輸入對(duì)象的識(shí)別 而輸出相關(guān)的符號(hào)或者執(zhí)行相關(guān)的功能。在一個(gè)例子中，被識(shí)別的輸入對(duì)象可能是用戶手的一個(gè)(或多個(gè))手指。與數(shù)據(jù)輸 入設(shè)備有關(guān)的裝置可以利用一個(gè)或多個(gè)傳感器來檢測手指的特征，例如尺寸、在二維或三維空間中的形狀、邊緣、靜脈圖案、指甲顏色、皮膚肌理、膚色、致動(dòng)按鍵區(qū)域時(shí)的接觸面積、 致動(dòng)按鍵區(qū)域時(shí)的壓力或沖擊力、致動(dòng)按鍵區(qū)域時(shí)的接觸聲音、阻抗、電導(dǎo)、電容、電感、紅 外特征、超聲特征、熱特征、指紋或者一個(gè)或多個(gè)手指特征的衍生特征?？蛇x地，一個(gè)或多個(gè) 非手指輸入對(duì)象(例如觸筆、寫字板筆或者其他與用戶手指不同的致動(dòng)設(shè)備或?qū)ο?可以 被識(shí)別為致動(dòng)一個(gè)按鍵區(qū)域。單個(gè)或者多個(gè)傳感器可以被用來檢測各種對(duì)象特征，例如尺 寸、二維或三維空間里的形狀、邊緣、顏色、表面肌理、致動(dòng)按鍵區(qū)域時(shí)的接觸面積、致動(dòng)按 鍵區(qū)域時(shí)的壓力或沖擊力、致動(dòng)按鍵區(qū)域時(shí)的接觸聲音、阻抗、電導(dǎo)、電容、電感、紅外特征、 超聲特征、熱特征和一個(gè)或多個(gè)對(duì)象特征的衍生特征。在本文參考圖3公開的一個(gè)特定的實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)輸入設(shè)備利用了至少一個(gè)傳 感器來執(zhí)行樣本捕獲，其中所述樣本包含用于識(shí)別輸入對(duì)象的特征。計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)輸 入設(shè)備用于在捕獲的樣本上執(zhí)行預(yù)處理操作，并從所述捕獲樣本中提取輸入對(duì)象的至少一 種特征。所述計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備通過對(duì)提取的特征的識(shí)別來識(shí)別致動(dòng)按鍵區(qū)域的 輸入對(duì)象，并選擇與被識(shí)別為致動(dòng)按鍵區(qū)域的所述輸入對(duì)象相應(yīng)的符號(hào)或功能。在另一個(gè)例子中，數(shù)據(jù)輸入設(shè)備存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)將與單獨(dú)的按鍵區(qū)域有關(guān)的符號(hào) 或功能分配給相應(yīng)的可識(shí)別的區(qū)分對(duì)象的信息，所述可識(shí)別的區(qū)分對(duì)象可放置在輸入對(duì)象 上?？勺R(shí)別的區(qū)分對(duì)象具有至少一種特征，例如顏色、表面肌理、形狀等，這些特征能被檢測 和被用來識(shí)別所述對(duì)象。如果輸入對(duì)象包括用戶的一個(gè)或多個(gè)手指，可識(shí)別的區(qū)分對(duì)象的 例子可以包括傳感器、手套、戒指、開關(guān)、標(biāo)簽或者其衍生物。計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備 通過對(duì)加在輸入對(duì)象上的可識(shí)別的區(qū)分對(duì)象的識(shí)別來識(shí)別致動(dòng)按鍵區(qū)域的輸入對(duì)象。作 為對(duì)用于致動(dòng)按鍵區(qū)域的輸入對(duì)象的識(shí)別的響應(yīng)，相應(yīng)的符號(hào)被輸出或者相應(yīng)的功能被執(zhí) 行。如此處所提供的，與數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的處理器相耦合的傳感器可以用于識(shí)別致動(dòng)按 鍵區(qū)域的輸入對(duì)象。可以選擇性地應(yīng)用各種傳感器，例如接觸式傳感器、非接觸式傳感器、 主動(dòng)式傳感器或者兩種或兩種以上的上述傳感器的混合式傳感器。例如主動(dòng)式傳感器可 用于通過將基準(zhǔn)信號(hào)(例如電磁波信號(hào)或者超聲波信號(hào))投射到輸入對(duì)象上并檢測來自所 述投射的基準(zhǔn)信號(hào)的反饋，以此來檢測輸入對(duì)象。計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的存儲(chǔ)器也可以用于存儲(chǔ)將(與按鍵區(qū)域有關(guān)的)符 號(hào)或者功能分配到輸入對(duì)象的相應(yīng)的可識(shí)別的區(qū)分部分的信息?？勺R(shí)別的區(qū)分對(duì)象部分是 輸入對(duì)象的部分，其包括至少一種特征，例如顏色、表面肌理、形狀等，所述特征能被檢測和 被用來識(shí)別輸入對(duì)象的那一部分。數(shù)據(jù)輸入設(shè)備識(shí)別輸入對(duì)象的用于致動(dòng)按鍵區(qū)域的部 分，并響應(yīng)輸入對(duì)象部分的識(shí)別而輸出符號(hào)或者執(zhí)行功能?？蛇x地，將按鍵區(qū)域的符號(hào)或者 功能分配給相應(yīng)的由輸入對(duì)象所展示的用戶配置的可變特征的信息被存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中。由 輸入對(duì)象所展示的用戶配置的可變特征是一個(gè)對(duì)象的各種特征，其可以基于某個(gè)用戶配置 而改變。例如，觸筆上的小屏幕可以根據(jù)用戶按下了觸筆上的哪個(gè)按鈕而顯示不同的顏色。 計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備識(shí)別輸入對(duì)象當(dāng)被用在致動(dòng)按鍵區(qū)域時(shí)所展示的特征，并且響 應(yīng)由輸入對(duì)象所展示的特征的識(shí)別，輸出符號(hào)或者執(zhí)行操作。圖1是一個(gè)示出了與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備100的一個(gè)實(shí)施方式的部分有關(guān) 的組件的功能框圖。作為數(shù)據(jù)輸入設(shè)備100的一部分，提供一種計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)101，所 述系統(tǒng)101具有一個(gè)與相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器組件耦合的處理器組件。特別地，在這個(gè)例子中，電子數(shù)據(jù)輸入設(shè)備100具有一個(gè)處理器，例如微處理器單元102，其與存儲(chǔ)器單元104 耦合，作為計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)101的一部分。除此之外，所述電子數(shù)據(jù)輸入設(shè)備100還具有 輸入模塊106和一個(gè)可選擇的輸出模塊108。上述各部分通過至少一組數(shù)據(jù)總線110直接 或間接地耦合在一起。微處理器單元102執(zhí)行存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器單元104中的程序指令，包括 涉及設(shè)備100的下層控制軟件的指令，作為對(duì)通過輸入模塊106接收到的用戶輸入的響應(yīng)。 這種用戶輸入可以包括例如對(duì)作為在電子鍵盤上的機(jī)械結(jié)構(gòu)的按鍵區(qū)域的敲擊或致動(dòng)、對(duì) 觸摸屏或觸摸板上的軟件配置的仿真按鍵的敲擊或致動(dòng)、以及對(duì)虛擬輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)，作 為輸入模塊106的一部分來訪問符號(hào)或功能。輸入?yún)^(qū)域是一個(gè)在二維或三維空間里預(yù)先確 定的區(qū)域。所述輸入?yún)^(qū)域的位置一般關(guān)于某參考點(diǎn)或者參考對(duì)象固定，例如工作表面、臉、 手、計(jì)算設(shè)備等。微處理器單元102可以處理用戶輸入，并將處理結(jié)果發(fā)送到輸出模塊108，以將處 理結(jié)果呈現(xiàn)給用戶。處理結(jié)果例如可以以文本、圖像、音頻、視頻的形式，或者以其他形式的 反饋或動(dòng)作呈現(xiàn)給客戶，例如設(shè)備100與另一個(gè)設(shè)備進(jìn)行通信。雖然輸入模塊106和可選 擇的輸出模塊108在圖1的實(shí)施方式中是作為電子數(shù)據(jù)輸入設(shè)備100的一部分所包括的組 件，但它們還可以作為將設(shè)備100從單個(gè)物理單元隔離開的分離實(shí)體。需要注意的是，這里 所描述的裝置組件在附圖中均用慣例的符號(hào)代表，只顯示相關(guān)的細(xì)節(jié)特性，為的是不以如 下細(xì)節(jié)模糊公開，所述細(xì)節(jié)對(duì)能從這里的描述獲益的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是很容易明 白的。應(yīng)該理解到，數(shù)據(jù)輸入設(shè)備可以提供于不同的例子中，例如個(gè)人計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助 理(PDA)、電話、無線電話、遙控器、電子樂器、工程或醫(yī)療設(shè)備的控制臺(tái)等，或者任何其他設(shè) 備(其中通過該設(shè)備接收以供處理)。致動(dòng)對(duì)象識(shí)別技術(shù)運(yùn)用于在此處所提供的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的實(shí)施方式中，來確定哪 個(gè)對(duì)象(例如用戶手的一根手指)用于致動(dòng)一個(gè)按鍵區(qū)域(例如一個(gè)按鍵)，以選擇合適的 用戶輸入符號(hào)或功能。按鍵區(qū)域是一個(gè)或多個(gè)符號(hào)或功能被分配于此的區(qū)域，這樣，當(dāng)手指 或者某種其他具有可識(shí)別特征的對(duì)象被檢測到在致動(dòng)或者接觸這個(gè)區(qū)域時(shí)，該區(qū)域所分配 的符號(hào)或功能會(huì)被選擇作為數(shù)據(jù)輸入設(shè)備中的用戶輸入。按鍵區(qū)域的一些例子包括但不限 于分立的機(jī)械按鍵、觸摸屏或觸摸板上的軟件配置的仿真按鍵和包含二維或三維空間中 某個(gè)位置的虛擬按鍵區(qū)域。應(yīng)該理解到，一個(gè)實(shí)際的分立按鍵的表面可以被認(rèn)為是一個(gè)按 鍵區(qū)域或者其中的一部分。應(yīng)用對(duì)象或手指識(shí)別技術(shù)來識(shí)別敲擊或致動(dòng)對(duì)象或用戶手指實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)輸入 設(shè)備或系統(tǒng)中的輸入符號(hào)或功能的確定。這種用來在擊鍵中認(rèn)出手指/對(duì)象的技術(shù)可以被 稱為敲擊手指識(shí)別(TFI)技術(shù)。識(shí)別用戶的一個(gè)特定的敲擊對(duì)象或者手指與確定一個(gè)致動(dòng) 的按鍵區(qū)域(例如一個(gè)按鍵致動(dòng))一起可以減少在數(shù)據(jù)輸入設(shè)備上所需要的按鍵或者按 鍵區(qū)域的數(shù)目。在實(shí)現(xiàn)致動(dòng)對(duì)象或手指識(shí)別技術(shù)的系統(tǒng)中，在一個(gè)多符號(hào)主鍵或者按鍵區(qū) 域內(nèi)的符號(hào)選擇，是由在擊鍵中識(shí)別的相應(yīng)的致動(dòng)對(duì)象或手指所決定的。這就允許幾個(gè)不 同的按鍵區(qū)域(例如分立的按鍵，每一個(gè)按鍵都能輸入一個(gè)或多個(gè)符號(hào)或功能)合并成一 個(gè)，這樣就減少了用于提供完全的鍵盤功能所需要的按鍵的數(shù)量。由于按鍵的數(shù)量減少了， 按鍵的尺寸例如就可以增大，這樣就使用戶能有效率地將數(shù)據(jù)信息輸入到基于計(jì)算機(jī)的設(shè) 備或系統(tǒng)中。這提供了一種用戶友好的、布局緊湊的適用于手持和移動(dòng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)輸入設(shè) 備。此外，將一個(gè)符號(hào)或功能輸入數(shù)據(jù)輸入設(shè)備中所需的擊鍵次數(shù)也會(huì)減少，因?yàn)檩斎雽?duì)象(例如致動(dòng)設(shè)備或手指)在大多數(shù)情況下在單次擊鍵中直接選擇多符號(hào)按鍵或按鍵區(qū)域中 相應(yīng)的符號(hào)或功能。用于識(shí)別致動(dòng)手指的技術(shù)通常包括提取和匹配各種區(qū)分手指特征，例如手指皮膚 肌理。由于相似的技術(shù)通常也能夠用來提取和匹配非手指的對(duì)象的區(qū)分特征，例如對(duì)象表 面肌理，因此接下來關(guān)于致動(dòng)對(duì)象識(shí)別的描述將集中于敲擊手指，盡管應(yīng)該理解到這些描 述也能很容易引申到非手指的敲擊對(duì)象。幾種技術(shù)可以用來識(shí)別在數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的按鍵區(qū)域上執(zhí)行致動(dòng)的敲擊手指或者 對(duì)象。這些技術(shù)采用接觸式傳感器、非接觸式傳感器或者其某種結(jié)合來識(shí)別在擊鍵中的敲 擊或者致動(dòng)手指。在數(shù)據(jù)輸入裝置處的輸入處理過程中，致動(dòng)手指必須跟接觸式傳感器進(jìn) 行物理接觸，以便于傳感器檢測與手指關(guān)聯(lián)的相關(guān)特征。然而，非接觸式傳感器能夠從較遠(yuǎn) 的位置檢測相關(guān)的手指特征。照相機(jī)和指紋傳感器是兩個(gè)普遍用于手指或?qū)ο笞R(shí)別的傳感 器的例子。指紋傳感器是一種能夠捕獲生物指紋特征的傳感器。例如，很多類型的指紋傳 感器是接觸式傳感器。照相機(jī)是一種運(yùn)用可見光或紅外光捕獲靜止的或運(yùn)動(dòng)的圖片的光學(xué) 傳感器。光學(xué)傳感器一般操作為非接觸式傳感器。本發(fā)明進(jìn)一步選擇性地提供軟邊界來在共享的手指_擊鍵組合中確定符號(hào)選擇。 軟邊界的位置是在兩個(gè)相鄰的符號(hào)或者符號(hào)對(duì)之間由軟件定義的邊界(即非物理按鍵邊 界)，其只有當(dāng)特定的手指被識(shí)別為擊鍵中的致動(dòng)手指時(shí)才被選擇性地解讀。這些按鍵區(qū)域 被可調(diào)整的邊界位置劃分，所述可調(diào)整的邊界位置由存儲(chǔ)于和數(shù)據(jù)輸入設(shè)備有關(guān)的存儲(chǔ)器 104(圖1)中的用戶可配置的程序指令來定義。這樣，通過檢測按鍵區(qū)域何處被敲擊，建立 可調(diào)整的邊界位置。相似的可調(diào)整的邊界位置的概念可以于通常運(yùn)用在PDA上的觸摸屏或 觸摸板上的現(xiàn)有軟件配置仿真按鍵中找到，除了在邊界位置或存在的解讀中不考慮致動(dòng)手 指或?qū)ο蟆Ｃ慨?dāng)一個(gè)按鍵區(qū)域被致動(dòng)時(shí)接觸式傳感器或非接觸式傳感器可以被用來檢測觸 摸區(qū)域的質(zhì)心傾向于軟邊界的哪一邊，以決定兩個(gè)相鄰的符號(hào)或者符號(hào)對(duì)中的哪一個(gè)被選 擇作為輸入。參考圖2A和2B，顯示了數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的一個(gè)示例的實(shí)施方式，其中擊鍵是用來觸 發(fā)跟設(shè)備200的輸入模塊相關(guān)聯(lián)的傳感器，以識(shí)別用戶的敲擊或致動(dòng)手指。圖2A提供了設(shè) 備200的一個(gè)前端透視圖，圖2B提供設(shè)備200的一個(gè)側(cè)視圖，所述輸入模塊配置有非接觸 式傳感器208、發(fā)光二極管(LED) 206、主鍵區(qū)204和位于主鍵區(qū)204下方的多個(gè)觸發(fā)器202。 用于定義五排按鍵的水平配置的軟邊界如圖2A中的短劃線所示，采用接觸式傳感器的單 個(gè)大主鍵區(qū)204用來提供主要的按鍵功能，鍵區(qū)204上的主按鍵的布局是可編程的。軟邊 界可以設(shè)置在不同的位置，除了水平邊界之外還可以包括垂直邊界，來提供不同的按鍵區(qū) 域的布局。在這個(gè)例子中，主鍵區(qū)204用來檢測手指敲擊的位置，從而基于接觸區(qū)域的質(zhì)心 相對(duì)于軟邊界被檢測的位置確定在一次擊鍵中五個(gè)主按鍵中哪一個(gè)被敲擊了。雖然在圖2A 和2B中描述的示例實(shí)施方式中的鍵區(qū)204是觸摸式傳感器的一種類型，應(yīng)該理解到鍵區(qū) 204還可以包含分立的機(jī)械按鍵。圖3是一張流程圖，示出了數(shù)據(jù)輸入設(shè)備(例如圖2A和2B中的設(shè)備200)使用的 用以確定響應(yīng)于用戶致動(dòng)設(shè)備在一個(gè)多符號(hào)的主鍵或按鍵區(qū)域上哪個(gè)符號(hào)或功能被輸入 的過程。這個(gè)過程包括以下步驟1)按鍵區(qū)域致動(dòng)302，2)樣本捕獲304，3)預(yù)處理306，4) 特征提取308，5)致動(dòng)對(duì)象識(shí)別310，和6)輸入符號(hào)或功能選擇312。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，這種信息的接收和處理優(yōu)選地由和如圖1所示的基于計(jì)算機(jī)軟件的數(shù)據(jù)輸入設(shè) 備100的相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器104共同操作的微處理器102來執(zhí)行。例如，在如圖2所示的數(shù) 據(jù)輸入設(shè)備200的操作過程中，位于主鍵區(qū)204下方的觸發(fā)器202所確定的主鍵區(qū)204上 的擊鍵的檢測是在步驟302中執(zhí)行的。對(duì)于擊鍵的檢測將觸發(fā)步驟304中由傳感器208執(zhí) 行樣本捕獲。在這個(gè)例子中，被捕獲的樣本是一個(gè)靜止的圖像，該圖像包含與致動(dòng)對(duì)象有關(guān) 的細(xì)節(jié)，例如用戶的一個(gè)敲擊手指。除了靜止的圖像，捕獲到的樣本在其他情況下可以包括 可聽信號(hào)(例如當(dāng)致動(dòng)對(duì)象接觸按鍵區(qū)域時(shí)產(chǎn)生的沖擊的聲音)、動(dòng)作視頻、三維超聲波地 圖等。在這種情況下，捕獲到的圖像在步驟306中經(jīng)歷一個(gè)或多個(gè)預(yù)處理操作，例如色彩平 衡、亮度調(diào)節(jié)、銳化增強(qiáng)等。在步驟308中，致動(dòng)對(duì)象的按鍵特征被提取。步驟306和308 的順序可以有選擇地改變。例如，步驟308可以在步驟306之前實(shí)施，因?yàn)楫?dāng)只對(duì)提取的特 征執(zhí)行時(shí)，在步驟306中的預(yù)處理過程中將被操作的數(shù)據(jù)量大大減少?；诓襟E308中提 取的特征，步驟310中進(jìn)行致動(dòng)對(duì)象的識(shí)別。在步驟312中，與所識(shí)別的致動(dòng)對(duì)象相應(yīng)的致 動(dòng)的按鍵區(qū)域相關(guān)聯(lián)的多個(gè)符號(hào)或功能之一被選擇來輸入。在步驟314中，該處理確定額 外的符號(hào)輸入或功能是否需要被識(shí)別。如果在步驟314中手指識(shí)別處理繼續(xù)的話，則步驟 302到312被重復(fù)來確定額外的符號(hào)輸入或功能。否則，操作可以被終止。圖4示出了具有傳感器402和虛擬輸入能力的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備400的一個(gè)示例實(shí)施 方式。數(shù)據(jù)輸入設(shè)備400確定哪一個(gè)虛擬按鍵區(qū)域被致動(dòng)。一個(gè)非接觸式傳感器(例如傳 感器402)被用來識(shí)別預(yù)分配區(qū)域，輸入對(duì)象(例如一根敲擊的手指)位于此預(yù)分配區(qū)域 中。在這個(gè)設(shè)備中，打字表面或虛擬鍵盤是一個(gè)設(shè)備400中的可伸縮面板404，其已被伸展 出來。如圖4所示，一系列標(biāo)記406、408(例如以水平線的形式)顯示在虛擬鍵盤404上，以 在幾行虛擬按鍵區(qū)域410、412和414之間區(qū)分。適用于在這個(gè)特定的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備中實(shí)現(xiàn) 的傳感器402是一種能夠進(jìn)行連續(xù)的、實(shí)時(shí)的視頻捕獲和分析的光學(xué)類型傳感器(例如照 相機(jī))。傳感器402監(jiān)視手指的動(dòng)作來檢測擊鍵事件，其特征是敲擊手指的伸展隨后縮回， 導(dǎo)致當(dāng)敲擊手指與虛擬鍵區(qū)相接觸時(shí)的一個(gè)短暫的停頓。傳感器402然后從其捕獲的實(shí)時(shí) 視頻中提取一個(gè)敲擊事件的圖形圖像，并且確定敲擊的位置來識(shí)別被致動(dòng)的按鍵區(qū)域。傳 感器402在提取的圖形圖像中進(jìn)一步檢測敲擊的手指。基于檢測到的手指_位置的組合， 接著在致動(dòng)的按鍵區(qū)域上選擇一個(gè)輸入符號(hào)。圖4描述的例子示出了用戶的右手中指416 正在虛擬鍵盤404上敲擊中間按鍵區(qū)域412。如果需要，額外的標(biāo)記可以加在面板上以提供 額外的虛擬按鍵區(qū)域。如前所述，提供的標(biāo)記主要作為指導(dǎo)幫助用戶在虛擬鍵盤上確立一個(gè)參考位置， 并且可視化按鍵區(qū)域。去除標(biāo)記和有形的打字表面(例如圖4中的面板404)可以使用戶 能夠在任何位置(例如在半空中)自由地打字。懸浮在半空中的打字手的手指活動(dòng)能被光 學(xué)傳感器處理，所述光學(xué)傳感器能夠進(jìn)行連續(xù)的、實(shí)時(shí)的視頻捕獲和分析，這與圖4中關(guān)于 光學(xué)傳感器402描述的過程類似。本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，圖1中的輸入模塊106可以配置為用來接收來自虛擬 設(shè)備的輸入。在這些實(shí)施方式中，模塊106可以利用一個(gè)或多個(gè)非接觸式傳感器來遠(yuǎn)程采 集來自一個(gè)輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)信息，并且從一組輸入對(duì)象(例如兩個(gè)或多個(gè)輸入對(duì)象)中識(shí) 別一個(gè)致動(dòng)輸入對(duì)象集(一個(gè)輸入對(duì)象或者多個(gè)輸入對(duì)象的組合)。圖5是一個(gè)流程圖，示 出了依照本發(fā)明的這些實(shí)施方式的用于確定虛擬輸入的過程516。
過程516包括以下的步驟1)對(duì)至少一個(gè)輸入?yún)^(qū)域執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集，其中每個(gè) 輸入?yún)^(qū)域提供一個(gè)虛擬設(shè)備；2)對(duì)數(shù)據(jù)采集執(zhí)行預(yù)處理；3)根據(jù)數(shù)據(jù)采集確定由輸入對(duì)象 集導(dǎo)致的一個(gè)輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)；4)根據(jù)數(shù)據(jù)采集確定致動(dòng)的參數(shù)；5)根據(jù)數(shù)據(jù)采集從分配 給致動(dòng)輸入?yún)^(qū)域的一組輸入對(duì)象中識(shí)別一個(gè)輸入對(duì)象集；和6)為致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定一 個(gè)與致動(dòng)的參數(shù)相關(guān)聯(lián)的和與輸入對(duì)象組的識(shí)別相對(duì)應(yīng)的輸入符號(hào)或功能。例如，在圖1的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備100的操作過程中，輸入模塊106利用一個(gè)或多個(gè)視 頻捕獲設(shè)備作為非接觸式傳感器來在一個(gè)指定的用于接收用戶輸入的輸入?yún)^(qū)域進(jìn)行遠(yuǎn)程 采集數(shù)據(jù)，參照?qǐng)D5的步驟502。采集的數(shù)據(jù)可以包括例如輸入對(duì)象的動(dòng)作和位置信息，該 對(duì)象例如是在一系列圖像幀中捕獲到的用戶手的手指。在圖5的過程516中的步驟504中， 采集的圖像幀可以經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)預(yù)處理操作，例如色彩平衡、亮度調(diào)節(jié)、銳化增強(qiáng)等。這 些操作優(yōu)選地由圖1中的微處理器單元102執(zhí)行。在步驟506中，通過確定由輸入對(duì)象集 引起的對(duì)輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)是否已經(jīng)發(fā)生來繼續(xù)執(zhí)行過程。在此致動(dòng)定義為在輸入?yún)^(qū)域上或 在輸入?yún)^(qū)域內(nèi)預(yù)分配的用戶行為，所述行為被系統(tǒng)解讀為有效輸入。一些致動(dòng)的例子包括 但不限于在輸入?yún)^(qū)域敲擊手指以表示一次擊鍵或者鼠標(biāo)點(diǎn)擊，在輸入?yún)^(qū)域滑動(dòng)手指以表 示鼠標(biāo)光標(biāo)的移動(dòng)，在輸入?yún)^(qū)域內(nèi)做特定的姿勢(例如伸出食指和中指做“V”的姿勢)以 表示特定的指令。如果一個(gè)致動(dòng)事件發(fā)生了，過程516在步驟508中使用下面即將描述的 方法從致動(dòng)的圖像幀中進(jìn)一步確定致動(dòng)參數(shù)。一些致動(dòng)參數(shù)，例如輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的一個(gè)致動(dòng) 位置，可能具有與此相關(guān)聯(lián)的多個(gè)輸入符號(hào)或功能，其中每個(gè)符號(hào)或功能被分配給一組輸 入對(duì)象中相應(yīng)的輸入對(duì)象集。其他致動(dòng)參數(shù)的例子包括但不限于致動(dòng)速度、致動(dòng)過程中的 輸入對(duì)象集姿勢和在致動(dòng)過程中輸入對(duì)象集的對(duì)象的相對(duì)位置和速度。在步驟510中，利 用在步驟508中獲得的信息，從分配來致動(dòng)該輸入?yún)^(qū)域一組輸入對(duì)象中識(shí)別引起致動(dòng)的對(duì) 象集。例如，從分配來致動(dòng)虛擬鍵盤的左邊部分上的按鍵的用戶左手的一組手指中識(shí)別敲 擊的中指。步驟512選擇和致動(dòng)參數(shù)(例如位置)相關(guān)聯(lián)的和與引起致動(dòng)的致動(dòng)對(duì)象集相 應(yīng)的輸入輸入符號(hào)或功能。例如，基于對(duì)一個(gè)虛擬QWERTY鍵盤的中間行敲擊的左手中指的 識(shí)別，符號(hào)“D”被確認(rèn)為輸入。在步驟514中，過程516確定是否需要處理進(jìn)一步的輸入。 如果步驟514中的輸入過程繼續(xù)執(zhí)行的話，則步驟502-512被重復(fù)執(zhí)行以確定另外的符號(hào) 或功能。否則，操作可以被終止。雖然在上面的例子中，手指被用來作為輸入對(duì)象，但是應(yīng) 該理解到，很多其他的對(duì)象(例如觸筆、寫字板筆等)也可以作為輸入對(duì)象。很多適合的虛擬輸入設(shè)備可以被提供在輸入?yún)^(qū)域中用于用戶輸入。一個(gè)例子是一 個(gè)有著QWERTY式樣布局的虛擬鍵盤，而另一個(gè)例子是一個(gè)有著觸摸板接口的虛擬鼠標(biāo)。在 此所述的虛擬輸入設(shè)備用作用戶輸入接口，但不需要觸覺傳感機(jī)械裝置，例如機(jī)械按鍵或 者觸摸敏感的表面。這些虛擬設(shè)備通常是不可見的，雖然設(shè)備的圖像可以作為輔助特征呈 現(xiàn)在輸入?yún)^(qū)域上。例如，一幅圖像可以被輸入模塊106 (圖1)用激光或者發(fā)光二極管(LED) 投射到輸入?yún)^(qū)域上。可選地，一張承載印刷圖像的紙張可以被放置在輸入?yún)^(qū)域上。在圖6示出的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，輸入模塊提供一個(gè)單獨(dú)的視頻捕獲設(shè)備 601，來在提供虛擬設(shè)備的輸入?yún)^(qū)域602上執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。視頻捕獲設(shè)備601可以是一 個(gè)傳統(tǒng)的攝像機(jī)，所述攝像機(jī)是被動(dòng)的，在可見光譜中操作。在此光譜外操作的攝像機(jī)，例 如在紅外光譜中操作的攝像機(jī)，也是可以使用的。使用紅外攝像機(jī)可以提供更好的效果，因 為采集到的數(shù)據(jù)不會(huì)受環(huán)境照明條件變化的影響。視頻捕獲設(shè)備601設(shè)置為距離包含輸入?yún)^(qū)域602的平面有一小段距離h。在視頻捕獲設(shè)備601的觀察范圍之內(nèi)的輸入?yún)^(qū)域602示 出為具有以A、B、C和D表示的四個(gè)角，并且長度為1，寬度為W。輸入?yún)^(qū)域以距離d遠(yuǎn)離視 頻捕獲設(shè)備601的底座設(shè)置。視頻捕獲設(shè)備601的焦點(diǎn)F和點(diǎn)A與點(diǎn)B在平面604上。注 意平面604本質(zhì)上只是概念上的平面并向所有方向無限延伸，雖然在圖6所示是有限的。平 面604設(shè)置為接近含有輸入?yún)^(qū)域602的平面。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的例子中，距離d與距 離h相比較大，例如d = 5h。在這種情形下，兩個(gè)平面幾乎就是平行的。平面604至輸入?yún)^(qū) 域602的最大垂直距離可以只有幾毫米。圖7中所示的是一幅可以被視頻捕獲設(shè)備601捕獲到的圖像701。輸入?yún)^(qū)域602 的角點(diǎn)A、B、C和D相應(yīng)地映射為圖像捕獲701中的點(diǎn)A’、B’、C’和D’。圖7也示出了圖6 中的手指603。圖6中的輸入?yún)^(qū)域602，可以設(shè)置在相對(duì)于視頻捕獲設(shè)備601固定的(即預(yù)先確定 的)位置上或者動(dòng)態(tài)的(即在開始使用時(shí)確定的)位置上。典型地，所述輸入?yún)^(qū)域是適用 于虛擬輸入的工作表面的一個(gè)區(qū)域。所述工作表面可以是，例如一個(gè)桌面、移動(dòng)設(shè)備上的一 塊可伸縮面板或者甚至一個(gè)人的膝蓋。如果輸入?yún)^(qū)域602在相對(duì)于視頻捕獲設(shè)備601的一 個(gè)固定位置，則圖7中的區(qū)域702的邊界A’ B’ C’ D’也將被固定。這允許在設(shè)備制造的過 程中指定和存儲(chǔ)輸入?yún)^(qū)域602，這樣系統(tǒng)可以在使用的過程中固有地確定輸入?yún)^(qū)域。值得注 意的是，輸入?yún)^(qū)域的形狀(例如圖6中的602)，在一些例子中，當(dāng)此區(qū)域映射到捕獲的圖像 (例如在圖7中的701)時(shí)，會(huì)經(jīng)歷變形。這樣，圖6中周長為AB⑶的輸入?yún)^(qū)域602會(huì)被可 視化為捕獲的圖像701中周長為A’ B’ C’ D’的梯形702。取決于視頻捕獲設(shè)備601的光學(xué) 性質(zhì)，在輸入平面的直線在捕獲的圖像中可能不會(huì)可視化成直的。雖然在圖6示出的輸入 區(qū)域602是一個(gè)矩形，但很多其他形狀，例如圓形、橢圓形、多邊形、三角形等，都可以被使 用，并且在此所述的原則也都適用。此外，輸入?yún)^(qū)域602的表面不一定是平的，只要捕獲設(shè) 備601對(duì)整個(gè)區(qū)域具有一個(gè)完整的視野。如果輸入?yún)^(qū)域602相對(duì)于視頻捕獲設(shè)備601的位置未預(yù)先確定，那么如在捕獲的 圖片701中可視化的區(qū)域702的周長A’ B’ C’ D’將不會(huì)在位置上被固定。這樣，輸入?yún)^(qū)域 的位置必須在每次使用之前或者使用的過程中被確定。這可以通過初始化過程來實(shí)現(xiàn)，例 如使用一種特定的姿勢或?qū)ο髞碇付ㄌ摂M輸入設(shè)備在輸入?yún)^(qū)域上的一些參考位置(例如 “中心”)。例如，用戶可以將所有的十個(gè)手指一起放置成一個(gè)“起始行”姿勢，并且在輸入?yún)^(qū) 域內(nèi)敲擊來指示作為用于虛擬QWERTY鍵盤的中間排按鍵(具有按鍵“A”、“S”、“D”等)的 參考位置。假設(shè)有一個(gè)預(yù)先確定的輸入?yún)^(qū)域的尺寸和形狀，它的周長會(huì)基于用戶指定的參 考位置而動(dòng)態(tài)地確定。在這種情況下，用于確定在捕獲的圖像中可視化的輸入?yún)^(qū)域的相關(guān) 的參數(shù)，例如視頻捕獲設(shè)備的高度h、校準(zhǔn)矩陣、輸入?yún)^(qū)域的尺寸和形狀等，可以在設(shè)備制造 的時(shí)候被導(dǎo)出并存儲(chǔ)或第一次使用前被初始化。一旦輸入?yún)^(qū)域的一個(gè)參考位置(例如一個(gè) 角或中心)被知曉，利用預(yù)存儲(chǔ)的參數(shù)，所述輸入?yún)^(qū)域的周長可以在操作過程中被獲得。建立輸入?yún)^(qū)域的位置和周長使得圖5中過程516的步驟502能被系統(tǒng)執(zhí)行。在步 驟504中，預(yù)處理操作例如色彩平衡、亮度調(diào)整、銳化增強(qiáng)等在遠(yuǎn)程捕獲的圖像幀上執(zhí)行， 以簡化剩下的處理步驟。系統(tǒng)隨后在步驟506中從圖像幀中確定輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)是否已經(jīng) 發(fā)生。確定由輸入對(duì)象對(duì)輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)可以用幾種方式來完成。例如，一次敲擊行為可以通過以下的利用閾值的處理步驟來檢測1)動(dòng)作檢測；2)可選對(duì)象檢測，例如手指檢 測；3)閾值檢查。在動(dòng)作檢測的第一步中，系統(tǒng)利用幀間差值(frame differencing)技術(shù) 來提取動(dòng)作發(fā)生的圖像捕獲區(qū)域。對(duì)象檢測的一個(gè)附加步驟可以在動(dòng)作區(qū)域上選擇性地執(zhí) 行，以從步驟1的動(dòng)作檢測中去除錯(cuò)誤的肯定結(jié)果。例如，假設(shè)手指是操作一個(gè)虛擬輸入設(shè) 備的輸入對(duì)象，所有在動(dòng)作區(qū)域內(nèi)被檢測的非手指對(duì)象可以被去除。當(dāng)對(duì)象快速地向下移 動(dòng)，在輸入?yún)^(qū)域簡短地停留并縮回時(shí)，閾值檢查的最后一個(gè)步驟識(shí)別一次敲擊事件?？梢允?用若干閾值來定義最小行進(jìn)速度、加速度、行進(jìn)距離和有效輸入表面的范圍。圖6中的平面604提供一種實(shí)現(xiàn)簡單的閾值檢查的方法。因?yàn)槠矫?04與包含輸 入?yún)^(qū)域602的平面非常接近，當(dāng)一個(gè)輸入對(duì)象(例如手指603)短暫地接觸或者穿透平面 604而同時(shí)在輸入?yún)^(qū)域602的周長內(nèi)停止，這樣一次敲擊事件可以被有效地檢測到，正如在 圖8中圖像捕獲801-803中所示出的。圖像捕獲801在時(shí)間t被執(zhí)行，而圖像捕獲802和 803在時(shí)間t+Δ t和t+2 Δ t被分別執(zhí)行，此處Δ t表示微小的時(shí)間間隔。因?yàn)槠矫?04在 圖像捕獲801-803中可視化為一條包含點(diǎn)A’和B’的直線，這樣任何接觸或穿透平面604的 對(duì)象(例如手指603)都會(huì)表現(xiàn)為好像接觸或穿過直線A’ B’。這是在圖8的圖像捕獲802 中描述的情況。這樣，圖6中的平面604或者圖7-8中的直線A’ B’，會(huì)被認(rèn)為是一個(gè)“閾 值”，所述“閾值”在輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)中必須被越過。圖9-10示出了圖6中輸入手指603的 兩個(gè)例子，此輸入手指敲擊工作表面但是在輸入?yún)^(qū)域602的外面。換言之，手指603的指尖 (即輸入對(duì)象的輪廓的垂直最低點(diǎn))沒有落在輸入?yún)^(qū)域602的圖像的周長A’ B’ C’ D’內(nèi)。雖然圖8中圖像捕獲801-803示出了手指603只在一張圖像802中越過閾值A(chǔ)’B’， 但如果圖像捕獲的速率增加的話(即At降低)，附加的此類圖像可以被采集。一般而言， 增加數(shù)據(jù)采集速率將增加系統(tǒng)的精確性。如之前所指出的，在輸入?yún)^(qū)域的一次敲擊事件可以表示為一次按鍵或者鼠標(biāo)點(diǎn) 擊。其他形式的致動(dòng)，例如輸入對(duì)象的滑行動(dòng)作表示鼠標(biāo)光標(biāo)的移動(dòng)，也可以使用上述過程 步驟利用閾值而確定。圖11示出了輸入手指1105滑過輸入?yún)^(qū)域的圖像捕獲1101-1104。 在圖像1101中，手指1105尚未致動(dòng)輸入?yún)^(qū)域，因?yàn)樗形丛竭^閾值A(chǔ)’B’。在圖像1102中， 當(dāng)手指1105越過直線A’ B’且指尖落在區(qū)域A’ B’ C’ D’中時(shí)，手指1105致動(dòng)了輸入?yún)^(qū)域。 下一幅捕獲的圖像1103示出了手指1105未被提起、滑向左后方(從用戶的角度來看，與視 頻捕獲設(shè)備的方向相反)。在圖像1104中，由于手指1105沒有越過閾值A(chǔ)’B’，輸入?yún)^(qū)域不 再被致動(dòng)。在這種情況下，手指1105可能已經(jīng)被提起了，或者可能已經(jīng)滑出了輸入?yún)^(qū)域。附加的致動(dòng)參數(shù)(例如敲擊速度)可以從連續(xù)的圖像幀中獲得。當(dāng)連續(xù)圖像幀的 采集之間的時(shí)間間隔At固定時(shí)，在所采集的連續(xù)幀中的輸入對(duì)象的位置的一個(gè)較大的位 移表示一個(gè)較快的敲擊動(dòng)作。相反地，在所采集的連續(xù)幀中的輸入對(duì)象的位置的一個(gè)較小 的位移表示較慢的敲擊速度。一旦在步驟506中致動(dòng)事件被確定為已經(jīng)發(fā)生，則在步驟508中確定輸入?yún)^(qū)域內(nèi) 的致動(dòng)的位置參數(shù)?；氐綀D6-7，存在輸入?yún)^(qū)域上的點(diǎn)例如圖6中的點(diǎn)A、B、C和D到在相 應(yīng)的捕獲的圖像中的點(diǎn)例如在圖7的圖像捕獲701中的點(diǎn)A’、B’、C’和D的一對(duì)一的映射。 對(duì)于一個(gè)校準(zhǔn)的圖像平面(包含捕獲的圖像的平面)，映射可以用數(shù)學(xué)公式描述Px = -^Sx +Dx ,py = ￡L + Dy ,
其中的Sx和Sy是輸入?yún)^(qū)域中的一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，Px和Py是映射在捕獲的圖像上 的相同點(diǎn)的相應(yīng)的坐標(biāo)。大于或者等于d(圖6)的Sy是從表面點(diǎn)到包含視頻捕獲設(shè)備601 的焦點(diǎn)F的垂直平面的垂直距離。Sx是從表面點(diǎn)到包含笛卡爾坐標(biāo)系(Sx，Sy)的原點(diǎn)0的 垂直平面、沿著Sy方向的垂直距離。c是常量捕獲比例因子，其由捕獲設(shè)備的屬性所確定， 例如傳感器分辨率和焦距?；趫D像平面和包含輸入?yún)^(qū)域的平面之間的映射變換，c可以通 過非常類似于攝像機(jī)校準(zhǔn)的過程被簡單地測量，所述校準(zhǔn)的過程利用一系列其坐標(biāo)在兩個(gè) 平面內(nèi)都已知的控制點(diǎn)。這樣c就可以被測量，然后在第一次使用之前的設(shè)備制造過程中 存儲(chǔ)于系統(tǒng)中。Dx和Dy僅僅是兩個(gè)常量，用來說明原始參考點(diǎn)在兩個(gè)坐標(biāo)系中的偏移量。 這樣，在圖7中，在輸入表面上向左或者向右的移動(dòng)(相當(dāng)于Sx的改變)映射成在捕獲的 圖像中的在水平方向上的移動(dòng)(相當(dāng)于Px的改變)。同樣地，在圖7中，在輸入表面上朝向 或遠(yuǎn)離視頻捕獲設(shè)備的移動(dòng)(相當(dāng)于Sy的改變)映射成在捕獲的圖像中的垂直方向上的 移動(dòng)(相當(dāng)于Py的改變)。在本發(fā)明的優(yōu)選的形式中，距離d大于h。更優(yōu)選地，d與h的比例在大約5 1到 大約10 1之間。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的形式中，形成于平面604與包含輸入?yún)^(qū)域602 的平面之間的夾角α在35°到大約1°的范圍之間，更優(yōu)選地是在大約25°到大約1°之 間，為的是使平面604盡可能地接近輸入?yún)^(qū)域602。然而，在Sy方向上的分辨率會(huì)變得像在 Sx方向上的分辨率h/(d+w) —樣小。依靠捕獲比例因子c，d可以只增加至某個(gè)范圍，并且 在Sy方向上仍然提供足夠的分辨率。給定相同的分辨率需要，一個(gè)較大的c值將同樣允許 一個(gè)較大的d值。圖6的輸入?yún)^(qū)域602中的點(diǎn)(具有坐標(biāo)(Sx，Sy))和圖7的捕獲的圖像701中的 相應(yīng)的點(diǎn)(具有坐標(biāo)(Px，Py))之間的關(guān)系允許將輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的虛擬對(duì)象映射到它們?cè)诓?獲的圖像上相應(yīng)的位置。例如，如果在輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的虛擬鍵盤上的按鍵區(qū)域的位置被固定 了，那么它們?cè)诓东@的圖像上的映射位置也會(huì)被固定。這就使捕獲的圖像上的按鍵位置在 使用之前就已知，并在操作過程中產(chǎn)生最佳的效率。一旦一個(gè)敲擊事件被識(shí)別到或被檢測到，確定在虛擬鍵盤上的敲擊位置相當(dāng)于確 定在敲擊事件的過程中輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的輸入對(duì)象的輪廓的垂直最低點(diǎn)(例如敲擊手指的指 尖)。輸入對(duì)象的輪廓可以通過例如對(duì)對(duì)象的捕獲的圖像應(yīng)用圖像分割算法來獲得。然 后，虛擬鍵盤中被致動(dòng)的按鍵可以被確定為所映射的按鍵區(qū)域，指尖在致動(dòng)的過程中落入 其上。類似地，如果輸入?yún)^(qū)域內(nèi)提供的虛擬觸摸板被手指致動(dòng)，那么輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的指尖的位 置(Sx，Sy)可以根據(jù)捕獲圖像中相應(yīng)的映射位置(Px，Py)來確定。在步驟508中確定輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的致動(dòng)位置之后，則在步驟510中從一組輸入對(duì)象 中識(shí)別引起致動(dòng)的輸入對(duì)象。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的形式中，人手的手指組成一組輸入對(duì) 象，單個(gè)的手指或者手指的組合能組成一個(gè)輸入對(duì)象集。對(duì)象集的識(shí)別可以通過識(shí)別一個(gè) 或多個(gè)來自于圖像捕獲的區(qū)別特征來實(shí)現(xiàn)。例如，可以基于如下特征來識(shí)別包括輸入對(duì)象 集的手指，所述特征包括但不限于尺寸、形狀、邊緣、靜脈圖案、指甲顏色、皮膚肌理、膚色、 致動(dòng)按鍵區(qū)域的接觸壓力或接觸面積、紅外特征等。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的形式中，為了更 好的性能和精度，兩個(gè)或多個(gè)上述特征可以相結(jié)合。在步驟512中基于致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域、致動(dòng)位置和被識(shí)別的輸入對(duì)象集對(duì)輸入符號(hào) 或功能進(jìn)行確定。圖12示出了一個(gè)在輸入?yún)^(qū)域1204內(nèi)提供的虛擬QWERTY形式鍵盤1202，所述輸入?yún)^(qū)域1204在視頻捕獲設(shè)備1200的可視范圍之內(nèi)。為使示例清晰，圖中只顯示了 數(shù)字和字母按鍵。應(yīng)該理解到，很多其他按鍵，例如“@”、“ % ”、“Enter”等，可以呈現(xiàn)在鍵盤 1202上。所述虛擬鍵盤1202劃分成多個(gè)按鍵區(qū)域，每個(gè)按鍵區(qū)域一個(gè)按鍵。在此例中，所 述按鍵區(qū)域在輸入?yún)^(qū)域1204內(nèi)的位置是固定的。繼續(xù)參考圖12，例如，在步驟512中，如果輸入?yún)^(qū)域致動(dòng)被確定為是一次手指敲擊 事件，致動(dòng)位置被識(shí)別為在“S”的按鍵區(qū)域內(nèi)，并且輸入對(duì)象集從一個(gè)用戶左手的一組手指 中被識(shí)別為左手無名指，那么輸入符號(hào)可以被確定為字母“S”。然而，如果輸入?yún)^(qū)域致動(dòng)被 確定為某種非敲擊行為(例如由單個(gè)手指產(chǎn)生的滑行動(dòng)作)，輸入符號(hào)的確定會(huì)放棄，因?yàn)?這對(duì)于鍵盤來講不是一次有效的致動(dòng)。除了圖12中的虛擬QWERTY鍵盤1202，其他虛擬接口例如電話鍵區(qū)、觸摸板和寫字 板，也可以提供在圖12的輸入?yún)^(qū)域1204中用于用戶輸入。為了舉例，如圖13所示，在輸入 區(qū)域1302中提供有一個(gè)虛擬電話鍵區(qū)1300。為使示例清晰，只顯示了三行字母輸入所需的 按鍵。需注意，通常與按鍵“7”相關(guān)聯(lián)的符號(hào)“S”和通常與按鍵“9”相關(guān)聯(lián)的符號(hào)“Z”被 分配給了按鍵“1”。這只是其中將手指_符號(hào)分配數(shù)量減少到每個(gè)按鍵最多三個(gè)的一種可 能。例如，一個(gè)用戶的右手食指、中指和無名指可以被分別分配給電話鍵區(qū)1300的數(shù)字按 鍵“2” 1301上的字母符號(hào)“A”、“B”和“C”。如果輸入?yún)^(qū)域致動(dòng)被確定為是一次手指敲擊事 件，致動(dòng)的位置被確定為在“2”的按鍵區(qū)域內(nèi)，并且輸入對(duì)象集從用戶右手的一組手指中被 識(shí)別為無名指，字母“C”被直接確定為輸入符號(hào)。然而，如果輸入?yún)^(qū)域致動(dòng)被確定為某種非 敲擊行為(例如由單個(gè)手指產(chǎn)生的滑行動(dòng)作)，輸入符號(hào)的確定會(huì)取消，因?yàn)檫@對(duì)于電話鍵 區(qū)來講不是一次有效的致動(dòng)。當(dāng)前，電話鍵區(qū)上被稱為“多敲擊”的實(shí)際的字母輸入方法， 為了輸入“C”需要按壓按鍵“2”三次。于是很明顯，通過手指-符號(hào)分配可以使在虛擬電 話鍵區(qū)上能夠進(jìn)行用于字母輸入的觸摸打字，這樣，每個(gè)符號(hào)輸入只需一次擊鍵的方式就 可以實(shí)現(xiàn)，就像在觸摸打字員用的QWERTY鍵盤上一樣。在圖12的輸入?yún)^(qū)域1204中，一個(gè)觸摸板或?qū)懽职蹇梢员惶峁橛脩糨斎氲牧硪?種虛擬接口。因?yàn)樵谔摂M的實(shí)施方式中，寫字板的功能與觸摸板幾乎一樣，在此所述將它們 描述為一種單一的虛擬設(shè)備。于是應(yīng)該理解到，此處所述術(shù)語“觸摸板”可以與“寫字板”互 換使用。雖然在傳統(tǒng)的寫字板上的輸入通常是用相關(guān)的筆執(zhí)行的，當(dāng)寫字板是虛擬的時(shí)，可 以使用其他對(duì)象例如手指來替代筆。從以下描述中可以明顯看到，用手指輸入能實(shí)現(xiàn)在傳 統(tǒng)的寫字板上無法固有地實(shí)現(xiàn)的功能的豐富集合。參考圖14，在輸入?yún)^(qū)域1402中提供了一個(gè)虛擬的觸摸板1400。值得注意的是，在 觸摸板1400上可以沒有“按鈕”，而所述“按鈕”通?？梢栽谄湮锢韺?duì)應(yīng)物上找到。通過簡 單地在觸摸板范圍內(nèi)的任何地方原地敲擊，“點(diǎn)擊”就可以被執(zhí)行。例如，如果輸入?yún)^(qū)域致動(dòng) 被確定為一次手指敲擊事件，致動(dòng)位置被確定為在點(diǎn)E，并且輸入對(duì)象集從用戶的右手的一 組手指中被識(shí)別為食指，在這種情況下在步驟512中，輸入可以被確定為在觸摸板1400上 的一次“左擊”。這只是很多可能的手指-功能分配中的一種。例如，右手中指，而不是右手 食指敲擊，也可以被分配給“左擊”功能?？蛇x地，右手中指敲擊可以被分配給“右擊”功能。作為另一個(gè)例子，輸入?yún)^(qū)域致動(dòng)被確定為一次在點(diǎn)E開始并終止于點(diǎn)F的滑行動(dòng) 作1401，并且輸入對(duì)象集從用戶右手的一組手指中被識(shí)別為食指，在這種情況下如圖5中 的步驟512，輸入可以被確定為在觸摸板1400上的一次光標(biāo)移動(dòng)。依靠系統(tǒng)的輸入模式，可選地，右手食指的滑行動(dòng)作1401可以被確定為在從菜單的一組項(xiàng)目中選擇一個(gè)項(xiàng)目中所 用的“下一項(xiàng)”的功能。操作一個(gè)寫字板時(shí)，在輸入?yún)^(qū)域1400上的滑動(dòng)可以引起在輸出顯示上呈現(xiàn)的相 應(yīng)軌跡。就像在圖5的步驟512中所確定的，例如，作為輸入對(duì)象集的右手食指引起的在輸 入?yún)^(qū)域1400內(nèi)的滑行動(dòng)作1401可以造成將在顯示上輸出的具有一定寬度(例如Imm)的 相應(yīng)軌跡。作為另一個(gè)例子，如果在輸入?yún)^(qū)域1400中的滑行動(dòng)作1401是由另一個(gè)手指引 起，例如右手中指，則在顯示上輸出不同寬度(例如5mm)的相應(yīng)軌跡。除了軌跡寬度，其他 特征(例如顏色和圖案)也可以被分配給不同的可能的輸入對(duì)象集。前述關(guān)于在虛擬鍵盤上確定輸入符號(hào)或功能的討論集中于包括單個(gè)的對(duì)象，例如 一個(gè)手指的輸入對(duì)象集。應(yīng)該理解到，相同的原則也可以延伸到應(yīng)用于多個(gè)輸入對(duì)象(例 如食指和中指)的任何組合。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將承認(rèn)將上述方法應(yīng)用到多個(gè)輸入對(duì)象能 夠允許在輸入?yún)^(qū)域上應(yīng)用高級(jí)用戶接口特征，例如增強(qiáng)型的多觸摸功能。這種增強(qiáng)型的多 觸摸功能在對(duì)輸入對(duì)象集因素的識(shí)別以確定輸入方面與傳統(tǒng)的多觸摸功能不同。這樣，產(chǎn) 生相同的運(yùn)動(dòng)的不同輸入對(duì)象集確定了不同的多觸摸輸入。應(yīng)該進(jìn)一步理解到，所述實(shí)現(xiàn) 不需要任何硬件上的調(diào)整；僅僅是在圖1所示的存儲(chǔ)單元104中存儲(chǔ)的軟件指令的改變已 足以支持多觸摸特征。在結(jié)合增強(qiáng)的多觸摸功能的本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選形式中，在步驟508 中執(zhí)行的從數(shù)據(jù)采集中確定的有用的致動(dòng)參數(shù)是在致動(dòng)過程中兩個(gè)輸入手指之間的相對(duì) 位置。在包含兩個(gè)手指的輸入對(duì)象集所引起的輸入?yún)^(qū)域致動(dòng)的一個(gè)例子中，例如圖15 中1501所示的滑行動(dòng)作，是在輸入?yún)^(qū)域1502的虛擬觸摸板1500中使用用戶右手的食指 1503和中指1504所產(chǎn)生的。這可以被用來表示一個(gè)“拖曳和落下”的輸入操作，因?yàn)榛瑒?dòng) 食指可以被確定為光標(biāo)移動(dòng)，而同時(shí)其他手指的參與會(huì)被確定為一個(gè)同時(shí)發(fā)生的“保持”功 能。在另一個(gè)例子中，由食指1503和中指1504在虛擬鍵盤1500上引起的同樣的滑行動(dòng)作 1501，如圖5中步驟512，會(huì)被確定為用于一個(gè)網(wǎng)頁瀏覽器應(yīng)用的“向上滾動(dòng)”的功能。然 而，如果進(jìn)行滑行動(dòng)作1501的輸入對(duì)象集包括手指的不同集合，例如一個(gè)食指和一個(gè)無名 指，那么在步驟512中確定的輸入可以是不同的結(jié)果，例如“上一頁”的功能。應(yīng)該理解到， 許多其他手指的組合和輸入?yún)^(qū)域致動(dòng)用于代表各種輸入符號(hào)和功能也是可能的。將在步驟510中的輸入對(duì)象集的識(shí)別合并入步驟512中的輸入符號(hào)或功能的確 定，也能夠?qū)崿F(xiàn)一種在虛擬鍵盤上確定按鍵區(qū)域致動(dòng)的可選的方法。這種方法包括“相對(duì) 的”按鍵位置的概念，與參考圖6-7已經(jīng)描述過的“絕對(duì)的”按鍵位置的概念相對(duì)。這就是 說，在步驟508中按鍵區(qū)域的致動(dòng)位置不是基于它在一個(gè)輸入?yún)^(qū)域的坐標(biāo)(Sx，Sy)確定的， 而是基于它相對(duì)于參照物(例如手掌、臉等)的位置確定的。類似地，按鍵區(qū)域的致動(dòng)位置 也可以基于致動(dòng)輸入對(duì)象集的姿勢(例如敲擊手指或者其指骨的方向)來確定。這個(gè)相對(duì) 的按鍵位置的概念經(jīng)由下述例子將會(huì)變得更加明顯。為了示例，圖16示出了為在傳統(tǒng)的QWERTY鍵盤上進(jìn)行觸摸打字的手指_符號(hào)分 配1604。為使示例清晰，只顯示了數(shù)字和字母符號(hào)。例如，左手小指1603被分配給輸入鍵 盤每行的唯一的符號(hào)第一行的“1”、第二行的“Q”、第三行的“A”等。唯一的例外是食指， 它負(fù)責(zé)了每行的兩個(gè)符號(hào)。例如，左手1602的食指1601被用來輸入第二行的符號(hào)“R”和 “T”。在圖5的輸入過程516的步驟510中識(shí)別輸入對(duì)象集使具有用于觸摸打字員的較少按鍵數(shù)量的QWERTY鍵盤成為可能，如圖17所示。圖17描述了一個(gè)鍵盤1700，其中輸入符號(hào)“Z”、“X”、“C”和“V”合并成一個(gè)按鍵 1701。符號(hào)“A”、“S”、“D”和“F”等也是這樣。需注意，鍵盤1700只包括與輸入的字母模 式相一致的字母符號(hào)。例如，為了在鍵1701上輸入符號(hào)“X”，通過使用用戶左手1705的無 名指在“ZXCV”按鍵1701上按下，就可以直接選擇符號(hào)“X”。這是由于在圖16中所示的手 指-符號(hào)分配1604的緣故，其中左手手指已被唯一地分配給按鍵1701中的每個(gè)符號(hào)。由 于左手無名指被分配給了符號(hào)“X”，只要左手無名指如圖17所示地被用來引起致動(dòng)，此符 號(hào)即被選擇為輸入，而不管按鍵1701上的確切致動(dòng)位置如何。這樣，在從相同的按鍵中選 擇符號(hào)來輸入時(shí)，致動(dòng)的精確位置便無關(guān)緊要了。選擇一個(gè)與用相同的手進(jìn)行不同的按鍵 敲擊相關(guān)聯(lián)的符號(hào)，將需要已被分配的手指相應(yīng)地延伸以選擇此符號(hào)。為結(jié)合圖18進(jìn)行進(jìn)一步的描述，假設(shè)一個(gè)用戶在當(dāng)中一排字母按鍵(具有有符 號(hào)“A”、“S”、“D”等)上方將他的全部十個(gè)手指放成一個(gè)“起始行”姿勢，正如通常在觸摸打 字中當(dāng)不進(jìn)行按壓按鍵時(shí)所做的那樣。選擇符號(hào)“U”需要用戶將其右手食指1800向前延 伸1804，并按下1804在鍵盤1700的頂行1808的“UI0P”按鍵1702。然而，為了選擇底行 1812上的符號(hào)“M”，用戶將縮回1806其右手食指1800，并按下1806 “M”按鍵1703。為了 在中間行或者起始行1810的“JKL”按鍵1704中選擇符號(hào)“J”，用戶只需簡單的“原地”按 下1802他的右手食指1800。選擇左邊相鄰的按鍵列中的符號(hào)“Y”、“H”和“N”中的任何一 個(gè)，需要用戶伸出他的右手食指到左邊，并作出關(guān)于相應(yīng)的符號(hào)行的相同的姿勢。當(dāng)需要訪 問符號(hào)“Y”、“H”或“N”時(shí)，將右手食指伸出到左邊的一個(gè)可替換做法是使用包括用戶右手 食指和中指的輸入對(duì)象集來分別致動(dòng)按鍵1702、1704或1703。圖19提供了一個(gè)數(shù)字模式 輸入的鍵盤1700的示例。由于在這個(gè)模式中只有一行按鍵，當(dāng)選擇符號(hào)來輸入時(shí)，手指不 需要向前伸出或縮回。然而，為訪問符號(hào)“5”或“6”，被分配的左手或右手食指需要分別相 應(yīng)地伸到右邊或左邊。選擇在鍵盤1700上的中間按鍵列的符號(hào)例如“T”、“Y”、“G”等來輸入，也可以通過 相對(duì)位置和手指姿勢的組合來確定。例如，右手食指指尖相對(duì)于鄰近的中指指尖的位置與 右手食指的姿勢相結(jié)合，可以被用來確定輸入符號(hào)是“Y”、“H”還是“N”。在QWERTY鍵盤1700的一個(gè)虛擬實(shí)施方式中，按鍵致動(dòng)的位置是基于它相對(duì)于參 照物的位置確定的，例如，處于起始行姿勢的手指的位置集。類似地，按鍵致動(dòng)的位置也可 以基于致動(dòng)手指的姿勢被確定。作為一個(gè)例子，在頂行的按鍵區(qū)域會(huì)被手指以向前伸出的 姿勢按下以致動(dòng)，反之，底行的按鍵區(qū)域會(huì)被手指以縮回的姿勢按下以致動(dòng)。應(yīng)該理解到， 額外的輸入模式，例如輸入特殊符號(hào)和功能(例如“@”、“$”等等)，并不是普通的數(shù)字或字 母輸入的部分，其可以由鍵盤1700的虛擬實(shí)施方式所提供。在這些模式中的切換可以通過 在鍵盤的輸入?yún)^(qū)域的已分配位置上的一個(gè)特定的致動(dòng)姿勢來實(shí)現(xiàn)。例如，一個(gè)模式切換功 能可以通過伸出用戶左手和右手食指到輸入?yún)^(qū)域的中心來完成。應(yīng)該理解到，很多其他的 姿勢和位置的結(jié)合可以被用于模式切換的目的。應(yīng)該進(jìn)一步理解到，以某種與參考圖16所 描述的相似的方式，前述的特殊符號(hào)和功能可以被分配給相應(yīng)的手指，為的是使這些符號(hào) 和功能可以使用傳統(tǒng)的觸摸打字方法來輸入。例如，在一種特殊的模式中，符號(hào)“！ ”可以被 分配給“A”的按鍵區(qū)域，這樣在觸摸打字的過程中，“！ ”可以與選擇“A”的同樣方式輸入。與很多現(xiàn)有的輸入設(shè)備上的熱鍵相似，某種姿勢和位置的組合可以被保留為改變輸入模式，包括不同的輸入方法(例如鼠標(biāo)/觸摸板、鍵盤、傷殘的手指的識(shí)別等)、鍵盤布 局(例如多種語言的字符和功能集合)和輸入的接受設(shè)備。除了輸入模式，其他符號(hào)或功 能可以通過特定的姿勢和位置的組合被確定。例如，觸摸板的輸入?yún)^(qū)域的左半部分被分成 上半部分和下半部分，其中上面的左半部分被分配給“向上翻頁”功能，下面的左半部分被 分配給“向下翻頁”的功能。通常地，整個(gè)輸入?yún)^(qū)域可以被指定用于觸摸板輸入。然而，當(dāng) 且僅當(dāng)做出“V”的姿勢的用戶的右手食指和無名指被檢測為在“向上翻頁”或“向下翻頁” 區(qū)域內(nèi)敲擊時(shí)，才輸入相應(yīng)的向上/向下翻頁功能。一些姿勢和位置的組合可以被保留以允許用戶將他們的手和手指擱置在一個(gè)特 定的位置，或者當(dāng)沒有輸入發(fā)生時(shí)擱置在輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的任何位置。這些姿勢和位置的組合 (以下被稱為“停止姿勢”)阻止了當(dāng)用戶將他們的手指或輸入對(duì)象擱置在輸入?yún)^(qū)域時(shí)發(fā)生 意外輸入。一個(gè)典型的例子是用觸摸輸入?yún)^(qū)域的一只或兩只手的所有手指形成的“起始行” 的姿勢。某些停止姿勢可以被保留為僅用于在輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的特定位置卻被分配給其他位置 的其他功能。在一個(gè)實(shí)施方式中，系統(tǒng)可以將一個(gè)被檢測的姿勢和位置的組合映射到1) 一個(gè)有效地輸入符號(hào)或功能，2) —個(gè)停止姿勢，或者3) —個(gè)未定義的輸入。系統(tǒng)將不會(huì)為 停止姿勢確定一個(gè)輸入，雖然某些輔助特征例如視覺或聽覺提示可以被用于指出停止姿勢 的存在。未定義的輸入可以以兩種不同的方式處理。系統(tǒng)可以視它們等同于停止姿勢，這 樣任何與有效輸入不相對(duì)應(yīng)的輸入?yún)^(qū)域致動(dòng)會(huì)被默認(rèn)為停止姿勢。換句話說，這些未被定 義的輸入產(chǎn)生了停止的功能?？蛇x地，系統(tǒng)可以做出一組不同的動(dòng)作，例如使用視覺或聽覺 的提示警告用戶檢測到了無法認(rèn)出的輸入，或者只是簡單地忽略它們。前述相對(duì)按鍵位置和手指姿勢的應(yīng)用也可以被應(yīng)用于圖13中電話鍵區(qū)1300的一 個(gè)虛擬實(shí)施方式中。在此情況下，由停止在起始行姿勢的手指設(shè)置的參考位置優(yōu)選地被當(dāng) 作是中間的行和列中的按鍵“ 5 ”。回到圖18，很顯然，在基于相對(duì)的按鍵位置的鍵盤1700的一個(gè)虛擬實(shí)施方式中， 按鍵位置的確定可以通過設(shè)置相對(duì)于手掌的按鍵位置來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橛脩舻钠鹗夹凶藙葜兄?尖到手掌的距離在輸入的過程中通常保持不變。在一些設(shè)置中，依靠視頻捕獲設(shè)備的位置 和視野，使用手的指關(guān)節(jié)而不是手掌作為參照物會(huì)更有效。換句話說，在確定相對(duì)的按鍵位 置時(shí)，單個(gè)的指關(guān)節(jié)可以作為其相應(yīng)的手指的參照物。利用手的手掌或指關(guān)節(jié)作為一個(gè)虛擬鍵盤的參照物位置具有基于絕對(duì)按鍵位置 的實(shí)施方式中無法得到的益處。例如，在輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的一個(gè)虛擬鍵盤的位置，在使用的過 程中可以實(shí)時(shí)地被調(diào)整，與用戶手掌成固定的關(guān)系。這將允許在打字過程中有更大的精確 性和舒適度，因?yàn)橛脩舻氖挚赡軙?huì)在沒有通常由物理按鍵提供的任何觸覺反饋的情況下移 動(dòng)。此外，一個(gè)QWERTY類型鍵盤可以進(jìn)一步被分為左半部分和右半部分，其中在每一半的 按鍵區(qū)域的位置可以關(guān)于用戶的手的相應(yīng)手掌或手指進(jìn)行單獨(dú)地調(diào)整。這在圖20中已被 描述。為使示例清晰，只有右手2001和虛擬鍵盤的右半部分2002被示出于輸入?yún)^(qū)域2003 中。為定位手掌或指關(guān)節(jié)的區(qū)域，可以將圖像分割算法應(yīng)用于手的圖像捕獲。在一個(gè)實(shí)施方式中，由一對(duì)視頻捕獲設(shè)備組成的深度傳感設(shè)備可以被用于檢測致 動(dòng)位置和其參照物的三維坐標(biāo)。通過計(jì)算這兩個(gè)三維坐標(biāo)之間的差值，相對(duì)的致動(dòng)位置可 以被簡單地導(dǎo)出。一種簡單有效的確定在敲擊事件過程中的手指姿勢的方法，正如在圖 18中提供的右手食指1800的例子中所示，其可以通過檢測手指的不同關(guān)節(jié)(例如1814和1816)的相對(duì)位置來實(shí)現(xiàn)。在處于考慮之中的實(shí)施方式中，當(dāng)一個(gè)深度傳感器被用于代替圖 6中的視頻捕獲設(shè)備601或者與之共同作用時(shí)，一個(gè)手指的各種關(guān)節(jié)的相對(duì)位置的確定也 可以被顯著地簡化。在深度傳感器的一個(gè)例子中，通過檢測穿過輸入?yún)^(qū)域的激光或紅外線 波束，然后測量從輸入對(duì)象反射回來的光束的圖像的厚度可以獲得深度坐標(biāo)信息。在另一 個(gè)例子中，通過將兩束光引導(dǎo)穿過輸入?yún)^(qū)域，然后測量反射圖像中的兩束光線的間隔距離， 可以獲得深度坐標(biāo)信息。此外，當(dāng)兩個(gè)視頻捕獲設(shè)備被用來采集輸入對(duì)象信息時(shí)，正如隨后 會(huì)在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中被描述的那樣，檢測各種手指關(guān)節(jié)的相對(duì)位置可以很容易地 實(shí)現(xiàn)。除了位置，參照物對(duì)象的其他性質(zhì)的改變也可以觸發(fā)虛擬輸入設(shè)備中的相應(yīng)改 變。所述性質(zhì)的一些例子有方向、尺寸、姿勢和存在。例如，旋轉(zhuǎn)用戶的手會(huì)引起例如圖20 的2002或圖13的1300的虛擬鍵盤的定向隨之相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)。另一個(gè)例子是，當(dāng)手指分開時(shí) 或者當(dāng)更大的手被檢測到時(shí)，按鍵區(qū)域會(huì)隔得更開。此外，當(dāng)一個(gè)其上提供有虛擬鍵盤的專 用可伸縮面板為了輸入而被延伸得更遠(yuǎn)時(shí)，一個(gè)虛擬鍵盤和其按鍵區(qū)域可以變得更大。當(dāng) 兩只手都存在于打字位置時(shí)，一個(gè)QWERTY類型鍵盤布局可以被提供用于輸入，當(dāng)只有用戶 的一只手在打字時(shí)，一個(gè)電話鍵區(qū)布局可以被提供。在此提供附加的采集參照物對(duì)象的位置信息的方法。主動(dòng)式傳感器或信號(hào)發(fā)生器 可以被裝在參照物對(duì)象上，來發(fā)送所述參照物對(duì)象的位置信息到輸入模塊，例如通過藍(lán)牙 或其他通信方法。被動(dòng)式傳感器或具有特殊圖案的標(biāo)記器可以被用來幫助識(shí)別和定位參 照物對(duì)象，從而輸入模塊提供的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集設(shè)備可以識(shí)別在傳感器或標(biāo)記器上的特殊圖 案，并且定位參照物對(duì)象。為了示例，一個(gè)唯一的光圖案例如一顆紅星會(huì)被投射到參照物對(duì) 象的表面，這樣，系統(tǒng)可以捕獲這個(gè)圖案并且利用圖像識(shí)別算法來識(shí)別它。一旦參照物位置 被建立，虛擬輸入設(shè)備的位置可以相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，如圖21所示，圖1中的輸入模塊106提供兩個(gè)視 頻捕獲設(shè)備2100和2101，彼此水平相鄰設(shè)置但可能隔開一小段距離，來在虛擬設(shè)備的輸入 區(qū)域2102上執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。此外，視頻捕獲設(shè)備2100和2101可以是傳統(tǒng)的攝像機(jī)或 紅外照相機(jī)。不同于圖6所示的單個(gè)視頻捕獲設(shè)備的實(shí)施方式，捕獲設(shè)備2100和2101不 需要被設(shè)置得貼近于包含輸入?yún)^(qū)域2102的工作表面，因?yàn)樗鼈兛梢詮乃鼈儾东@的圖像中 采集深度信息。圖21也示出了用戶的手2103，假設(shè)這是一個(gè)在虛擬QWERTY類型鍵盤上進(jìn) 行正常觸摸打字的典型位置。對(duì)圖21的實(shí)施方式中的虛擬輸入的處理可以按照?qǐng)D5的過程516以與關(guān)于圖6 所描述的實(shí)施方式中相同的方式進(jìn)行。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，通過捕獲一個(gè)視圖 的兩個(gè)分開的圖像，并且基于在兩個(gè)校準(zhǔn)的圖像中相應(yīng)的像素的不同重建其三維信息，如 圖21所示的配置的兩個(gè)攝像機(jī)可以被用來實(shí)現(xiàn)立體影像。這是很有用的，因?yàn)橄到y(tǒng)可以過 濾掉位于感興趣的輸入對(duì)象之外的噪聲或其他信號(hào)/數(shù)據(jù)。一旦視圖的三維信息被獲得， 可以直接確定任何通過輸入對(duì)象集對(duì)“閾值”平面進(jìn)行的接觸或越過。這樣，輸入?yún)^(qū)域所處 的平面可以在步驟506中被用來直接確定在輸入?yún)^(qū)域內(nèi)是否發(fā)生了致動(dòng)。給定視頻捕獲設(shè)備配置的深度感知能力，輸入?yún)^(qū)域在三維空間中可以有不同的方 向。圖22示出了處于平面2204中的輸入?yún)^(qū)域2202的一個(gè)例子，其與視頻捕獲設(shè)備對(duì)2100 和2101的視線正交。注意平面2204實(shí)際上是概念上的，雖然在圖22中所示是有限的，但其可以在所有方向無限延伸。用戶的手2103顯示為一個(gè)在虛擬QWERTY類型鍵盤上進(jìn)行正 常觸摸打字的典型位置。這可以給出用戶“在半空中打字”的感覺。圖22中的輸入?yún)^(qū)域2202在平面2204中的位置可以是固定也可以是不固定的。 固定的輸入?yún)^(qū)域2202允許其在設(shè)備制造過程中被指定和存儲(chǔ)，這樣在使用過程中系統(tǒng)可 以固有地確定輸入?yún)^(qū)域。雖然圖22所示的輸入?yún)^(qū)域2202是一個(gè)矩形，但很多其他形狀，例 如圓形、橢圓形、三角形等也可以被使用，并且這里所描述的原則同樣適用。此外，輸入?yún)^(qū)域 2202的表面不一定是平面，只要捕獲設(shè)備2100和2101對(duì)整個(gè)區(qū)域有一個(gè)完整的視野。如果輸入?yún)^(qū)域602在平面2204內(nèi)不是固定的，所述輸入?yún)^(qū)域的位置必須在每次使 用之前或者在使用過程中被動(dòng)態(tài)地確定。這可以通過一個(gè)初始化過程來實(shí)現(xiàn)，例如使用一 個(gè)特定的姿勢或?qū)ο?，來指定輸入?yún)^(qū)域上的虛擬輸入設(shè)備的某個(gè)參考位置。例如，一個(gè)用戶 可以將他所有的十個(gè)手指一起放置于在輸入?yún)^(qū)域內(nèi)成一個(gè)“起始行”的姿勢，來指示作為虛 擬QWERTY鍵盤的中間行按鍵的參考位置。假設(shè)用于輸入?yún)^(qū)域的預(yù)先確定的尺寸和形狀，則 基于用戶指定的參考位置，它的周長可以在操作過程中獲得。在輸入?yún)^(qū)域602中可以提供各種類型的虛擬輸入設(shè)備。所述虛擬輸入設(shè)備包括但 不限于=QWERTY類型鍵盤、電話鍵區(qū)和有增強(qiáng)型多觸摸能力的觸摸板和寫字板。圖22的示例的實(shí)施方式中的虛擬輸入可以按照?qǐng)D5的過程516被確定。在步驟 502中，視頻捕獲設(shè)備2100和2101從一系列圖像幀的輸入?yún)^(qū)域2202中遠(yuǎn)程捕獲輸入對(duì)象 信息。如前所述，輸入對(duì)象的深度信息可以從上述對(duì)象信息中采集。在步驟503中，對(duì)遠(yuǎn)程 捕獲到的圖像幀執(zhí)行預(yù)處理操作例如色彩平衡、亮度調(diào)節(jié)、銳化增強(qiáng)等，以簡化剩余處理步 驟。在步驟506中，系統(tǒng)隨后從圖像幀中確定輸入?yún)^(qū)域的一次致動(dòng)是否已經(jīng)發(fā)生。所述確 定可以使用前述的基于閾值的方法來實(shí)現(xiàn)。注意包含輸入?yún)^(qū)域2202的平面2204在確定一 次致動(dòng)事件是否由輸入對(duì)象集而引起時(shí)，自身可以作為“閾值”平面。致動(dòng)事件的一些例子 有敲擊、滑行動(dòng)作和“起始行”姿勢。應(yīng)該理解，很多其他的致動(dòng)事件也是可能的。在步驟508中，致動(dòng)位置的確定取決于幾個(gè)因素，例如在輸入?yún)^(qū)域2202內(nèi)提供的 虛擬設(shè)備位置是否固定，或被放置在與一些參照物(例如用戶手掌)有固定關(guān)系的位置。如 果虛擬輸入設(shè)備被固定了，在輸入?yún)^(qū)域內(nèi)坐標(biāo)為(Sx，Sy)的致動(dòng)位置可以直接從捕獲到的 圖像幀中相應(yīng)的坐標(biāo)(Px，Py)導(dǎo)出。如果虛擬輸入設(shè)備在位置上是動(dòng)態(tài)的，那么會(huì)使用基 于輸入對(duì)象集的姿勢的確定的方法。在步驟508中對(duì)輸入?yún)^(qū)域中的致動(dòng)位置的確定之后，在步驟510中，可以從一組輸 入對(duì)象中識(shí)別引起致動(dòng)的輸入對(duì)象集。對(duì)對(duì)象集的識(shí)別可以通過從圖像捕獲中識(shí)別所述對(duì) 象集的一個(gè)或多個(gè)區(qū)別特征來實(shí)現(xiàn)。例如，包括輸入對(duì)象集的手指可以基于多個(gè)特征被識(shí) 別，所述特征包括但不限于尺寸、形狀、邊緣、靜脈圖案、指甲顏色、皮膚肌理、膚色、致動(dòng)按 鍵區(qū)域的壓力或接觸區(qū)域、紅外特性等?？梢越Y(jié)合兩個(gè)或更多所述特征以得到更好的性能 和準(zhǔn)確度。最后，基于輸入?yún)^(qū)域致動(dòng)、制動(dòng)的位置和已識(shí)別的輸入對(duì)象集的結(jié)合，在步驟512 中可以確定輸入符號(hào)或功能。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，圖22的示例的實(shí)施方式可以很容易地延伸，以提供兩 個(gè)或多個(gè)在平面2204上的輸入?yún)^(qū)域，如圖23所示。雖然在圖23中只顯示了輸入?yún)^(qū)域2305、 2306和2307，應(yīng)該理解到，也可以提供額外的區(qū)域。例如，在輸入?yún)^(qū)域2305、2306和2307 中，可以分別提供單獨(dú)的虛擬輸入設(shè)備，例如QWERTY類型鍵盤、數(shù)字鍵盤和觸摸板。這些輸入?yún)^(qū)域可以分配給一個(gè)應(yīng)用中的一個(gè)或多個(gè)用戶。在一種情形中，每個(gè)區(qū)域被分配給了不 同的用戶，這樣多個(gè)用戶可以同時(shí)使用單個(gè)模塊，通過在它們各自獨(dú)立的區(qū)域內(nèi)輸入，來給 一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)輸入設(shè)備輸入數(shù)據(jù)。在處理過程中，系統(tǒng)首先確定視頻捕獲設(shè)備采集的所 有的致動(dòng)事件，然后將采集到的致動(dòng)信息發(fā)送到各自的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，以進(jìn)一步基于單獨(dú) 的致動(dòng)位置進(jìn)行處理。本領(lǐng)域技術(shù)人員也將認(rèn)識(shí)到，圖23的示例的實(shí)施方式可以進(jìn)一步延伸，以提供位 于兩個(gè)或多個(gè)單獨(dú)平面的額外的輸入?yún)^(qū)域。如圖24所示，除了位于平面2204中的輸入?yún)^(qū)域 2207、2205和2206，在分開的平面2401和2403中還提供了額外的輸入?yún)^(qū)域2402、2404和 2405，上述平面2401和2403與設(shè)備2100和2101間有不同的距離，平且平行于平面2204。 雖然在圖24中只示出了三個(gè)平面，應(yīng)該理解到，還可以有更多的額外的平面呈現(xiàn)。應(yīng)該進(jìn) 一步理解到，平面間不一定需要平行，它們可以有不同的方向。在圖24中包含各種的輸入 區(qū)域的平行的平面2401、2403和2204，允許一種分層的輸入方法，其中在不同的平面上致 動(dòng)的輸入對(duì)象集(來自相同或不同的用戶)在相同的或不同的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備上將產(chǎn)生不 同的輸入符號(hào)或功能。例如，在游戲應(yīng)用中，在不同的平面內(nèi)的輸入?yún)^(qū)域中提供各種虛擬樂 器，這樣，允許用戶例如同時(shí)在輸入?yún)^(qū)域2206中彈鋼琴、在輸入?yún)^(qū)域2402中彈吉他、在輸入 區(qū)域2405中敲鼓等。每個(gè)輸入?yún)^(qū)域的位置可以以一種相對(duì)于參照物固定的關(guān)系來動(dòng)態(tài)地調(diào)整，所述參 照物例如用戶的臉、肩膀或胸部、專用于虛擬輸入的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的可伸縮面板的一個(gè)角、 表面上的投影點(diǎn)或線等。在一個(gè)例子中，輸入?yún)^(qū)域位于垂直平面中，所述垂直平面固定在用 戶的臉的前方一英尺處。在此情況下，下述步驟可以被用來處理用戶輸入1)在捕獲到的 圖像幀中檢測臉；2)基于臉的位置分配輸入?yún)^(qū)域和虛擬輸入設(shè)備；和3)在已分配的輸入?yún)^(qū) 域內(nèi)實(shí)施過程516。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，如圖25所示，圖1中的輸入模塊106提供兩個(gè)視頻捕 獲設(shè)備2500和2501，它們互相之間垂直相鄰放置但可能隔開一小段距離，來在輸入?yún)^(qū)域 2502上為虛擬設(shè)備執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。此外，視頻捕獲設(shè)備2500和2501可以是傳統(tǒng)的攝 像機(jī)或紅外照相機(jī)。捕獲設(shè)備2500和2501不一定要放置在貼近包含輸入?yún)^(qū)域2502的工 作表面的地方，因?yàn)樗鼈兡軓钠洳东@到的圖像中采集深度信息。圖25也示出了用戶的手 2503，假設(shè)這是一個(gè)在虛擬QWERTY類型鍵盤上進(jìn)行正常觸摸打字的典型位置。代替通過立體影像從輸入?yún)^(qū)域和致動(dòng)對(duì)象采集深度信息，圖25所示的視頻捕獲 設(shè)備2500和2501可以用來獨(dú)立操作。例如，設(shè)備2500可以被分配用來確定輸入?yún)^(qū)域的致 動(dòng)，而設(shè)備2501可以被分配用來確定致動(dòng)的位置。任何一個(gè)或者兩個(gè)設(shè)備都可以分配用來 識(shí)別輸入對(duì)象集。為進(jìn)一步示例，圖26描述了正在虛擬鍵盤上打字的用戶的手2600的圖像，所述圖 像可以被設(shè)備2500捕獲到，圖27描述了同一雙手2600的圖像，所述圖像可以被設(shè)備2501 捕獲到。從圖26中可以確定由左手食指2601對(duì)輸入?yún)^(qū)域2701的致動(dòng)，因?yàn)槭种?601越 過了預(yù)置的閾值2602。從圖27中可以確定特定的致動(dòng)位置，因?yàn)樗俗鴺?biāo)信息。雖然 單從圖27中的信息就可以識(shí)別致動(dòng)的手指以及被致動(dòng)的按鍵區(qū)域，但是知道圖26中致動(dòng) 的手指2601越過閾值2602的水平位置的信息可以簡化任務(wù)。相反地，由設(shè)備2501捕獲的其他信息，例如速度、加速度和敲擊的手指的尺寸，可以促進(jìn)對(duì)輸入?yún)^(qū)域致動(dòng)的確定。例如，一次擊鍵的典型特征為，致動(dòng)的手指伸出然后收回， 引起當(dāng)致動(dòng)手指接觸虛擬鍵盤時(shí)的短暫的暫停。從設(shè)備2501的捕獲了解到這種信息可以 幫助確認(rèn)從設(shè)備2500的捕獲中獲得的致動(dòng)事件的確定。代替使用能夠?qū)崟r(shí)地進(jìn)行視頻捕獲和分析的攝像機(jī)，例如圖25所示設(shè)備2500，也 可以使用其他對(duì)象檢測傳感器。一個(gè)例子是紅外傳感器，其在檢測到對(duì)象進(jìn)入傳感器的預(yù) 設(shè)距離內(nèi)時(shí)觸發(fā)。很多其他傳感器通過測量它們發(fā)射出去的信號(hào)的反饋來檢測對(duì)象的存 在，它們也可以用來確定致動(dòng)事件。在另一種配置中，圖1中的輸入模塊106，提供了兩個(gè)視頻捕獲設(shè)備2802和2801， 如圖28所示設(shè)置。設(shè)備2801被配置為用來從前方捕獲來自輸入?yún)^(qū)域和致動(dòng)對(duì)象的信息，而 設(shè)備2802被配置為用來從側(cè)面捕獲上述信息。這樣，通過檢測由用戶的手2804的手指引 起的對(duì)閾值平面2803的穿透，設(shè)備2802采集到的信息可以被用來確定輸入?yún)^(qū)域致動(dòng)。設(shè) 備2801可以被用來捕獲信息以確定致動(dòng)位置和識(shí)別致動(dòng)的手指。因?yàn)殒I盤和觸摸板是兩樣最被普遍使用的虛擬接口，用戶將期望方便的、自動(dòng)化 的方法用于在兩種輸入模式中切換。圖29所示例的是一個(gè)實(shí)施方式，其中提供了兩個(gè)視頻 捕獲設(shè)備2900和2902來遠(yuǎn)程采集分別來自輸入?yún)^(qū)域2906和2908的信息以及致動(dòng)對(duì)象信 息，例如那些由用戶手指2904引起的信息。在輸入?yún)^(qū)域2906中提供了一個(gè)QWERTY類型鍵 盤，在輸入?yún)^(qū)域2908中提供了一個(gè)能夠多觸摸的觸摸板。在操作過程中，觸摸板設(shè)備一檢 測到用戶的手2910存在于它的輸入?yún)^(qū)域2908內(nèi)，有效輸入就可以從鍵盤輸入?yún)^(qū)域2906自 動(dòng)切換到觸摸板輸入?yún)^(qū)域2902。一旦用戶從觸摸板設(shè)備的指定輸入?yún)^(qū)域2908移出了他的 手2910，輸入可以被自動(dòng)切換回或默認(rèn)回到鍵盤輸入?yún)^(qū)域2906。圖30示出了第二種實(shí)施方式，其中提供了一個(gè)單獨(dú)的視頻捕獲設(shè)備3000，從輸入 區(qū)域3004中遠(yuǎn)程采集信息。在輸入?yún)^(qū)域3004中提供了一個(gè)虛擬QWERTY類型鍵盤和一個(gè) 能夠多觸摸的觸摸板。在此配置中，用戶可以通過例如從輸入?yún)^(qū)域3004中移出一只手3002 方便地從鍵盤切換到觸摸板輸入。一旦用戶將他的手3002再次放入輸入?yún)^(qū)域3004內(nèi)，輸 入可以被自動(dòng)切換回或默認(rèn)回到鍵盤?？蛇x地，代替將手3002移出輸入?yún)^(qū)域3004，用戶可 以用那只手做某個(gè)姿勢，例如如圖30所示的將手握成一個(gè)拳頭，來表示從鍵盤到鼠標(biāo)輸入 的切換。在又一個(gè)示例的實(shí)施方式中，在兩種輸入模式中的即時(shí)轉(zhuǎn)換可以通過在同一個(gè)輸 入?yún)^(qū)域內(nèi)將特定的姿勢分配給單獨(dú)的輸入模式來實(shí)現(xiàn)。舉例來說，當(dāng)虛擬設(shè)備當(dāng)作鍵盤操 作時(shí)，輸入對(duì)象例如用戶的右手食指和中指當(dāng)如圖15所示地做出“V”的姿勢時(shí)，可以被用 來表示即時(shí)觸摸板輸入。如此，消除了首先切換為觸摸板模式并且切換出觸摸板模式的需 要。從上述實(shí)施方式可以明顯地看出，通過檢測輸入對(duì)象的存在/缺席和/或狀態(tài)(例如 姿勢)，可以實(shí)現(xiàn)在虛擬鍵盤和虛擬觸摸板設(shè)備之間輸入的自動(dòng)切換。本公開意在解釋怎樣依照該技術(shù)來形成和使用各種實(shí)施方式，而不是限制其真實(shí) 的、意在的和公平的范圍和精神。以上描述并非窮盡的或者被限制為所公開的精確形式。根 據(jù)上述教導(dǎo)的各種改動(dòng)和變化都是可能的。上述實(shí)施方式被選擇并描述，以作為所述技術(shù) 的原理的最佳示例及其實(shí)際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能在各種實(shí)施方式中使用該 技術(shù)和對(duì)其進(jìn)行適合于預(yù)期的特定使用的各種改動(dòng)。所有的這些改動(dòng)和變化都在由所附的 權(quán)利要求書及其所有等同物所確定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)，其中，權(quán)利要求書可以在本專利申請(qǐng)待審期間被修改，而其等同物是當(dāng)根據(jù)公平、合法和公正的寬度對(duì)權(quán)利要求進(jìn)行解釋 所確定的。
權(quán)利要求
一種在數(shù)據(jù)輸入設(shè)備中確定虛擬輸入的方法，包括將輸入符號(hào)或功能與所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的輸入?yún)^(qū)域的相應(yīng)致動(dòng)參數(shù)相關(guān)聯(lián)；將所述輸入符號(hào)或功能分配給一組輸入對(duì)象中相應(yīng)的輸入對(duì)象集；提供輸入模塊，并且利用所述輸入模塊對(duì)所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的至少一個(gè)輸入?yún)^(qū)域執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集；提供所述設(shè)備的處理器，并且利用所述處理器根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集確定由輸入對(duì)象集引起的輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)；根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集確定所述輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的所述致動(dòng)的至少一個(gè)參數(shù)；根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集從所述一組輸入對(duì)象中識(shí)別所述輸入對(duì)象集；以及為致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定輸入符號(hào)或功能，所述輸入符號(hào)或功能與致動(dòng)參數(shù)相關(guān)聯(lián)，并且與所述輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的步驟包括對(duì)數(shù)據(jù)輸入 設(shè)備的兩個(gè)或更多個(gè)輸入?yún)^(qū)域執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，每個(gè)輸入?yún)^(qū)域的位置被動(dòng)態(tài)地設(shè)定，并且與參照 物對(duì)象成固定的關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述參照物對(duì)象包括以下項(xiàng)中的一種(a)用戶 的臉；(b)手指的指關(guān)節(jié)；(c)用戶的肩膀；和(d)用戶的胸部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的一組多個(gè)輸入?yún)^(qū)域位于距 參照物對(duì)象不同距離的分開的平行平面內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的一組多個(gè)輸入?yún)^(qū)域被配置 為用來接收來自兩個(gè)或更多個(gè)用戶的輸入，每個(gè)用戶被分配給至少一個(gè)輸入?yún)^(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括將每個(gè)輸入?yún)^(qū)域分配給一組兩個(gè)或更多個(gè)接收設(shè)備中相應(yīng)的接收設(shè)備；以及 提供數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的輸出模塊，并且利用所述輸出模塊將為致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定的輸 入符號(hào)或功能傳送到其已分配的接收設(shè)備中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述輸入對(duì)象集包括一個(gè)或多個(gè)手指。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的步驟利用單獨(dú)的視頻 捕獲設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的步驟利用兩個(gè)視頻捕 獲設(shè)備，包括利用一個(gè)視頻捕獲設(shè)備執(zhí)行數(shù)據(jù)采集以用于確定輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)已經(jīng)發(fā)生，所述視頻 捕獲設(shè)備貼近輸入?yún)^(qū)域放置；以及利用另一個(gè)視頻捕獲設(shè)備或者利用兩個(gè)視頻捕獲設(shè)備來執(zhí)行數(shù)據(jù)采集以用于確定在 輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)以及用于輸入對(duì)象集的識(shí)別。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的步驟利用配置來采集 深度信息的非接觸式傳感器。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述識(shí)別輸入對(duì)象集的步驟利用一個(gè)或多個(gè)下 述特征(a)尺寸；(b)形狀；(c)邊緣；(d)靜脈圖案；(e)指甲顏色；(f)皮膚肌理和(g)膚 色。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述確定至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)的步驟包括確定致 動(dòng)相對(duì)于參照物對(duì)象的相對(duì)位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述參照物對(duì)象包括以下項(xiàng)中的一種(a)用 戶的臉；(b)手指的指關(guān)節(jié)；(c)用戶的肩膀；和(d)用戶的胸部。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述參照物對(duì)象包括以下項(xiàng)中的一種(a)用 戶的手和(b)手掌。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述確定輸入?yún)^(qū)域內(nèi)至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)的步驟 包括確定致動(dòng)位置，并且，其中所述確定輸入符號(hào)或功能的步驟包括為致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確 定與致動(dòng)位置相關(guān)聯(lián)且與輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)的輸入對(duì)象或功能。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述輸入對(duì)象集包括至少兩個(gè)手指，并且其中 所述確定至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)的步驟包括確定手指間的相對(duì)位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述確定輸入?yún)^(qū)域內(nèi)至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)的步驟 包括確定輸入對(duì)象集的姿勢，并且其中所述確定輸入符號(hào)或功能的步驟包括為致動(dòng)的輸入 區(qū)域確定與輸入對(duì)象集的姿勢相關(guān)聯(lián)以及與輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)的輸入對(duì)象或功能。
19.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述確定輸入?yún)^(qū)域內(nèi)至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)的步驟 包括確定致動(dòng)的位置和輸入對(duì)象集的姿勢，并且，其中所述確定輸入符號(hào)或功能的步驟包 括，為致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定如下輸入符號(hào)或功能，所述輸入符號(hào)或功能與致動(dòng)的位置和輸 入對(duì)象集的姿勢相關(guān)聯(lián)，并與輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，輸入?yún)^(qū)域提供虛擬作為鍵盤或鍵區(qū)起作用的虛 擬接口，所述接口被劃分為配置成由輸入對(duì)象集致動(dòng)的單獨(dú)的按鍵區(qū)域，并且，其中所述輸 入?yún)^(qū)域的致動(dòng)參數(shù)包括按鍵區(qū)域致動(dòng)的單獨(dú)位置，進(jìn)一步地其中將輸入符號(hào)或功能與輸入?yún)^(qū)域的相應(yīng)致動(dòng)參數(shù)相關(guān)聯(lián)的步驟包括將輸入符號(hào)或功能 與按鍵區(qū)域致動(dòng)的相應(yīng)位置相關(guān)聯(lián)；確定輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的致動(dòng)參數(shù)的步驟包括確定由輸入對(duì)象集致動(dòng)的按鍵區(qū)域的位置，以及確定輸入符號(hào)或功能的步驟包括為致動(dòng)的按鍵區(qū)域確定如下輸入符號(hào)或功能，所述符 號(hào)或功能與致動(dòng)的按鍵區(qū)域相關(guān)聯(lián)，且與輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述輸入?yún)^(qū)域提供作為觸摸板或鍵盤起作用的 虛擬接口，并且，其中特定的致動(dòng)參數(shù)和/或輸入對(duì)象集被分配給觸摸板或鍵盤輸入符號(hào) 和功能，并且進(jìn)一步地，其中確定輸入符號(hào)或功能的步驟包括確定相應(yīng)的觸摸板或鍵盤輸 入。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，兩個(gè)或更多個(gè)參照物對(duì)象被用來設(shè)置按鍵區(qū) 域的位置，每個(gè)按鍵區(qū)域的位置被動(dòng)態(tài)地設(shè)置，并且與相應(yīng)的參照物對(duì)象成固定的關(guān)系。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述相關(guān)聯(lián)的輸入符號(hào)和功能按照傳統(tǒng)觸摸 打字的方法被單獨(dú)地分配給相應(yīng)的輸入對(duì)象集。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述相關(guān)聯(lián)的輸入符號(hào)和功能包括特殊的輸 入符號(hào)和功能，并且進(jìn)一步地，其中所述確定輸入符號(hào)或功能的步驟包括確定用于改變虛 擬接口的操作模式的輸入功能，來接收所述特殊的輸入符號(hào)和功能。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述致動(dòng)的按鍵區(qū)域的位置的確定包括確定輸入對(duì)象集的姿勢，并且，其中所述確定輸入符號(hào)或功能的步驟包括為致動(dòng)的按鍵區(qū)域確 定如下輸入符號(hào)或功能，所述符號(hào)或功能與輸入對(duì)象集的姿勢相關(guān)聯(lián)，并與輸入對(duì)象集的 識(shí)別相對(duì)應(yīng)。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述致動(dòng)的按鍵區(qū)域的位置的確定包括確定 致動(dòng)相對(duì)于參照物對(duì)象的相對(duì)位置，并且，其中所述確定輸入符號(hào)或功能的步驟包括為致 動(dòng)的按鍵區(qū)域確定如下輸入符號(hào)或功能，所述符號(hào)或功能與致動(dòng)的相對(duì)位置相關(guān)聯(lián)，并與 輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)包括輸入對(duì)象集的停止姿 勢，并且，其中所述確定輸入符號(hào)或功能的步驟包括確定停止的功能。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，輸入?yún)^(qū)域提供作為具有增強(qiáng)的多觸摸支持的觸 摸板或?qū)懽职迤鹱饔玫奶摂M接口，并且進(jìn)一步地，其中所述確定輸入符號(hào)或功能的步驟包 括確定觸摸板或?qū)懽职宓妮斎搿?br> 29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的步驟利用單獨(dú)的視 頻捕獲設(shè)備。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括初始化數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的輸入?yún)^(qū)域。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述輸入?yún)^(qū)域提供虛擬接口，并且其中該虛擬 接口的位置在所述初始化輸入?yún)^(qū)域的過程中被建立。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，輸入?yún)^(qū)域提供虛擬接口，并且其中確定輸入符 號(hào)或功能的步驟包括確定用于改變虛擬接口的操作的輸入模式的輸入功能。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述確定輸入?yún)^(qū)域致動(dòng)的步驟包括檢查輸入對(duì) 象是否越過閾值，所述閾值可視化為三維空間里的一個(gè)平面。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述執(zhí)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的步驟利用單獨(dú)的視 頻捕獲設(shè)備。
35.一種用于確定虛擬輸入的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，包括用于存儲(chǔ)信息的存儲(chǔ)器單元，所述信息將單獨(dú)的輸入符號(hào)或功能與所述設(shè)備的輸入?yún)^(qū) 域的相應(yīng)的致動(dòng)參數(shù)相關(guān)聯(lián)，其中輸入符號(hào)或功能被分配給一組輸入對(duì)象中相應(yīng)的輸入對(duì) 象集；用于從所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的至少一個(gè)輸入?yún)^(qū)域中遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)的輸入模塊；處理器，用于根據(jù)采集的數(shù)據(jù)確定由輸入對(duì)象集引起的輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)；根據(jù)采集的數(shù)據(jù)確定在區(qū)域內(nèi)的所述致動(dòng)的至少一個(gè)參數(shù)；根據(jù)采集的數(shù)據(jù)從所述一組輸入對(duì)象中識(shí)別所述輸入對(duì)象集；以及為致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定如下輸入符號(hào)或功能，所述輸入符號(hào)或功能與致動(dòng)參數(shù)相關(guān) 聯(lián)，且與所述輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述輸入模塊被用來從數(shù)據(jù)輸入設(shè) 備的兩個(gè)或更多個(gè)輸入?yún)^(qū)域中遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，每個(gè)輸入?yún)^(qū)域的位置被動(dòng)態(tài)地設(shè)置， 且與參照物對(duì)象成固定的關(guān)系。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述參照物對(duì)象包括以下項(xiàng)中的一種(a)用戶的臉；(b)手指的指關(guān)節(jié)；(C)用戶的肩膀和(d)用戶的胸部。
39.根據(jù)權(quán)利要求35所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的一組多個(gè)輸入 區(qū)域位于距參照物對(duì)象不同距離的分開的平行平面內(nèi)。
40.根據(jù)權(quán)利要求35所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的一組多個(gè)輸入 區(qū)域被配置來接收來自兩個(gè)或更多個(gè)用戶的輸入，每個(gè)用戶分配給至少一個(gè)區(qū)域。
41.根據(jù)權(quán)利要求36所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，每個(gè)輸入?yún)^(qū)域被分配給一組兩個(gè)或 更多個(gè)接收設(shè)備中相應(yīng)的接收設(shè)備，并且其中所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的輸出模塊用來將為致動(dòng) 的輸入?yún)^(qū)域確定的輸入符號(hào)或功能傳送到其已分配的接收設(shè)備中。
42.根據(jù)權(quán)利要求35所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述輸入對(duì)象集包括一個(gè)或多個(gè)手指。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述輸入模塊用于利用單獨(dú)的視頻 捕獲設(shè)備來遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述輸入模塊用于利用兩個(gè)視頻捕 獲設(shè)備來遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)，包括視頻捕獲設(shè)備中的一個(gè)被配置為執(zhí)行數(shù)據(jù)采集以用于確定輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)已經(jīng)發(fā)生， 所述視頻捕獲設(shè)備貼近輸入?yún)^(qū)域設(shè)置；以及另一個(gè)視頻捕獲設(shè)備或者兩個(gè)視頻捕獲設(shè)備都被配置來執(zhí)行數(shù)據(jù)采集以用于確定在 輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)以及用于輸入對(duì)象集的識(shí)別。
45.根據(jù)權(quán)利要求42所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述輸入模塊用于利用非接觸式傳 感器來遠(yuǎn)程采集深度信息。
46.根據(jù)權(quán)利要求42所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述處理器被用來利用一個(gè)或多個(gè) 以下特征識(shí)別輸入對(duì)象集(a)尺寸；(b)形狀；(c)邊緣；(d)靜脈圖案；(e)指甲顏色；(f) 皮膚肌理和(g)膚色。
47.根據(jù)權(quán)利要求42所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述處理器用于通過確定致動(dòng)相對(duì) 于參照物對(duì)象的相對(duì)位置來確定至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述參照物對(duì)象包括以下項(xiàng)中的一 種(a)用戶的臉；(b)手指的指關(guān)節(jié)；(c)用戶的肩膀和(d)用戶的胸部。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述參照物包括以下項(xiàng)中的一種 (a)用戶的手和(b)手掌。
50.根據(jù)權(quán)利要求42所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述處理器用于通過確定致動(dòng)位置來確定至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)；以及為致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定如下輸入符號(hào)或功能，所述輸入符號(hào)或功能與致動(dòng)位置相關(guān)聯(lián) 且與輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)。
51.根據(jù)權(quán)利要求42所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述輸入對(duì)象集包括至少兩個(gè)手指， 并且其中處理器被用來確定至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)，所述參數(shù)包括手指之間的相對(duì)位置。
52.根據(jù)權(quán)利要求42所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述處理器用于通過確定輸入對(duì)象集的姿勢來確定至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)；以及為致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定如下輸入符號(hào)或功能，所述輸入符號(hào)或功能與輸入對(duì)象集的姿 勢相關(guān)聯(lián)，且與輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)。
53.根據(jù)權(quán)利要求42所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述處理器用于通過確定致動(dòng)位置和輸入對(duì)象集的姿勢來確定至少一個(gè)致動(dòng)參數(shù)；以及通過確定與致動(dòng)位置和輸入對(duì)象集的姿勢相關(guān)聯(lián)的，且與輸入對(duì)象集的識(shí)別相應(yīng)的輸 入符號(hào)或功能，為致動(dòng)的輸入?yún)^(qū)域確定輸入符號(hào)或功能。
54.根據(jù)權(quán)利要求42所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，輸入?yún)^(qū)域提供被配置為作為鍵盤或 鍵區(qū)起作用的虛擬接口，所述接口被劃分為配置用于由輸入對(duì)象集致動(dòng)的單獨(dú)的按鍵區(qū) 域，并且，其中所述輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)參數(shù)包括在所述輸入?yún)^(qū)域內(nèi)的按鍵區(qū)域致動(dòng)的單獨(dú)位 置，并且其進(jìn)一步地特征在于，其中所述存儲(chǔ)器單元用來存儲(chǔ)將輸入符號(hào)或功能與按鍵區(qū)域致動(dòng)的相應(yīng)位置相關(guān)聯(lián)的信 息，其中輸入符號(hào)或功能被分配給一組輸入對(duì)象中相應(yīng)的輸入對(duì)象集；所述處理器用于通過確定由輸入對(duì)象集致動(dòng)的按鍵區(qū)域的位置來確定致動(dòng)參數(shù)；以及通過確定與致動(dòng)的按鍵區(qū)域相關(guān)聯(lián)的、且與輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì)應(yīng)的輸入符號(hào)或功 能，為致動(dòng)按鍵區(qū)域確定輸入符號(hào)或功能。
55.根據(jù)權(quán)利要求35所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，輸入?yún)^(qū)域提供被配置為作為觸摸板 或鍵盤起作用的虛擬接口，并且其中致動(dòng)參數(shù)和/或輸入對(duì)象集被分配給觸摸板或鍵盤輸 入符號(hào)和功能，進(jìn)一步地，其中處理器通過確定相應(yīng)的觸摸板或鍵盤輸入來確定輸入符號(hào) 或功能。
56.根據(jù)權(quán)利要求54所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，按鍵區(qū)域的位置基于兩個(gè)或更多個(gè) 的參照物對(duì)象而設(shè)置，進(jìn)一步地，其中每個(gè)按鍵區(qū)域的位置被動(dòng)態(tài)地設(shè)置，且與對(duì)應(yīng)參照物 對(duì)象成固定的關(guān)系。
57.根據(jù)權(quán)利要求54所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，相關(guān)聯(lián)的輸入符號(hào)和功能按照傳統(tǒng) 的觸摸打字方法被單獨(dú)地分配給相應(yīng)的輸入對(duì)象集。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的裝置，其中，所述相關(guān)聯(lián)的輸入符號(hào)和功能包括特殊的輸 入符號(hào)和功能，進(jìn)一步地，其中處理器用于確定用于改變虛擬接口的操作模式的輸入符號(hào) 或功能，來接收所述的特殊符號(hào)和功能。
59.根據(jù)權(quán)利要求57所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述處理器用于通過確定輸入對(duì)象集的姿勢來確定致動(dòng)的按鍵區(qū)域的位置；以及通過為致動(dòng)的按鍵區(qū)域確定與輸入對(duì)象集的姿勢相關(guān)聯(lián)的、且與輸入對(duì)象集的識(shí)別相 對(duì)應(yīng)的輸入符號(hào)或功能，來確定輸入符號(hào)或功能。
60.根據(jù)權(quán)利要求57所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述處理器用于通過確定致動(dòng)相對(duì)于參照物對(duì)象的相對(duì)位置來確定致動(dòng)的按鍵區(qū)域的位置；以及通過為致動(dòng)的按鍵區(qū)域確定與致動(dòng)的相對(duì)位置相關(guān)聯(lián)的、且與輸入對(duì)象集的識(shí)別相對(duì) 應(yīng)的輸入符號(hào)或功能，來確定輸入符號(hào)或功能。
61.根據(jù)權(quán)利要求35所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)包括輸入對(duì)象集的 停止姿勢，并且其中所述處理器用于通過確定停止的功能來確定輸入符號(hào)或功能。
62.根據(jù)權(quán)利要求35所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，輸入?yún)^(qū)域提供被配置為作為具有增 強(qiáng)的多觸摸支持的觸摸板或?qū)懽职迤鹱饔玫奶摂M接口，并且其中所述處理器用于通過確定 觸摸板或?qū)懽职遢斎雭泶_定輸入符號(hào)或功能。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述輸入模塊用于利用單獨(dú)的視頻 捕獲設(shè)備來遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)。
64.根據(jù)權(quán)利要求35所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述處理器進(jìn)一步被用于確定所述 設(shè)備的輸入?yún)^(qū)域的初始化。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述輸入?yún)^(qū)域提供虛擬接口，其中所 述虛擬接口的位置在所述初始化過程中被建立。
66.根據(jù)權(quán)利要求35所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，輸入?yún)^(qū)域提供虛擬接口，其中所述 處理器用于通過確定用于改變虛擬接口的輸入操作模式的輸入功能，來確定輸入符號(hào)或功 能。
67.根據(jù)權(quán)利要求35所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述處理器用于通過檢查輸入對(duì)象 集是否越過閾值來確定輸入?yún)^(qū)域的致動(dòng)，所述閾值被可視化為三維空間內(nèi)的一個(gè)平面。
68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中，所述輸入模塊用于利用單獨(dú)的視頻 捕獲設(shè)備來遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于在電子數(shù)據(jù)輸入設(shè)備上輸入數(shù)據(jù)的方法及裝置。在一種實(shí)施方式中，執(zhí)行對(duì)輸入對(duì)象的識(shí)別，所述輸入對(duì)象例如用來致動(dòng)按鍵區(qū)域的用戶的特定的手指。確定與致動(dòng)的按鍵區(qū)域和所使用的手指(或其他輸入對(duì)象)相關(guān)聯(lián)的符號(hào)。在其他實(shí)施方式中，在輸入?yún)^(qū)域內(nèi)提供虛擬輸入設(shè)備，所述虛擬輸入設(shè)備具有例如QWERTY類型鍵盤、電話鍵區(qū)和能夠多觸摸的觸摸板或?qū)懽职宓慕涌?。在?shù)據(jù)輸入過程中，一個(gè)或多個(gè)視頻捕獲設(shè)備從輸入?yún)^(qū)域遠(yuǎn)程采集致動(dòng)信息?；谥聞?dòng)、它們的位置和已識(shí)別的引起致動(dòng)的輸入對(duì)象集，來確定用戶輸入的符號(hào)或功能。
文檔編號(hào)G06F3/038GK101901106SQ20101018336
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者李東舸 申請(qǐng)人:美國智能科技有限公司