用戶輸入設備可以由用戶用于向電子設備提供輸入，諸如使得任務在電子設備處執(zhí)行。用戶輸入設備的示例包括鼠標設備、鍵盤、觸摸墊、觸摸屏顯示器、游戲控制器等等。觸摸墊或觸摸屏顯示器檢測通過用戶在觸敏表面上的觸摸。該觸摸輸入可以被解釋為發(fā)送至電子設備的輸入事件。

附圖說明

關于以下附圖來描述一些實現(xiàn)方式。

圖1是根據(jù)一些實現(xiàn)方式的包括與電子設備相關聯(lián)的用戶輸入系統(tǒng)的示例布置的示意圖。

圖2是根據(jù)一些實現(xiàn)方式的過程的流程圖。

圖3是根據(jù)一些實現(xiàn)方式的觸筆的側視圖。

圖3A是根據(jù)另外的實現(xiàn)方式的觸筆的側視圖。

圖4是根據(jù)一些實現(xiàn)方式的圖3的觸筆的內(nèi)部部件的示意性視圖。

圖5是根據(jù)一些實現(xiàn)方式的如由圖像捕獲設備捕獲的觸筆圖像的圖像處理的示意圖。

圖6是根據(jù)另外的實現(xiàn)方式的如由圖像捕獲設備捕獲的觸筆圖像的圖像處理的示意圖。

圖7是根據(jù)一些實現(xiàn)方式的示例電子設備的框圖。

具體實施方式

用戶可以使用基于觸摸的輸入設備來向電子設備提供輸入。基于觸摸的輸入設備可以包括觸摸墊、觸摸屏顯示器或包括觸敏表面的任何其它輸入設備。觸敏表面能夠檢測觸敏表面上的用戶觸摸或劃刷，其被解釋為傳送至電子設備的輸入事件。觸敏表面可以依賴于觸摸或劃刷的電容性感測的使用。

在一些情況下，具有觸敏表面的輸入設備可能不可容易地供電子設備使用。例如，電子設備可以是臺式計算機，其具有一般豎直取向的顯示器，這使得顯示器上的基于觸摸的輸入對于用戶而言是不方便的。而且，觸敏表面依賴于用戶實際觸摸觸敏表面(使用手指或觸筆)以得到要識別的輸入。因此，觸敏表面可能不能夠識別懸停在觸敏表面上方的輸入對象(例如觸筆或用戶手指)。

依照一些實現(xiàn)方式，為了增加靈活性，提供一種輸入系統(tǒng)，其使用圖像捕獲設備來識別使用輸入對象做出的輸入手勢。作為示例，輸入對象可以包括觸筆，其可以是可以由用戶握持的任何物項。例如，觸筆可以是讀出筆、數(shù)字筆等等。作為其它示例，輸入對象可以包括用戶的(多個)手指。

圖1圖示了包括與用戶輸入系統(tǒng)相關聯(lián)的電子設備102的示例布置，所述用戶輸入系統(tǒng)允許用戶向電子設備102提供輸入。用戶輸入系統(tǒng)包括可以包括相機或相機的布置的圖像捕獲設備104，圖像捕獲設備104可以捕獲由用戶操縱的輸入對象106的圖像。在圖1的示例中，輸入對象106是觸筆。在其它示例中，輸入對象106可以包括用戶的手指。

在隨后的討論中，參照其中輸入對象106是觸筆的示例。要指出的是，根據(jù)一些實現(xiàn)方式的技術或機制可以應用于其它類型的輸入對象。

依照一些實現(xiàn)方式，觸筆106提供有提供在觸筆106的外表面上的回射材料111?；厣洳牧涎嘏c入射光的路徑平行的路徑反射入射光。在其它示例中，回射材料可以是大體上回射的材料，其中光沿與入射光的路徑近似平行的路徑被反射回來。如果反射光的路徑在與入射光的路徑平行的20°內(nèi)，則反射光的路徑近似平行于入射光的路徑。

入射光可以由光源組件108產(chǎn)生，光源組件108可以包括一個或多個光源。由光源組件108產(chǎn)生的光可以在指定的波長范圍中。例如，由光源組件108產(chǎn)生的光的波長范圍可以是825毫米到875毫米。在其它示例中，由光源組件108產(chǎn)生的光可以在另一波長范圍中。

在其中輸入對象106包括用戶的手指的示例中，回射材料可以提供為用戶的手指周圍的套筒(或多個套筒)。

在圖1的示例中，回射材料111包括觸筆106的兩個端部上的第一和第二回射圖案。第一和第二回射圖案可以不同于彼此以允許觸筆106的上部部分與觸筆106的底部部分之間的區(qū)分。

在圖1的示例中，觸筆106可以使用在表面結構110之上。觸筆106可以保持在表面結構110上方的懸停位置中，其中觸筆106在不觸碰表面結構110的上表面112的情況下懸停在表面結構110上方。在一些示例中，表面結構110可以是墊子。在其它示例中，表面結構110可以是桌子或書桌或用戶可以在其上工作的任何其它結構的頂部。

在一些實現(xiàn)方式中，表面結構110不具有電容性觸敏元件。因此，觸筆106的移動基于由圖像捕獲設備104捕獲的觸筆106的圖像來檢測。

在一些實現(xiàn)方式中，觸筆106可以提供有可以與表面結構110的上表面112交互的元件。例如，觸筆106的尖端部分107可以是可移動部分，其可以以例如彈簧加載的活塞的形式。當?shù)挚勘砻娼Y構110的上表面112擠壓時，活塞在觸筆106中移動?；钊囊苿涌梢杂捎|筆106傳送至電子設備102。作為示例，如圖1中所示，電子設備102可以包括無線接口118，其能夠與觸筆106中的對應無線接口(在圖1中未示出)無線通信。無線接口118可以是射頻(RF)接口、IR接口等等。作為示例，無線接口118可以是藍牙接口、近場通信(NFC)接口或任何其它類型的無線接口。

在其它示例中，要指出的是，觸筆106可以省略可移動尖端部分107。

觸筆106還可以包括用戶可激活元件，諸如按鈕或觸敏區(qū)。用戶可激活元件的致動可以從觸筆106無線傳送至電子設備102。

用戶輸入可以是基于由圖像捕獲設備104捕獲的觸筆106的圖像和可移動尖端部分107的致動和/或用戶可激活元件的致動。在一些示例中，當用戶可激活元件在移動觸筆106的時候被按下時，觸筆106可以用于執(zhí)行向所顯示的圖像上的噴涂繪圖。更具體地，可以接收用戶可激活元件的激活指示?；谒邮盏闹甘?，執(zhí)行利用對應于時間間隔的特定顏色(或多個顏色)對所顯示的圖像區(qū)的繪圖，輸入對象的用戶可激活元件在所述時間間隔期間保持激活。

由圖像捕獲設備104捕獲的觸筆106的圖像可以由相機傳送至電子設備102中的輸入處理引擎114。輸入處理引擎114連同圖像捕獲設備104、光源組件108和觸筆106一起可以是用戶輸入系統(tǒng)的部分。

如本公開中所討論的“引擎”可以包括硬件或硬件和編程的組合以實現(xiàn)相應引擎的功能。硬件和編程的這樣的組合可以以數(shù)個不同方式實現(xiàn)。例如，用于引擎的編程可以包括存儲在非暫時性機器可讀存儲介質(zhì)上的可執(zhí)行指令，并且用于引擎的硬件可以包括執(zhí)行那些指令的(多個)處理器。在這樣的示例中，機器可讀存儲介質(zhì)可以存儲指令，所述指令在由(多個)處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)引擎的功能。處理器可以包括微處理器、微控制器、可編程集成電路、可編程門陣列或前述的任何組合。

輸入處理引擎114可以向由輸入捕獲設備104捕獲的觸筆106的圖像應用圖像處理。由輸入處理引擎114應用的輸入處理可以檢測觸筆106在三個維度中的位置。三個維度可以包括x、y和z軸，其中x和y軸可以例如處于水平平面中，而z軸在例如豎直平面中延伸。更一般地，x和y軸處于第一平面中，并且z軸垂直于x和y軸二者。z軸對應于觸筆106關于表面結構110的上表面112的深度。圖1示出(在109處)沿z軸移動的觸筆106。

在一些示例中，圖像捕獲設備104可以包括相機，其可以捕獲對象(包括觸筆106)的深度信息。例如，相機可以是紅外(IR)相機，其包括深度傳感器。在由IR相機捕獲的圖像中可以包括IR圖像以及由IR相機捕獲的對象的深度信息二者。

以此方式，觸筆106在x、y和z軸上的位置可以由輸入處理引擎114確定?；谒_定的觸筆106的(多個)位置，輸入處理引擎114可以產(chǎn)生相應的(多個)輸入事件116。(多個)輸入事件116可以由電子設備102中的其它邏輯使用，所述其它邏輯諸如機器可讀指令(例如軟件或固件)、處理器等。

要指出的是，輸入處理引擎114可以甚至在觸筆106懸停在表面結構110之上時確定觸筆106在三個維度中的位置。該確定可以在沒有觸筆106與表面結構110之間的物理交互的情況下做出，而同時觸筆106懸停在表面結構110之上。

圖2是根據(jù)一些實現(xiàn)方式的過程的流程圖。圖2的過程可以由系統(tǒng)執(zhí)行，所述系統(tǒng)可以包括電子設備、電子設備的布置、處理器或處理器的布置。在一些示例中，可以執(zhí)行圖2的過程的系統(tǒng)是圖1的電子設備102。更具體地，在一些示例中，圖2的過程可以由輸入處理引擎114執(zhí)行。

系統(tǒng)接收(在202處)由輸入對象(例如觸筆106)的圖像捕獲設備104捕獲的數(shù)據(jù)，所述輸入對象具有觸筆106的表面上的回射材料。如以上所指出的，觸筆106的外表面上的回射材料可以包括第一回射圖案和不同的第二回射圖案。不同圖案可以具有不同形狀、不同大小，或者可以具有可以將一個回射圖案從另一回射圖案區(qū)分開的任何其它特性。在一些示例中，第一回射圖案可以提供在觸筆106的上部部分處，而第二回射圖案可以提供在觸筆106的底部部分處，諸如靠近尖端部分107或在尖端部分107上。不同回射圖案的使用允許在觸筆106的頂部和底部部分之間做出區(qū)分。

系統(tǒng)基于所接收的數(shù)據(jù)而確定(在204處)輸入對象在三個維度中的位置?；谳斎雽ο蟮奈恢没蚧诳梢曰谌缬上到y(tǒng)確定的輸入對象的多個位置而導出的手勢，一個或多個輸入事件(例如圖1中的116)可以由系統(tǒng)生成。

在可替換的實現(xiàn)方式中，要指出的是，觸筆106還可以結合觸敏表面(諸如觸摸墊或觸摸屏顯示器)使用。在這樣的實現(xiàn)方式中，所確定的觸筆106的位置，并且更具體地，所確定的觸筆106的尖端部分的位置，可以用于執(zhí)行非故意觸摸拒絕。非故意觸摸拒絕用于拒絕不是有意為之的觸摸的任何觸摸。例如，握持觸筆106的用戶可能諸如利用用戶的手掌或關節(jié)無心觸摸到觸敏表面。

在一些實現(xiàn)方式中，基于所確定的觸筆106的位置，可以標識具有關于觸筆106的空間關系的區(qū)，諸如觸筆106的尖端部分。例如，所確定的區(qū)可以是觸筆106的尖端部分周圍的區(qū)。作為其它示例，所確定的區(qū)可以是離開觸筆106的尖端部分的距離。所確定的區(qū)可以是非活躍區(qū)，其中要無視非活躍區(qū)中的任何觸摸。因而關于所確定的區(qū)執(zhí)行非故意觸摸拒絕。

圖3是根據(jù)一些示例的觸筆106的側視圖。圖4是觸筆106的內(nèi)部部件的示意性視圖(其中移除了觸筆106的外殼301)。在圖3的示例中，觸筆106一般地被成形為讀出筆。它們這些觸筆106具存總體主體302?；厣洳牧峡梢酝扛灿诖篌w沿主體302的整個長度的主體302的外表面。輸入對象的主體的“大體沿整個長度”可以是指大于輸入對象的主體的整個長度的50％。在其它示例中，回射材料不是大體涂覆于觸筆106的整個長度，而是替代地可以涂覆于觸筆106的上部部分304和底部部分306。要指出的是，上部部分304和底部部分306可以具有比在圖3的示例中所描繪的更長的長度或更短的長度。上部部分304和下部部分306可以具有不同于彼此的相應回射圖案。

觸筆106的底部部分可以提供有可移動活塞308(其為圖1的尖端部分107的示例)?？梢苿踊钊?08可以是彈簧加載的活塞，其在活塞308接觸表面結構110的上表面112時可沿觸筆106的長度縱向移動?；钊?08的移動可以由活塞傳感器311檢測，活塞傳感器311可以是電氣開關傳感器、光學傳感器或任何其它類型的傳感器。

壓力抵靠上表面112在觸筆106上的應用可以使得活塞308縱向移動。由用戶應用的不同壓力可以對應于活塞308的不同移動，所述移動可以由觸筆106檢測。觸筆308的不同位置可以在從觸筆106傳輸至電子設備102的數(shù)據(jù)中傳送。作為示例，由用戶應用的導致活塞308的不同縱向移動的不同壓力可以對應于在所顯示的圖像中繪制的不同線寬度。

在根據(jù)圖3和4的示例中，可以提供用戶可激活按鈕310，其可以由用戶按下。按下按鈕310的部分312導致按鈕310的第一致動。按壓按鈕310的第二部分314導致按鈕310的第二致動。按壓按鈕310的中間部分316導致按鈕310的第三致動。不同致動可以對應于三個不同的按鈕輸入。在其它示例中，可以提供其它類型的用戶可激活元件。

觸筆106還包括發(fā)光二極管(LED)指示器318。圖4還示出包括在觸筆106中以向觸筆106中的各種部件提供電力的電池324。

觸筆106還可以包括取向傳感器322，諸如加速度計，其可以檢測觸筆106的取向(例如豎直取向、水平取向或豎直與水平之間的另一取向)。

此外，觸筆106包括無線接口320，其可以與圖1的電子設備102中的無線接口118無線通信。對應于活塞308的激活的信號、對應于按鈕310的激活的信號和取向傳感器322的所測量的數(shù)據(jù)可以通過無線接口320無線傳送至電子設備102。

前文參照其中活塞308在觸筆的底部部分處的觸筆106的取向。在其它示例中，如果觸筆106要供基于電容性的觸敏表面(取代于或附加于如以上所討論的基于圖像的輸入系統(tǒng))使用，則觸筆106的電容性筆尖326可以被視為在觸筆106的底部部分處。電容性筆尖326可以由基于電容性的觸敏表面檢測。

要指出的是，在其它示例中可以省略如圖3和4中所示的觸筆106的一些元件。例如，圖3A示出沒有圖3的觸筆的各種元件的根據(jù)另外的實現(xiàn)方式的觸筆106。

圖5是根據(jù)一些實現(xiàn)方式的可以由輸入處理引擎114執(zhí)行的圖像處理的示意圖。輸入處理引擎114接收由圖像捕獲設備104提供的數(shù)據(jù)502，圖像捕獲設備104可以包括例如IR相機。IR相機提供原始IR圖像504，其描繪如由用戶在表面結構110上方握持的觸筆106。輸入數(shù)據(jù)502還包括深度信息506，如由IR相機的深度傳感器所捕獲到的。深度信息506提供在原始圖像504中捕獲的元素深度的指示。

輸入處理元件114向輸入數(shù)據(jù)502應用圖像處理508以標識觸筆106的位置。圖像處理508產(chǎn)生突顯觸筆106而同時移除原始圖像504中的元素的剩余部分的經(jīng)處理的圖像510，所述元素的剩余部分包括用戶的手部和支撐結構110。深度信息506還通過圖像處理508轉換成突顯觸筆106的深度圖像512。

由于觸筆106的外表面上的回射材料的使用，使得突顯觸筆106的圖像處理508更加精確。

組合圖像510和512產(chǎn)生包括3D信息的觸筆106的輸出圖像514，所述3D信息可以用于確定觸筆106的3D位置。

圖6是示出可以由輸入處理引擎114執(zhí)行的根據(jù)一些實現(xiàn)方式的進一步處理的示意圖。對圖6的過程的輸入(稱為位置數(shù)據(jù)601)可以從圖5的輸出圖像514導出。在圖6的示例中，輸入處理引擎114包括聚合模塊602和硬件處理電路604。聚合模塊602可以包括機器可讀指令。在其它示例中，取代于使用圖6中所描繪的布置，可以提供不同的處理布置。

位置數(shù)據(jù)601(其提供觸筆106在三個維度中的位置)由聚合模塊602接收。來自觸筆106的其它觸筆信息606也由聚合模塊602接收。其它觸筆信息606可以包括涉及活塞308的激活的信息、涉及按鈕310的激活的信息和來自取向傳感器322的測量數(shù)據(jù)(圖3)。

聚合模塊602聚合位置數(shù)據(jù)601和其它觸筆信息606以產(chǎn)生經(jīng)聚合的數(shù)據(jù)608，經(jīng)聚合的數(shù)據(jù)608可以被提供給硬件處理電路604。在一些示例中，經(jīng)聚合的數(shù)據(jù)608可以以通用串行總線(USB)格式提供給硬件處理電路604。

響應于經(jīng)聚合的數(shù)據(jù)608，硬件處理電路604處理事件數(shù)據(jù)610以表示相應的(多個)輸入事件，諸如人機接口設計(HID)事件數(shù)據(jù)。將HID事件數(shù)據(jù)610提供給聚合模塊602，聚合模塊602然后可以處理(多個)輸入事件。

圖7是根據(jù)一些實現(xiàn)方式的示例電子設備102的框圖。處理器可以包括微處理器、微控制器、處理器模塊或子系統(tǒng)、可編程集成電路、可編程門陣列或另一控制或計算設備。電子設備102包括一個或多個處理器702，其耦合到一個非暫時性機器可讀存儲介質(zhì)(或多個存儲介質(zhì))704。

存儲介質(zhì)(或多個存儲介質(zhì))704可以存儲機器可讀指令706，其可以包括輸入處理引擎指令708(輸入處理引擎114的指令)。

存儲介質(zhì)(或多個存儲介質(zhì))704可以包括不同形式的存儲器，包括半導體存儲器器件，諸如動態(tài)或靜態(tài)隨機存取存儲器(DRAM或SRAM)、可擦除和可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦除和可編程只讀存儲器(EEPROM)和閃速存儲器；磁盤，諸如固定盤、軟盤和可移除盤；多個其它磁性介質(zhì)，包括磁帶；多個光學介質(zhì)，諸如致密盤(CD)或數(shù)字視頻盤(DVD)；或其它類型的存儲設備。要指出的是，以上討論的指令可以提供在一個計算機可讀或機器可讀存儲介質(zhì)上，或者可以提供在分布于可能具有復數(shù)個節(jié)點的大型系統(tǒng)中的多個計算機可讀或機器可讀存儲介質(zhì)上。這樣的一個或多個計算機可讀或機器可讀存儲介質(zhì)被視為制品(或制造品)的部分。制品或制造品可以是指任何經(jīng)制造的單個部件或多個組件。一個或多個存儲介質(zhì)可以位于運行機器可讀指令的機器中，或者位于遠程站點處，可以通過網(wǎng)絡從所述遠程站點下載機器可讀指令以供執(zhí)行。

在前述描述中，闡述眾多細節(jié)以提供本文所公開的主題的理解。然而，實現(xiàn)方式可以在沒有這些細節(jié)中的一些的情況下實踐。其它實現(xiàn)方式可以包括來自以上討論的細節(jié)的修改和變型。意圖在于隨附權利要求覆蓋這樣的修改和變型。