用于確定投影機的輻射區(qū)域中的手勢的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實現(xiàn)一種用于確定投影機(1；101)的輻射區(qū)域(3；103)中的手勢的方法，其具有以下方法步驟：借助所述投影機(1；101)借助光將圖像(10)投影(S01)到表面(2)上；測量(S02)在所述投影機(1；101)的輻射區(qū)域(3；103)中所做的手勢的影響下的來自所述表面(2)方向的經(jīng)反射的光的多個第一光強度；將所測量的光強度分別分配(S03)給所述投影機(1；101)投影的圖像(10)的一個位置；在第一時刻(t1)在多個第二位置上建立(S04)第一光強度函數(shù)(7a，7b)，所測量的光強度分配給所述多個第二位置；在第二時刻(t2)在所述多個第二位置上建立(S05)至少一個第二光強度函數(shù)(7a’，7a”，7b’)；將所述第一光強度函數(shù)(7a，7b)與所述第二光強度函數(shù)(7a’，7a”，7b’)進行比較(S06)，并且基于所述比較(S06)的結(jié)果確定(S07)所做的手勢。
【專利說明】用于確定投影機的輻射區(qū)域中的手勢的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于確定投影機的輻射區(qū)域中的手勢的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微型化的投影機可以安裝在移動電話、平板PC和其他的移動終端設(shè)備中。通常借助特殊的遙控或者通過按壓計算機鍵盤上的鍵來控制投影機。為了控制例如移動電話中的投影機，當(dāng)不取決于附加設(shè)備的控制可能性可供使用時，可能是有利的。
[0003]在EP 2 428 810 Al中描述了一種用于手勢控制移動電話中的投影機的方法，根據(jù)所述方法用戶在移動電話的視頻攝像機前方做手勢，分析所述手勢并且使之用于控制投影機。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明公開了具有權(quán)利要求1的特征的方法和具有權(quán)利要求11特征的設(shè)備。
[0005]據(jù)此提出用于確定投影機的輻射區(qū)域中的手勢的方法，具有以下方法步驟:借助投影機借助光將圖像投影到表面上；測量在投影機的輻射區(qū)域中所做手勢的影響下的來自表面方向的反射光的多個第一光強度；將所測量的光強度分別分配給由投影機投影的圖像的一個位置；在第一時刻在多個第二位置上建立第一光強度函數(shù)，所測量的光強度分配給所述多個第二位置；在第二時刻在多個第二位置上建立至少一個第二光強度函數(shù)；將第一光強度函數(shù)與第二光強度函數(shù)進行比較；并且基于比較的結(jié)果確定所做的手勢。
[0006]此外，提出一種用于確定投影機的輻射區(qū)域中的手勢的設(shè)備，其具有:投影裝置，借此可借助光投影圖像；探測器，其構(gòu)造用于測量在投影機的輻射區(qū)域中借助對象所做的手勢的影響下的來自表面方向的經(jīng)反射的光的光強度，投影機將圖像投影到所述表面上；計算裝置，其與探測器連接并且構(gòu)造用于將所測量的光強度分別分配給由投影機投影的圖像的一個位置，在以下位置上建立光強度函數(shù):所測量的光強度分配給所述位置，將所建立的光強度函數(shù)相互比較，并且基于比較的結(jié)果確定所做的手勢。
[0007]發(fā)明優(yōu)點
[0008]本發(fā)明所基于的知識在于，為了識別投影機的輻射區(qū)域中的手勢，研究沿著所投影的圖像的一些位置的光強度函數(shù)可能足夠。由此，產(chǎn)生對計算與儲存能力的相對小的需求以及對用于實施所述方法的設(shè)備的技術(shù)元素的低的要求。所述方法在探測器的輔助下利用投影機的組件，可以如此簡單地構(gòu)造所述探測器，使得所述探測器在沒有投影機的情況下不能實現(xiàn)手勢識別功能?？梢砸愿叩木_度并且在考慮合理性驗證標準的情況下實現(xiàn)光強度的測量。此外，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，投影機可以設(shè)置在難以夠到的部位，因為替代地通過直接在投影機上的控制實現(xiàn)通過投影機的輻射區(qū)域中的手勢的控制。也可以由多個人實現(xiàn)所述控制。
[0009]由從屬權(quán)利要求以及參考附圖的描述得到有利的實施方式和擴展方案。
[0010]根據(jù)一種優(yōu)選的擴展方案，通過以下方式實現(xiàn)所述分配:在實施光強度的測量的每一個時刻提供關(guān)于投影機在所述時刻投影了圖像的哪一個部分的信息，并且將所測量的光強度分配給圖像的所述部分的位置。當(dāng)投影機具有激光掃描儀時，例如能夠特別容易提供所述信息，因為激光掃描儀逐步掃過(abfahren)待投影的圖像。因此，例如可以使用光電二極管來測量光強度。但替代地，也可以使用極其位置準確分辨的光傳感器，所述光傳感器例如僅僅在小的空間角中分別檢測光強度，隨后將所測量的光強度分配給所述空間角、即圖像的位置，以所述空間角投影所述圖像的位置。
[0011]根據(jù)另一種優(yōu)選的擴展方案，僅僅當(dāng)分配所測量的強度的位置在所投影的圖像上設(shè)置在所投影的圖像的水平的和/或垂直的圖像邊緣中時才進行測量和分配。因此，可以降低所需的計算耗費和存儲需求。水平的和/或垂直的圖像邊緣的寬度可以在I個和100個像素之間、優(yōu)選在I個和10個像素之間、優(yōu)選為I個或者2個像素。每一個單個的水平的和/或垂直的圖像邊緣可以在其寬度方面與其他圖像邊緣區(qū)分。
[0012]根據(jù)另一種優(yōu)選的擴展方案，在水平的和/或垂直的圖像邊緣中投影預(yù)定義的測試圖樣、尤其投影構(gòu)造為均勻的顏色的或者紅外光的測試樣本。因此，變化的光強度的檢測可以變得更加準確。如果投影機在水平的和/或垂直的圖像邊緣處投影不變的圖像顯示，則可以在圖像顯示的相應(yīng)的光強度方面校正所測量的光強度。
[0013]根據(jù)另一種優(yōu)選的擴展方案，所述方法具有以下步驟:確定第一光強度函數(shù)中的顯著的部位并且確定第二光強度函數(shù)中的顯著的部位；將第一光強度函數(shù)中的至少一個顯著的部位分別與第二光強度函數(shù)中的顯著的部位關(guān)聯(lián)；并且產(chǎn)生手勢數(shù)據(jù)，所述手勢數(shù)據(jù)包含關(guān)于相互關(guān)聯(lián)的顯著的部位的空間位置的信息和/或關(guān)于顯著的部位之間的光強度的平均值的變化的信息。
[0014]根據(jù)另一種優(yōu)選的擴展方案，將光強度函數(shù)中的以下部位確定為顯著的部位:在所述部位和/或所述部位的周圍光強度函數(shù)的上升超過預(yù)先確定的上方的上升閾值或者低于預(yù)先確定的下方的上升閾值。因此可以保證，僅僅將實際上有意的手勢也確定為所述手勢。
[0015]根據(jù)另一種優(yōu)選的擴展方案，借助人手做出手勢。因此，可以特別容易地實現(xiàn)所述方法。
[0016]根據(jù)另一種優(yōu)選的擴展方案，所述方法還具有以下方法步驟:做出用于控制投影機的手勢，并且借助所做的確定的手勢來控制投影機。因此，例如可以控制投影機來放大圖像或者投影另一個圖像顯示(即規(guī)定的順序中的下一個圖像顯示)。但替代地，也可以相應(yīng)于手勢地控制所連接的計算機或者另一個設(shè)備。如果所述投影機構(gòu)造為移動電話，則也可以相應(yīng)于確定的手勢來控制移動電話的功能。
[0017]根據(jù)另一種優(yōu)選的擴展方案，在與投影機的第一間距dl和與投影機的第二間距d2之間的中間空間中實現(xiàn)手勢的做出，其中，第二間距d2大于第一間距dl，其中，第二間距d2小于投影機與投影面之間的第三間距d3的75%，其中，第一間距dl優(yōu)選位于5厘米和25厘米之間的范圍中，其中，第二間距d2優(yōu)選位于30厘米和100厘米之間的范圍中。
[0018]根據(jù)所述設(shè)備的一種優(yōu)選的擴展方案，投影裝置構(gòu)造為激光掃描儀。激光掃描儀是小的、能效高的并且產(chǎn)生生動的顏色。此外，如以上所描述的那樣，激光掃描儀通過逐步投影圖像10來使光強度至圖像的位置的分配變得容易。
[0019]根據(jù)另一種優(yōu)選的擴展方案，投影機構(gòu)造為移動電話和/或平板PC。因此，用于投影機的數(shù)據(jù)源和投影機集成在一個移動的殼體中，這使得使用簡單并且舒適。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]以下根據(jù)在附圖的示意圖中所說明的實施例進一步闡述本發(fā)明。附圖示出:
[0021]圖1:用于闡述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的方法的流程圖；
[0022]圖2:裝置的示意性側(cè)視圖，借助所述裝置實施根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的方法;
[0023]圖3:用于闡述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的方法的、由投影機朝向表面的視角的示意性前視圖；
[0024]圖4:用于闡述根據(jù)第一實施方式的方法的光強度函數(shù)的曲線圖；
[0025]圖5:用于闡述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的方法的兩個光強度函數(shù)；
[0026]圖6:用于闡述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的方法的兩個光強度函數(shù)；
[0027]圖7:用于闡述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的方法的兩個光強度函數(shù)；
[0028]圖8:根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一種實施方式的示意性俯視圖；
[0029]圖9:用于闡述根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的方法的流程圖。
[0030]只要沒有特殊說明，在所有附圖中，相同或功能相同的元素和設(shè)備設(shè)有相同的參考標記。盡管一些方法步驟設(shè)有具有數(shù)字的參考標記，但不以此確定順序。尤其也可以同時實施多個方法步驟。
【具體實施方式】
[0031]圖1示出用于闡述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的方法的流程圖。在此，參考圖2至7中的參考標記。
[0032]在方法步驟SOl中，借助于投影機I將圖像10投影到表面2上。在方法步驟S02中，測量來自表面2方向的經(jīng)反射的光的多個第一光強度。在此,光也在投影機I的福射區(qū)域3中所做的手勢的影響下反射回。在方法步驟S03中，將所測量的光強度分別分配給由投影機I投影的圖像10的一個位置。
[0033]根據(jù)第一實施方式，投影機I是激光掃描儀。在激光掃描儀中，可以如此控制激光掃描儀內(nèi)部中的微鏡，使得激光束掃過投影機I的輻射區(qū)域3內(nèi)部中的位置并且因此可以將圖像10投影到表面2上。通過微鏡的相應(yīng)的控制，使激光掃描儀對準圖像10的位置，不取決于是否實際發(fā)射或者沒有發(fā)射激光束。因此，在每一個時刻都已知，在所述時刻投影機I投影圖像10的哪一個部分?！巴队啊币辉~在此不意味著必須發(fā)射光束，而是如果在相應(yīng)的時刻應(yīng)當(dāng)根據(jù)待借助圖像10示出的圖像顯示發(fā)射光，則使光束投射在圖像10相應(yīng)的部分上。如果例如在確定的時刻應(yīng)當(dāng)將非常暗的圖像顯示投影到表面2上，則激光掃描儀雖然掃描圖像10的所有位置，但是僅僅在相對少的情形中發(fā)射光束。
[0034]如果在時刻t0測量SOl光強度，則可以將關(guān)于投影機I在時刻t0投影了圖像10的哪一部分的信息用于將所測量的光強度分配給圖像所述部分的位置。在此可以以如激光掃描儀能夠分辨的那樣小的彼此間距實現(xiàn)光強度至逐位置的分配。位置可以相應(yīng)于激光掃描儀投影的每一個像素并且因此可以給每一個像素分配一個光強度。但也可以僅僅在例如每五個由激光掃描儀投影的像素進行一次測量，從而僅僅給圖像10的每五個位置分配一個光強度。
[0035]對于分配有光強度的位置之間的位置，可以實施光強度的內(nèi)插，因此將經(jīng)內(nèi)插的光強度分配給分配了所測量的光強度的位置之間的位置。也可以在更長時間段上進行光強度的測量并且累加在所述時間段中測量的光強度。然后，可以將如此測量的經(jīng)累加的光強度共同分配給激光掃描儀在相應(yīng)的時間段中投影了的所有位置。能夠使用戶實現(xiàn)，例如根據(jù)應(yīng)當(dāng)投影到的表面2與投影機I的間距d3改變光強度測量的準確度。當(dāng)投影機I ;101與表面2之間的間距d3非常小時，用戶例如可以規(guī)定，在投影每一個單個的像素時通過激光掃描儀進行強度測量S02。
[0036]根據(jù)第一實施方式，分別僅僅在所述以下時刻t0進行測量S02和所測量的光強度的分配S03:在所述時刻所測量的光強度被分配S03的位置在所投影的圖像上設(shè)置在所投影的圖像10的水平的和/或垂直的圖像邊緣14中。換句話說，根據(jù)所提供的投影機I在時刻t0’投影圖像10的哪一部分的信息來判斷在時刻t0’是否應(yīng)當(dāng)進行光強度的測量S02。如果投影機I在時刻t0’投影設(shè)置在水平的和/或垂直的圖像邊緣14中的像素，則進行所測量的光強度的測量S02并且進行光強度至相應(yīng)的位置的分配S03。如果不進行測量，則也不進行相應(yīng)的分配S03。將測量S02限制在所投影的圖像10的圖像邊緣14上可以顯著降低計算耗費和對于根據(jù)本發(fā)明的方法所需的存儲容量。在此，可以將具有寬度為I個和100個像素之間、優(yōu)選個I和10個像素之間、優(yōu)選寬度為I個或2個像素的帶稱作圖像邊緣。在水平的和/或垂直的圖像邊緣14處可以投影預(yù)定義的測試圖樣，所述測試圖樣可以簡化光強度的測量。尤其可以將具有均勻的顏色或者紅外光圖樣的水平的和/或垂直的圖像邊緣用作測試圖樣。
[0037]如果投影機在水平的和/或垂直的圖像邊緣處投影不變的圖像顯示，則可以在圖像內(nèi)容的光強度方面校正所測量的光強度。
[0038]在方法步驟S04中，在第一時刻tl在多個第二位置上建立第一光強度函數(shù)7a、7b，所測量的光強度分配給所述多個第二位置。例如，如果將光強度僅僅分配給位于圖像10的水平或者垂直的圖像邊緣14處的位置，則也僅僅將第一光強度函數(shù)建立為設(shè)置在相應(yīng)的圖像邊緣14處的位置的函數(shù)。光強度函數(shù)7a、7b的建立S04可以基于先前測量的多個光強度。有利地，在建立光強度函數(shù)7a、7b的兩個時刻之間進行的光強度測量僅僅用于分別在隨后相繼的第一時刻光強度函數(shù)7a、7b的建立，在該第一時刻建立光強度函數(shù)7a、7b。有利地，在以下位置上建立光強度函數(shù)7a、7b:對于每一個光強度函數(shù)7a、7b分別沿著圖像10的平面中的一條線設(shè)置所述位置。
[0039]以下借助光強度函數(shù)7a、7b來描述根據(jù)第一實施方式的方法，所述光強度函數(shù)在所投影的圖像10的下方的水平的圖像邊緣處的位置上建立。在此，將垂直相疊地設(shè)置在下方的水平的圖像邊緣14內(nèi)的位置的所測量的光強度相加并且將光強度函數(shù)7a、7b定義為X坐標的函數(shù)。在圖像10的下端處平行于水平的圖像邊緣14地以圖像10的左下角處的原點O定義X軸(沿著所述X軸定義X坐標)。在由投影機I投影的圖像10方面理解概念“水平”和“垂直”而不理解為絕對的。
[0040]多個光強度函數(shù)7a、7b也可以沿著水平的圖像邊緣14內(nèi)的位置的相互平行并且垂直錯開的線建立并且例如用于合理性驗證考慮。如果下方的水平的圖像邊緣14例如是寬度為2個像素的帶，則可以在包括水平的最下方的像素行的線上建立光強度函數(shù)7a、7b，并且此外在包括水平的最下方第二像素行的線上建立光強度函數(shù)7a、7b。如果下方的水平的圖像邊緣14在寬度方面包括多于2個像素，則可以沿著下方的水平的圖像邊緣14的每一個水平的像素行建立光強度函數(shù)7a、7b，但也可以僅僅沿著約每兩個或者每三個或者水平的像素行建立光強度函數(shù)7a、7b?？梢詫⒎峙浣o位置(所述位置位于以下那些水平的像素行之間:在所述像素行上建立光強度函數(shù)7a、7b)的光強度相應(yīng)于其位置的X坐標加到以下那些光強度函數(shù)7a、7b的相同的X坐標處的光強度上:所述光強度函數(shù)在水平的像素行上建立，所述像素行最接近分配給光強度的位置。
[0041]例如，可以通過以下進行合理性驗證考慮:僅僅當(dāng)在位置的相互平行設(shè)置的線上建立的所述所有或者所述大多數(shù)的光強度函數(shù)7a、7b中同樣分別將具有基本X坐標xB或者在X坐標xB的挨緊的周圍的部位確定為顯著的部位時，才將具有確定的X坐標xB的位置確定為顯著的部位B。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式,在時刻tl實現(xiàn)第一光強度函數(shù)7a、7b的建立S04,所述時刻tl相應(yīng)于以下時刻:在所述時刻投影機I恰好結(jié)束圖像10的完全的掃描，所述時刻同時是以下時刻:在所述時刻投影機I重新開始圖像10的掃描。如果例如如此構(gòu)造投影機1，使得其不斷重復(fù)地從圖像10的左上角折返地掃描到圖像10的右下角，則建立第一光強度函數(shù)7a、7b的時刻tl是投影機I投影圖像10的右下角的時刻。
[0043]在方法步驟S05中，在第二時刻t2在多個第二位置上建立至少一個第二光強度函數(shù)7a’、7a”、7b’。換句話說，在不同的時刻tl、t2，但在基本上相同的位置上(在此處所描述的示例中在X軸上)建立多個光強度函數(shù)7a、7a’、7a”、7b、7b’。
[0044]根據(jù)第一實施方式的方法，時刻t2是投影機I再次結(jié)束整個圖像10的掃描的第一時刻tl之后的下一時刻。例如，也可以在其他的時刻建立其他的光強度函數(shù)，所述其他的時刻同樣相應(yīng)于投影機I恰好結(jié)束圖像10的完全的掃描的時刻。但是，建立光強度函數(shù)的時刻也可以相互間隔更短或更長或者沒有規(guī)律地實施。光強度函數(shù)的建立也可以取決于外部的影響。
[0045]在方法步驟S06中，將第一光強度函數(shù)7a、7b與第二光強度函數(shù)7a’、7a”、7b’進行比較。為了闡述本發(fā)明的第一實施方式，以下比較如以上所描述的、在X坐標上建立的光強度函數(shù)。換句話說，比較以下所述光強度函數(shù)7a、7a’、7a”、7b、7b’:所述光強度函數(shù)分別在相同的位置，但在不同的時刻tl、t2建立。以下參考圖4闡述方法步驟S06。
[0046]在方法步驟S07中，基于方法步驟S06中的比較的結(jié)果來確定所做的手勢。
[0047]圖2示出裝置的示意性側(cè)視圖，借助所述裝置實施根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的方法。
[0048]投影機I與表面2之間的間距用d3表示，圖像10投影到所述表面上。投影機I的輻射區(qū)域3在投影機I和表面2之間展開跨越間距d3。在輻射區(qū)域3到達表面2的地方可見具有水平和垂直的邊緣區(qū)域14的投影的圖像10。根據(jù)第一實施方式，尤其在接收區(qū)域6 (輻射區(qū)域3的一部分)中確定手勢，所述接收區(qū)域位于與投影機I的第一間距dl和第二間距d2之間。在圖2中示出的時刻tl，人手4伸入接收區(qū)域6中。因此表面2的一部分5被遮擋并且圖像10的一部分15沒有投影到表面2上，而是投影到手4上。在圖2中標記兩個顯著的部位A、B，以下參考圖3和圖4闡述所述兩個顯著的部位。
[0049]圖3是用于闡述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的方法的、由投影機I朝向表面2的視角的示意性前視圖。
[0050]圖3示出具有水平的圖像邊緣14的圖像10，所述圖像一部分投影到表面2上，而一部分投影到手4上。圖像10的投影到手4上的部分用15表示。在圖像10的下邊緣處畫出X軸，所述X軸包括以下位置:在所述位置上建立示例性的光強度函數(shù)7a、7a’、7a”、7b、7b’。根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式，確定顯著的部位B。所測量的光強度在圖3中的確定的顯著的部位B的左側(cè)和右側(cè)有明顯的差別，因為表面2的反射特性明顯區(qū)別于手4的反射特性。因為手4通常比表面2離測量光強度的投影機I近得多，所以沿著X軸的屬于圖像10的投影到手4上的部分15的位置處的光強度通常大于沿著X軸的屬于圖像10的投影到表面2上的部分的位置處的光強度。此外，在參照圖3描述的示例中，在右側(cè)垂直的圖像邊緣14處確定顯著的部位A，在所述部位處在垂直方向上光強度沿著右側(cè)垂直的圖像邊緣14有強烈的差別。為了確定顯著的部位A，沿著設(shè)置在右側(cè)垂直的圖像邊緣14中的位置的線建立光強度函數(shù)。圖像10的寬度用b表示，圖像10的高度用h表示。
[0051]圖4示出用于闡述根據(jù)第一實施方式的方法的、光強度函數(shù)7a的曲線圖。
[0052]圖4中的曲線在垂直軸上示出以任意單位“a.u.”的強度I。水平軸示出參考圖2和3闡述的并且在圖3上畫出的X軸。原點O相應(yīng)于圖像10的左下角。借助xB表示顯著的部位B的X坐標，而借助xb表示圖像10的右側(cè)的垂直的圖像邊緣14的X坐標，所述右側(cè)的垂直的圖像邊緣與原點O間隔b。所示出的在時刻tl建立的函數(shù)7a相應(yīng)于沿著X軸的、由于手4伸入輻射區(qū)域3 (更準確地說，伸入投影機I的接收區(qū)域6中)的光強度。光以低的光強度從表面2反射，光以更高的光強度I^i從手4反射。
[0053]根據(jù)第一實施方式，在一個方法步驟中，確定第一光強度函數(shù)7a、7b中的顯著的部位A、B、C、D0在此，將以下那些部位確定為顯著的部位A、B、C、D:在所述部位和/或在所述部位的周圍光強度函數(shù)的上升超過預(yù)先確定的上方的上升閾值或者低于預(yù)先確定的下方的上升閾值。在圖4中，光強度函數(shù)7a的上升在具有X坐標xB的顯著的部位B處超過預(yù)先確定的上方的上升閾值，以及在具有X坐標xb的顯著的部位D處超過預(yù)先確定的下方的上升閾值。上方的上升閾值和下方的上升閾值可以預(yù)編程，但也可以由用戶根據(jù)給定的情況——例如根據(jù)光比例來調(diào)節(jié)。由于其位置，顯著的部位D可能與圖像10的右側(cè)的圖像邊緣14相連。
[0054]圖5示出用于闡述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的方法的兩個光強度函數(shù)7a、7a’。
[0055]圖5示出基本上與圖4相同的元素。在時刻tl在X坐標的位置上建立了光強度函數(shù)7a。在時刻tl之后的時刻t2，在相同的位置上建立了光強度函數(shù)7a’。在所述方法步驟中，確定第二光強度函數(shù)7a’中的顯著的部位B’、D’。
[0056]在一個方法步驟中，將第一光強度函數(shù)7a的顯著的部位B與第二光強度函數(shù)7a’的顯著的部位B’關(guān)聯(lián)。這例如可能基于在X軸上的顯著的部位B、B’之間的小的間距Λ Xl而發(fā)生。可以考慮顯著的部位Β、Β’的其他特性以合理性驗證所述關(guān)聯(lián)。例如可以比較，是否通過以下方式實際確定了兩個顯著的部位Β、Β’:在光強度函數(shù)的上升中已超過上方的上升閾值。若不是這種情況，則可以不進行顯著的部位B、B’的關(guān)聯(lián)。光強度函數(shù)7a的顯著的部位D與光強度函數(shù)7a’的顯著的部位D’關(guān)聯(lián)。
[0057]在一個方法步驟中，可以基于相互關(guān)聯(lián)的顯著的部位B、B’產(chǎn)生手勢數(shù)據(jù)。在圖5中示出的光強度函數(shù)7a、7a’的變化過程中，可以根據(jù)相互關(guān)聯(lián)的顯著的部位B、B’之間的間距Λ X和已知的時刻t2、tl之間的時間差求取速度，手4在輻射區(qū)域3的接收區(qū)域6中在第一時刻tl與第二時刻t2之間的時間段中以所述速度運動。在所述情形中，所產(chǎn)生的手勢數(shù)據(jù)可以包含關(guān)于手4的位置和/或速度的信息。在此，可以忽略關(guān)于相互關(guān)聯(lián)的顯著的部位D、D’的信息，因為它們與右側(cè)的圖像邊緣14相關(guān)。因此例如可以在更長的時間段上建立手4的速度的運動圖樣，所述運動圖樣例如相應(yīng)于手的運動進入和隨后的由接收區(qū)域6的運動出來。由此可以確定為手勢。
[0058]圖6示出用于闡述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的方法的兩個光強度函數(shù)7a、7a”。
[0059]在圖6中，在時刻t2建立的光強度函數(shù)7a”中，確定具有x坐標xB的顯著的部位B”和具有X坐標xb的顯著的部位D”。顯著的部位B和B”相互關(guān)聯(lián)，并且顯著的部位D和D”相互關(guān)聯(lián)。在時刻tl建立的光強度函數(shù)7a在具有X坐標xB的顯著的部位B和具有x坐標xb的顯著的部位D之間具有基本恒定的光強度I胃# (tl)。在時刻t2建立的光強度函數(shù)7a”在具有X坐標xB的顯著的部位B”和具有X坐標xb的顯著的部位D”之間具有基本恒定的光強度I^i (t2)，其與I^i (tl)相差光強度差Λ II。在所述情形中，手勢數(shù)據(jù)可以包含關(guān)于每個時間間隔的光強度差△ Il的信息。由在時刻tl和t2之間相互關(guān)聯(lián)的顯著的部位B、B’的基本恒定的X坐標和在相同時間段中增大的、即在xB和xb之間空間上基本恒定的光強度可以推斷出，手4基本遠離表面2向著投影機I ;101運動。
[0060]由此可以確定手勢或者手勢的一部分。例如，可以將手4從右側(cè)的圖像邊緣伸入接收區(qū)域6中的連續(xù)實施、手4朝向左側(cè)的圖像邊緣的運動(如根據(jù)圖5說明的那樣)，和手4朝向投影機I ;101的運動(如根據(jù)圖6說明的那樣)解釋為手勢。
[0061]圖7示出用于闡述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的方法的兩個光強度函數(shù)7b、7b’。
[0062]圖7示出在時刻tl建立的第一光強度函數(shù)7b，以及在時刻t2建立的第二光強度函數(shù)7b’。光強度函數(shù)7b的顯著的部位D與光強度函數(shù)7b’的顯著的部位D”相關(guān)。光強度函數(shù)7b中的在時刻tl具有X坐標xB (tl)的顯著的部位B與光強度函數(shù)7b’中的在時刻t2的具有X坐標為xB，，，(t2)的顯著的部位B”’關(guān)聯(lián)。由X軸上xB (tl)與xB，，，(t2)之間的差ΛΧ2推斷出，手4在X軸上朝向原點O的運動，如根據(jù)圖5進一步闡明的那樣。對于xb > X > xB(tl)或者xb > X > xB” (t2)由基本恒定的光強度的平臺之間的光強度差Λ 12推斷出手4朝向投影機I ;101的附加的運動，如根據(jù)圖6進一步闡明的那樣。
[0063]此外,在圖7中，繪出兩個顯著的部位:具有用X坐標xCl表示的Cl和用X坐標xC2表示的C2。xCl和xC2之間的強度尖峰例如可能由金屬閃亮的物體引起。在根據(jù)第一實施方式的方法中，類似地沿著其他的三個邊緣區(qū)域?qū)崿F(xiàn)光強度函數(shù)7&、7&’、7&”、713、713’的根據(jù)附圖4至7所闡述的分析處理。因此可以確定垂直和水平方向上的運動，但也可以確定在圖像10的對角線上的運動或者朝向投影機I或者遠離投影機I的運動。
[0064]圖8示出對根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一種實施方式的示意性俯視圖。
[0065]在圖8中，投影機101構(gòu)造為具有激光掃描儀110的移動電話101，并且還具有探測器112和計算裝置114，所述激光掃描儀作為投影機裝置110。計算裝置114與探測器112連接并且如此構(gòu)造，使得所測量的光強度分別分配S03給由投影機I ;101投影的圖像10的一個位置、在分配有所測量的光強度的位置上建立S03、S04光強度函數(shù)7a、7a’、7a”、7b、7b’、相互比較S06所建立的光強度函數(shù)并且基于比較S06的結(jié)果確定S07所做的手勢。在此，如圖8示出的那樣，計算裝置114可以位于與激光掃描儀110和/或探測器112相同的殼體中，但也可以分開設(shè)置。探測器112構(gòu)造用于，測量S02在投影機101的輻射區(qū)域3中借助于對象4所做的手勢的影響下的來自表面2方向的經(jīng)反射的光的光強度，投影機101將圖像10投影SOl在所述表面上。在圖8中示出的實施方式中，探測器112構(gòu)造為光電二極管112。計算裝置114可以與激光掃描儀110相連并且如此構(gòu)造，使得從所述激光掃描儀接收關(guān)于激光掃描儀110在哪個時刻投影圖像10的哪個位置的信息。計算裝置114可以相應(yīng)地控制探測器112，例如當(dāng)激光掃描儀110投影圖像10的設(shè)置在圖像10的水平的和/或垂直的邊緣區(qū)域14中的位置時，進行光強度測量。
[0066]在間距d_p方面相對于彼此如此設(shè)置并且構(gòu)造探測器112和激光掃描儀110，使得探測器112的檢測區(qū)域108和投影機101的輻射11區(qū)域103兩者分別包括接收區(qū)域106。所述探測器的具有張角2 β的檢測區(qū)域108相對于投影機101的具有張角2 α的輻射區(qū)域103偏斜角度Y。因此，至少可以在檢測區(qū)域108中精確測量每一個手勢。
[0067]圖9示出用于闡述根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的方法的流程圖。
[0068]根據(jù)第二實施方式的方法具有與如圖1所說明的那樣的根據(jù)第一實施方式的方法基本相同的步驟。此外，根據(jù)第二實施方式的方法包括:在方法步驟SOO中，在投影機I ;101的輻射區(qū)域3 ；103中做出用于控制投影機的手勢并且在方法步驟S08中借助所做的確定的手勢來控制投影機I ;101。
[0069]盡管以上根據(jù)優(yōu)選的實施例描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于此，而是可以以多種方式方法進行修改。在不偏離本發(fā)明的核心的情況下，尤其可以以各種各樣的方式改變或者修改本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定投影機(I ;101)的輻射區(qū)域(3 ；103)中的手勢的方法，所述方法具有以下方法步驟: 借助所述投影機(I ;101)借助光將圖像(10)投影(SOl)到表面(2)上； 測量(S02)在所述投影機(I ；101)的輻射區(qū)域(3 ；103)中所做的手勢的影響下的來自所述表面(2)方向的經(jīng)反射的光的多個第一光強度； 將所測量的光強度分別分配(S03)給由所述投影機(I ；101)投影的圖像(10)的一個位置； 在第一時刻(tl)在多個第二位置上建立(S04)第一光強度函數(shù)(7a，7b)，所測量的光強度分配給所述多個第二位置； 在第二時刻(t2)在所述多個第二位置上建立(S05)至少一個第二光強度函數(shù)(7a’，7a”，7b，)； 將所述第一光強度函數(shù)(7a，7b)與所述第二光強度函數(shù)(7a’，7a”，7b’ )進行比較(S06);并且 基于所述比較(S06)的結(jié)果確定(S07)所做的手勢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過以下方式實現(xiàn)所述分配(S02):在實施光強度的測量(SOl)的每一個時刻(to)提供關(guān)于所述投影機(I ；101)在所述時刻(to)投影了所述圖像(10)的哪一部分的信息，并且將所測量(S02)的光強度分配(S03)給所述圖像(10)的所述部分的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的方法，其中，僅僅當(dāng)分配(S03)所測量的強度的位置在所投影的圖像(10)上設(shè)置在所投影的圖像(10)的水平的和/或垂直的圖像邊緣(14)中時才實施所述測量(S02)和所述分配(S03)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述水平的和/或垂直的圖像邊緣(14)的寬度在I個和100個像素之間、優(yōu)選在I個和10個像素之間、優(yōu)選為I個或2個像素。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4中任一項所述的方法，其中，在所述水平的和/或垂直的圖像邊緣(14)中投影預(yù)定義的測試圖樣、尤其投影構(gòu)造為均勻的顏色的或者構(gòu)造為紅外光的測試圖樣。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其具有以下方法步驟: 確定所述第一光強度函數(shù)(7a，7b)中的顯著的部位(A，B, C，D)并且確定所述第二光強度函數(shù)(7a，，7a，，，7b，)中的顯著的部位(B，，B”，B”，，D，，D”，D”，)； 將所述第一光強度函數(shù)(7a，7b)中的至少一個顯著的部位(A，B, C，D)分別與所述第二光強度函數(shù)(7a’，7a”，7b’ )中的顯著的部位(B’，B”，B”’，D’，D”，D”’ )關(guān)聯(lián)； 產(chǎn)生手勢數(shù)據(jù)，所述手勢數(shù)據(jù)包含關(guān)于相互關(guān)聯(lián)的顯著的部位(B，B’，B”，B”’，D，D’，D”，D”’ )的空間位置的信息和/或關(guān)于所述顯著的部位(B，B’，B”，B”’，D，D’，D”，D”’ )之間的光強度的平均值的變化的信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，將光強度函數(shù)(7a，7a，7a”，7b，7b’)中的以下部位確定為顯著的部位(A，B，B，，B，，，B，”，C，D，D，，D”，D，，，):在所述部位和/或在所述部位的周圍所述光強度函數(shù)的上升超過預(yù)先確定的上方的上升閾值或者低于預(yù)先確定的下方的上升閾值。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，借助人手(4)做出所述手勢。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其具有以下方法步驟: 在所述投影機(I ;101)的輻射區(qū)域(3 ；103)中做出(SOO)用于控制所述投影機(I ；101)的手勢；并且 借助所做出的確定的手勢來控制(S08)所述投影機(I ;101)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，在與所述投影機(1;101)的第一間距dl和與所述投影機(I ;101)第二間距d2之間的中間空間中實現(xiàn)所述手勢的做出(SOO)，其中，所述第二間距d2大于所述第一間距dl，其中，所述第二間距d2小于所述投影機(I ；101)和所述投影面之間的第三間距d3的75%，其中，所述第一間距dl優(yōu)選位于5厘米和25厘米之間的范圍中，其中，所述第二間距d2優(yōu)選位于30厘米和100厘米之間的范圍中。
11.一種用于確定投影機(I ;101)的輻射區(qū)域(3 ；103)中的手勢的設(shè)備，其尤其用于實施根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的方法，其具有: 投影裝置(110)，借此能夠借助光投影圖像(10)； 探測器(112)，其構(gòu)造用于測量(S02)在所述投影機(101)的輻射區(qū)域(3 ；103)中借助對象(4)做出的手勢的影響下的來自表面(2)方向的經(jīng)反射的光的光強度，所述投影機(I ;101)將圖像(10)投影(SOl)到所述表面上； 計算裝置(114)，其與所述探測器(112)連接并且構(gòu)造用于將所測量的光強度分別分配給(S03)由所述投影機(I ；101)投影的圖像(10)上的一個位置，在分配有所測量的光強度的位置上建立(S03，S04)光強度函數(shù)(7a，7a，7a”，7b，7b’)，相互比較(S06)所建立的光強度函數(shù)，并且基于所述比較(S06)的結(jié)果確定(S07)所做的手勢。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述探測器(112)和所述投影裝置(110)集成在一個共同的殼體中。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12中任一項所述的設(shè)備，其中，所述投影裝置(110)構(gòu)造為激光掃描儀。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項所述的設(shè)備，其中，所述投影機(101)構(gòu)造為移動電話和/或平板PC。
【文檔編號】G01B11/24GK104279979SQ201410457663
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月24日
【發(fā)明者】G·姆魯塞克, T·希普, R·施尼策爾, F·菲舍爾, L·勞舍爾, C·德爾福斯, M·劉, G·皮拉德 申請人:羅伯特·博世有限公司
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