CN101581997A - 多点触控位置追踪装置及互动系统与互动影像处理方法 - Google Patents

多点触控位置追踪装置及互动系统与互动影像处理方法 Download PDF

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CN101581997A CNA2008100969414A CN200810096941A CN101581997A CN 101581997 A CN101581997 A CN 101581997A CN A2008100969414 A CNA2008100969414 A CN A2008100969414A CN 200810096941 A CN200810096941 A CN 200810096941A CN 101581997 A CN101581997 A CN 101581997A
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赵士宾
陈加珍
黄清隆
刘通发
王博弘
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Abstract

本发明公开了一种多点触控位置追踪技术及应用该技术的互动装置多点互动影像处理方法,其通过在导光组件上设计的结构,使光线得于因全反射现象的破坏而散射出该导光组件以形成具有短距离高度分布的散射光场。利用散射光场可以检测可动物体与该导光组件间的物理关系,进而作为互动的判断基础。在另一实施例中,本发明还提供一种影像处理方法,其通过不同的阀门值过滤散射光场所感测到的影像,并根据过滤影像的特征值分部状态判断可动物体与导光组件的物理关系的变化。

Description

多点触控位置追踪装置及互动系统与互动影像处理方法
技术领域
本发明涉及多点触控位置追踪技术,特别是涉及一种利用全反射遭受破坏的光学现象以检测可动物体的动作信息的一种多点触控位置追踪装置与互动系统及其影像处理方法。
背景技术
多点触控系统就是可以允许多个可动物体(例如:手指)以触控式的操控方式来与多媒体互动系统进行互动。在现有技术中,触控系统的设计方式大都只能感测到一个接触点而已,因此在应用时便会受到限制。此外,受限于传统利用指示装置,例如:鼠标,作为多媒体系统或者是电子装置间的沟通接口,因此多点触控的技术并未受到重视。不过,随着消费电子产品的缩小,以及人机互动的模式的改变,多点触控的技术发展,已经逐渐崭露头角。
如图1所示,该图为美国公开专利US.Pub.No.20080029691所提供的一种通过全反射失效的方式所形成的多点控制感测显示装置。在该技术中,主要具有一导光板10,其一侧具有一发光源11以提供光线进入该导光板10内,由于导光板10外部为折射率小于导光板10的空气,因此在特殊的光线入射角度设计下,可使进入导光板10的光线于该导光板10内产生全反射的现象。当使用者利用折射率比较高的物体12(如:手指上的皮肤),触碰导光板10的表面时,会造成触碰点上的光线丧失全反射的效果而散射形成一感测光场13。再通过感测模块14接收散射的光信号并经过处理分析,就可以作为控制或者是复杂几何的操控的基础。
除此之外,在美国专利US.Pat.No.3,200,701所提供的一种光线全反射现象的指纹取像技术,其将光源导入一个折射率高于空气的面板(如:玻璃)中,使得光源的光线在面板中进行全反射。当手指纹路中的皮肤触碰到面板时,由于皮肤的折射率高于面板,导致全反射现象遭到破坏。再利用感测模块撷取由皮肤散射的散射光所形成具有明暗分布的影像,进而辨识出手指皮肤上的纹路。
另外,美国专利US.Pat.No.6,061,177所提供的一种利用全反射原理的触控投影互动面板。其主要是在感面板的一侧设置一感测模块。感测模块与面板之间具有一偏光镜,其可以过滤掉非全反射的光线,使得感测模块无法接收到手指皮肤(或者是其它折射率比面板高的材质)接触到面板所造成全反射破坏而散射的光线。如此在触碰位置处变会形成暗部区域,以作为投影显示画面的触控互动位置的依据。
发明内容
本发明提供一种多点触控位置追踪装置,其在导光组件上设计可破坏全反射的结构,使光线得于因全反射现象的破坏而散射出该导光组件以形成具有短距离高度分布的散射光场。利用散射光场可以检测接触该导光组件或者是非接触的可动物体与该导光组件间的物理关系。
本发明提供一种多点互动系系统,其在导光组件上设计可破坏全反射的结构,使光线得于因全反射现象的破坏而散射出该导光组件以形成具有短距离高度分布的散射光场。利用散射光场可以检测接触该导光组件或者是非接触该导光组件的可动物体与该导光组件间的物理关系。根据该物理关系控制互动程序与使用者间产生互动。
本发明还提供一种多点互动影像处理方法,其通过不同的阀门值过滤根据散射光场所检测到的影像,然后判断可动物体与导光组件的物理关系的变化。另外,该多点互动影像处理方法还可以追踪可动物体是否持续触碰导光组件或者是触碰压力的大小变化。
在一实施例中,本发明提供一种多点触控位置追踪装置,其特征在于,包括:
一光源;
一导光组件,用于接收该光源所提供的一入射光场,该导光组件的一侧面提供该入射光场出射以形成一散射光场;
一感测模块,用于感测被散射或反射的该散射光场以获得一感测影像;以及
一处理单元,用于根据该感测影像判断对应该感测影像的至少一物体与该导光组件间的一物理关系并追踪该物理关系的变化。
所述的多点触控位置追踪装置,其中,该导光组件的该侧面上具有凹凸结构。
所述的多点触控位置追踪装置,其中,该导光组件还具有:
一导光板,用于提供接收该入射光场;以及
一导光片,连接于该导光板的一侧面上,该导光片的折射率大于该导光板的折射率,该导光片的表面具有凹凸结构以使该入射光场出射而形成该散射光场。
所述的多点触控位置追踪装置,其中,该光源为一红外光发光二极管,红外光雷射或非可见光波段的光源。
所述的多点触控位置追踪装置,其中,该感测模块还具有:
一影像传感器;以及
一透镜组,用于将该感测影像成像于该影像传感器上。
所述的多点触控位置追踪装置,其中,还具有一滤光片,设置于该镜头组与该影像传感器之间或者是该镜头组与该导光组件之间。
所述的多点触控位置追踪装置,其中,该物理关系为位置或者是作用于该导光组件上的压力。
在另一实施例中,本发明提供一种多点互动系统,其特征在于,包括:
一光源;
一导光组件,用于接收该光源所提供的一入射光场,该导光组件的一侧面提供该入射光场出射以形成一散射光场;
一感测模块,用于感测被散射或反射的该散射光场以获得一感测影像;
一处理单元,用于根据该感测影像判断对应该感测影像的至少一物体与该导光组件间的一物理关系并追踪该物理关系的变化,并产生对应该物理关系或该物理关系变化的一控制信号;以及
一显示装置,用于根据该控制信号产生对应的一互动影像。
所述的多点互动系统,其中,该导光组件为一导光板,用于提供入射光场出射的侧面上具有凹凸结构。
所述的多点互动系统,其中,该导光组件还具有:
一导光板,用于提供接收该入射光场;以及
一导光片,连接于该导光板的一侧面上,该导光片的表面具有凹凸结构以提供该入射光场出射而形成该散射光场。
所述的多点互动系统,其中,该光源为一红外光发光二极管,红外光雷射或非可见光波段的光源。
所述的多点互动系统,其中,该传感器还具有:
一影像感测模块;以及
一透镜组,用于将该感测影像成像于该影像传感器上。
所述的多点互动系统,其中,还具有一滤光片,设置于该镜头组与该影像传感器之间或者是该镜头组与该导光组件之间。
所述的多点互动系统,其中,该显示装置与该导光组件相耦接。
所述的多点互动系统,其中,该显示装置为背投影显示装置或者是液晶显示装置。
所述的多点互动系统,其中,该物理关系为位置或者是作用于该导光组件上的压力。
在另一实施例中,本发明提供一种多点互动影像处理方法,其特征在于,包括有下列步骤:
a,提供一导光组件以及一感测模块,该导光组件接收一入射光场并提供该入射光场出射以形成一散射光场,该散射光场投射于至少一可动物体所散射的光线由该感测模块接收以形成一感测影像;
b,根据至少一门槛值过滤该感测影像以形成至少一过滤影像;
c,分析该至少一过滤影像以寻找出对应每一过滤影像的至少一特征值群组,每一特征值群组对应一可动物体;
d,根据该至少一特征值群组决定每一可动物体与该导光组件间的一物理关系;以及
e,追踪该物理关系变化。
所述的多点互动影像处理方法,其中,该物理关系为位置或者是作用于该导光组件上的压力。
所述的多点互动影像处理方法,其中,该特征值为亮度。
所述的多点互动影像处理方法,其中,该步骤b还包括有下列步骤:
b1,决定一第一门槛值以及一第二门槛值;
b2,根据该第一门槛值过滤该感测影像以形成一第一过滤影像;以及
b3,根据该第二门槛值过滤该第一过滤影像以形成一第二过滤影像。
所述的多点互动影像处理方法,其中,该第一过滤影像对应至少一非接触式可动物体以及该第二过滤影像对应至少一接触式可动物体。
所述的多点互动影像处理方法,其中,该步骤d与该步骤e之间还包括有下列步骤:
d1,判断该至少一特征值群组中是否有特征值群组遗失信号的现象,如果没有遗失的话则计算前一次的物理关系与本次物理关系间的变化;以及
d2,如果有变化的话,则变更该门槛值的大小,以重新产生新的过滤影像,并重复步骤a至d。
所述的多点互动影像处理方法,其中,还包括有下列步骤:
f,根据该物理关系变化产生一控制信号给一应用程序;以及
g,该应用程序根据该控制信号与该可动物体产生互动。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为现有的多点控制感测显示装置。
图2A为本发明的多点触控位置追踪装置第一实施例示意图。
图2B为本发明的滤光片配置位置另一实施例示意图。
图3A与图3B为本发明的多点触控位置追踪装置第一实施例动作示意图。
图4为本发明的多点互动影像处理方法流程示意图。
图5为本发明的多点互动影像处理方法流程另一实施例示意图。
图6为本发明的多点触控位置追踪装置第二实施例示意图。
图7A与图7B为本发明的多点触控位置追踪装置第二实施例动作示意图。
图8A为本发明多点互动系统第一实施例示意图。
图8B为本发明多点互动系统第二实施例示意图。
图9为本发明的多点互动系统影像处理与控制流程示意图。
图10为本发明的多点互动系统第三实施例示意图。
10-导光板
11-发光源
12-物体
13-感测光场
14-感测模块
2-多点触控位置追踪装置
20-光源
21-导光组件
210-凹凸结构
211-导光板
212-导光片
213-凹凸结构
22-感测模块
23-处理单元
3-影像处理方法
30~36-步骤
4-影像处理方法
40~47-步骤
440~442-步骤
450~454-步骤
6-显示装置
7-游戏装置
80、81、82、83-可动物体
90、93-散射光场
91、92、94-感测光场
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。
请参阅图2A所示的实施例,该图为本发明的多点触控位置追踪装置第一实施例示意图。该多点触控位置追踪装置2包括有:至少一光源20、一导光组件21、一感测模块22以及一处理单元23。该光源20,可产生红外光源,但不以此为限,例如紫外光源亦可以实施。该光源20,一般而言可使用发光二极管或者是雷射或者是其它非可见光源。在本实施例中,该光源20为一红外光发光二极管。该导光组件21可接收该光源20所提供的一入射光场,其一表面上具有凹凸结构210使得该入射光场于该导光组件21内部形成的全反射现象遭到破坏,使该入射光场散射出该导光组件21,以形成具有特定高度以及分布区域的散射光场,该特定高度的大小并无一定的限制,基本上其大小可取决于该光源20的强度而定。
该感测模块22可感测被反射或散射的该散射光场以取得一感测影像。该感测模块22还进一步包含一影像传感器以及一透镜组221。在本实施例中,该影像传感器220为红外光CCD影像传感器。该透镜组221,其设置于该影像传感器220与该导光组件21之间以将该感测影像成像于该影像传感器220上。为了能够避免其它光线干扰该影像传感器220撷取的影像,在该镜头221组与该影像传感器220之间还可以设置一滤光片222。在本实施例中,该滤光片222为一红外带通滤光片以过滤红外光以外的不必要波段的杂光(例如:环境可见光),进而提高影像传感器220的感测效率。该影像传感器220的数量可根据需要而定,并不以图式中的数量为限。如图2B所示,该图为本发明的滤光片配置位置另一实施例示意图。在本实施例中,该滤光片222的配置位置亦可以设置于该导光组件21与该镜头组221之间。
请参阅图3A与图3B所示的实施例,该图为本发明的多点触控位置追踪装置第一实施例动作示意图。如图3A所示,由于散射光场90从该导光组件21表面散射出来形成具有特定高度的散射光场分布,因此当有可动物体80与81(例如:手指或者是其它指示装置)靠近时,该散射光场90的光线会由该可动物体80与81表面散射或反射成一感测光场91,该感测光场91穿透该导光组件21而被该感测模块22接收,经过信号处理后形成一感测影像。此外,如图3B所示,在本图标中,显示可动物体82与83接触到该导光组件21的表面。同样地,该散射光场的光线也会由接触在该导光组件21上的可动物体82与83表面散射而形成感测光场92。该感测光场92由该感测模块22接收经过信号处理而形成一感测影像。
再回到图2A所示,该处理单元23,其与该感测模块22相耦接以接收该感测影像,并根据该感测影像判断对应该感测影像的至少一物体与该导光组件21间的一物理关系以及追踪该物理关系变化。该物理关系如果是非接触的可动物体80与81的话(如图3A)所示,则可以代表着该可动物体80与81的位置,也就是在三维的位置;如果是对于接触于该导光组件21的可动物体82与83的话(如图3B所示),则可以代表着该可动物体82与83的二维位置以及接触于该导光组件21的压力大小。
接下来说明该处理单元23处理感测影像以分析出可动物体与导光组件间物理关系的流程。请参阅图2A与图4所示,其中图4为本发明的多点互动影像处理方法流程示意图。在本实施例中该影像处理方法3包括有下列步骤:首先进行步骤30,该处理单元23接收由该影像传感器220所传输的感测影像信号。接着进行步骤31,根据一门槛值过滤该感测影像以形成至少一过滤影像,该门槛值为亮度门槛值。本步骤主要是决定一至少一个亮度门槛值,然后将该感测影像中每一个像素(pixel)的亮度值与该门槛值进行比较,如果大于该门槛值的话则予以保留。因此,在比较完毕之后可以得到亮度大于或等于该门槛值的过滤影像。
随后进行步骤32,分析该过滤影像以寻找出对应每一过滤影像的至少一特征值群组,特征值代表着影像像素的亮度。虽然在步骤31中已经过滤了不需要的信号,但是由于在导光组件21上有可能有多个可动物体(例如同一只手上不同的手指同时运动,或者是两双手的手指同时作动)同时在该导光组件21上以接触的方式或者是以非接触的方式进行位置侦测或者是压力判断,而不同的可动物体所产生的亮度也会有所不同,因此,为了区别出多个可动物体判断可动物体的位置或者是接触的压力大小,需要对通过该门槛值的影像进行亮度群组分类。根据步骤32的分类之后所得的特征值群组数量可以判断有几个可动物体在导光组件21上动作。
随后,进行步骤33,根据该至少一特征值群组决定每一可动物体与该导光组件21间的一物理关系。由于每一个特征群组的亮度范围以及在影像传感器220上所感测到的位置并不相同,因此本步骤主要是通过该亮度范围以及影像测器220上所感测到的位置的信息得到每一个特征值群组所对应的可动物体与该导光组件21间的物理关系。该物理关系包括有可动物体与该导光组件21间的相对位置以及接触的压力大小等信息。
步骤33之后,接着进行步骤34,判断该至少一特征值群组中是否有特征值群组遗失信号的现象。本步骤的判断目的是在于对于接触于导光组件21上的可动物体有可能因为可动物体于该导光组件21上滑动之故,而造成触压(接触压力)上的变化,使得特征值群组信号遗失的现象,因此,通过步骤34追踪信号如果有遗失的状态时,则进行步骤35,变更或改变原先门槛值的大小。然后再重新进行步骤31根据新决定的门槛值,再重新过滤一次以产生新的过滤影像。再回到步骤34,如果没有遗失的话则进行步骤36计算前一次的物理关系与本次物理关系间的变化。通过反复的步骤30至36的进行,可以持续追踪每一个于该导光组件21上方(不论有无接触)的可动物体的位置或压力大小及其变化。
请参阅图5所示,该图为本发明的该图为本发明的多点互动影像处理方法流程另一实施例示意图。在本实施例中,主要是针对同时有接触该导光组件的可动物体以及非接触的可动物体存在时该处理单元的处理流程。在本实施例的流程中,该影像处理方法4包括有下列步骤:首先进行步骤40,影像处理单元接收由该影像传感器所传输的感测影像信号。接着进行步骤41,根据一第一门槛值过滤该感测影像以形成一第一过滤影像。然后进行步骤42,根据一第二门槛值过滤该第一过滤影像以形成一第二过滤影像。在步骤41以及步骤42中的第一门槛值以及第二门槛值代表着亮度值大小,且第一门槛值比第二门槛值小。第一与第二门槛值会有大小的区别主要是要区别出属于接触式可动物体以及非接触式可动物体所产生的影像,以利进行后续不同的处理程序。
接触式的可动物体所产生的影像由于是直接接触在导光组件上,因此由接触式可动物体所散射的光线亮度会比非接触式可动物体所产生的散射光线亮度来得高。在步骤41与42中,通过第一门槛值以及第二门槛值的差异可以过滤出属于非接触式可动物体的第一过滤影像,以及属于接触式可动物体的第二过滤影像。接着进行步骤43分别对该第一过滤影像以及该第二过滤影像进行判断分析。步骤43的部分会区别出属于非接触式可动物体所产生的第一过滤影像以及属于接触式可动物体所产生的第二过滤影像。然后分别进行步骤44与步骤45对该第一过滤影像以及该第二过滤影像进行分析。
在步骤44中,首先进行步骤440分析该第一过滤影像以寻找出对应该第一过滤影像中的至少一特征值群组及该特征值群组的几何位置,其中每一个特征群组即对应一可动物体,而特征值代表着影像像素的亮度。以图3A为例如果有两个非接触式的可动物体80与81,则可以找出对应该两可动物体的特征值群组。步骤440的意义在于:因为不同的可动物体其距离导光组件的高度不同,因此所产生的散射光场的亮度也会有所不同。所以,为了区别出该多个非接触式可动物体的三维位置,需要对通过该门槛值的影像进行亮度群组分类。
随后,进行步骤441,根据该至少一特征值群组的分布决定每一可动物体与该导光组件间的三维位置。因为可动物体与该导光组件的距离远近不同之故,所以每一个特征群组所对应的亮度范围并不相同,因此在本步骤可以通过该亮度范围的信息可以判断出每一个特征值群组所对应的可动物体与该导光组件间的高度位置。另一方面,因为第一过滤影像中的特征值群组分布位置,其实是反应着影像传感器所感测的位置,而影像传感器所感测到的位置亦可以换算承对应于该导光组件上的位置。所以,根据每一个特征值群组的分布几何位置可以计算出可动物体于导光组件上方的二维位置。根据该二维位置以及高度可以决定出该可动物体的相对于该导光组件的三维位置。最后,再进行步骤442,通过下一次的侦测与分析,得到关于每一组特征值前后之间的差异,进而判断出该可动物体三维位置的变化。
在另一方面,关于第二过滤影像的部分,通过步骤45对该第二过滤影像进行分析。在步骤45中,首先进行步骤450分析该第二过滤影像以寻找出对应每二过滤影像的至少一特征值群组,每一个特征群组即对应一可动物体,而特征值代表着影像像素的亮度。为了区别出该多个非接触式可动物体的二维位置与触压的大小,需要对通过该门槛值的影像进行亮度群组分类。步骤450的意义在于:虽然可动物体都接触在该导光组件上,但是因为不同的可动物体其触压并不一定相同。以图3B为例,有两个接触式的可动物体82与83触压于该导光组件上且可动物体83的触压大于可动物体82,因此对应该两可动物体82与83所产生的散射光场的亮度会有所不同,所以可以找出分别对应该两接触式可动物体82与83的特征值群组。
再回到图5,在步骤450的分类之后,进行步骤451,根据该至少一特征值群组,决定每一可动物体与该导光组件间的二维位置与触压大小。因为可动物体与该导光组件的触压大小不同之故,所以每一个特征群组所对应的亮度范围并不相同,因此本步骤主要是通过该亮度范围的信息可以判断出每一个特征值群组所对应的可动物体与该导光组件间的触压大小。另一方面,因为第二过滤影像中的特征值群组分布位置,其实是反应着影像传感器所感测的位置,而影像传感器所感测到的位置亦可以换算承对应于该导光组件上的位置。所以,根据每一个特征值群组的分布几何位置可以计算出可动物体触压于导光组件上的二维位置。
步骤451之后,接着进行步骤452,判断该至少一特征值群组中是否有特征值群组遗失信号的现象。本步骤的判断目的是在于对于接触式可动物体而言,因为可动物体于该导光组件上滑动会造成触压上的变化,所以特征值群组信号会有遗失的现象。因此,通过步骤452追踪信号如果有遗失的状态时,则进行步骤453,改变原先第二门槛值的大小。然后再重新进行步骤42根据新决定的第二门槛值,再重新过滤一次以产生新的第二过滤影像。反之,如果没有遗失的话则进行步骤454计算前一次的二维位置与压力与本次二维位置与压力的变化,进而得到每一个接触于该导光组件上的可动物体的二维位置与压力大小及其变化。如此反复进行方法4的每一个步骤,则可以追踪于该导光组件上的可动物体的状态。
请参阅图6所示的实施例,该图为本发明的多点触控位置追踪装置第二实施例示意图。在本实施例中,该导光组件21是由一导光板211以及一导光片212所构成。该导光板211可提供接收该入射光场。该导光片212,其连接于该导光板211的一侧面上,该导光片212的折射率大于该导光板211的折射率,该导光片212的表面具有凹凸结构213以提供该入射光场出射而形成散射光场。
如图7A所示的实施例,由于散射光场93从该导光片212表面散射出来形成具有特定高度的散射光场分布,因此当有可动物体80与81(例如:手指或者是其它指示装置)靠近或接触时,该散射光场90的光线会由该可动物体80与81表面散射或反射成一感测光场94,该感测光场94穿透该导光片212以及该导光板211而被该感测模块22接收,经过信号处理后形成一感测影像。此外,如图7B所示,该图显示可动物体82与83接触到该导光组件21的表面。同样地,该散射光场的光线也会由接触在该导光片212上的可动物体82与83表面散射而形成感测光场94。该感测光场94由该感测模块22接收经过信号处理而形成一感测影像。
请参阅图8A所示的实施例,该图为本发明多点互动系统第一实施例示意图。在本实施例中,该多点互动系统5其主要是利用图2A的多点触控位置追踪装置2与一显示装置6相结合。该光源20、导光组件21以及该感测模块22的功能如前所述,在此不作赘述。该处理单元23,其可根据该感测影像判断对应该感测影像的至少一可动物体与该导光组件21间的一物理关系并追踪该物理关系的变化,并产生对应该物理关系或该物理关系变化的一控制信号。该显示装置6,其设置于该感测模块22与该导光组件21之间,该显示装置6可根据该控制信号产生对应的一互动影像。在本实施例中,该显示装置6与该导光组件21相耦接,使得使用者得于通过导光组件21看到显示装置6上所呈现的影像,而与之互动;此外,该显示装置6亦可与该导光组件21相距一段距离,其距离远近并无一定限制只要能让使用者可以看到显示装置6所显示的影像即可。一般而言,该显示装置6可为背投影显示装置或者是液晶显示装置。
如图8B所示的实施例,该图为本发明多点互动系统第二实施例示意图。在本实施例中,主要是将图6的多点触控位置追踪装置2与显示装置6相结合。也就是该导光组件21是由导光板211与导光片212所构成,其它的结构如同图8A所述,在此不作赘述。请参阅图9所示,该图为本发明的多点互动系统影像处理与控制流程示意图。基本上影像处理的方式如同图5的流程以具有判别接触式或非接触式可动物体的状态,图9的流程与图5差异的是在于图9中还包含有步骤46,根据所追踪到的物理关系变化产生一控制信号给一应用程序。该应用程序可为在显示装置内所执行的游戏或者是应用软件。或者是如图10所示,该应用程序亦可以在与该显示装置6连接的一游戏装置7内执行。再回到图9所示,最后在进行步骤47该应用程序根据该控制信号与该可动物体产生互动。
当然,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (23)

1、一种多点触控位置追踪装置,其特征在于,包括:
一光源;
一导光组件,用于接收该光源所提供的一入射光场,该导光组件的一侧面提供该入射光场出射以形成一散射光场;
一感测模块,用于感测被散射或反射的该散射光场以获得一感测影像;以及
一处理单元,用于根据该感测影像判断对应该感测影像的至少一物体与该导光组件间的一物理关系并追踪该物理关系的变化。
2、根据权利要求1所述的多点触控位置追踪装置,其特征在于,该导光组件的该侧面上具有凹凸结构。
3、根据权利要求1所述的多点触控位置追踪装置,其特征在于,该导光组件还具有:
一导光板,用于提供接收该入射光场;以及
一导光片,连接于该导光板的一侧面上,该导光片的折射率大于该导光板的折射率,该导光片的表面具有凹凸结构以使该入射光场出射而形成该散射光场。
4、根据权利要求1所述的多点触控位置追踪装置,其特征在于,该光源为一红外光发光二极管,红外光雷射或非可见光波段的光源。
5、根据权利要求1所述的多点触控位置追踪装置,其特征在于,该感测模块还具有:
一影像传感器;以及
一透镜组,用于将该感测影像成像于该影像传感器上。
6、根据权利要求5所述的多点触控位置追踪装置,其特征在于,还具有一滤光片,设置于该镜头组与该影像传感器之间或者是该镜头组与该导光组件之间。
7、根据权利要求1所述的多点触控位置追踪装置,其特征在于,该物理关系为位置或者是作用于该导光组件上的压力。
8、一种多点互动系统,其特征在于,包括:
一光源;
一导光组件,用于接收该光源所提供的一入射光场,该导光组件的一侧面提供该入射光场出射以形成一散射光场;
一感测模块,用于感测被散射或反射的该散射光场以获得一感测影像;
一处理单元,用于根据该感测影像判断对应该感测影像的至少一物体与该导光组件间的一物理关系并追踪该物理关系的变化,并产生对应该物理关系或该物理关系变化的一控制信号;以及
一显示装置,用于根据该控制信号产生对应的一互动影像。
9、根据权利要求8所述的多点互动系统,其特征在于,该导光组件为一导光板,用于提供入射光场出射的侧面上具有凹凸结构。
10、根据权利要求8所述的多点互动系统,其特征在于,该导光组件还具有:
一导光板,用于提供接收该入射光场;以及
一导光片,连接于该导光板的一侧面上,该导光片的表面具有凹凸结构以提供该入射光场出射而形成该散射光场。
11、根据权利要求8所述的多点互动系统,其特征在于,该光源为一红外光发光二极管,红外光雷射或非可见光波段的光源。
12、根据权利要求8所述的多点互动系统,其特征在于,该传感器还具有:
一影像感测模块;以及
一透镜组,用于将该感测影像成像于该影像传感器上。
13、根据权利要求12所述的多点互动系统,其特征在于,还具有一滤光片,设置于该镜头组与该影像传感器之间或者是该镜头组与该导光组件之间。
14、根据权利要求8所述的多点互动系统,其特征在于,该显示装置与该导光组件相耦接。
15、根据权利要求8所述的多点互动系统,其特征在于,该显示装置为背投影显示装置或者是液晶显示装置。
16、如权利要求第8项所述的多点互动系统,其特征在于,该物理关系为位置或者是作用于该导光组件上的压力。
17、一种多点互动影像处理方法,其特征在于,包括有下列步骤:
a,提供一导光组件以及一感测模块,该导光组件接收一入射光场并提供该入射光场出射以形成一散射光场,该散射光场投射于至少一可动物体所散射的光线由该感测模块接收以形成一感测影像;
b,根据至少一门槛值过滤该感测影像以形成至少一过滤影像;
c,分析该至少一过滤影像以寻找出对应每一过滤影像的至少一特征值群组,每一特征值群组对应一可动物体;
d,根据该至少一特征值群组决定每一可动物体与该导光组件间的一物理关系;以及
e,追踪该物理关系变化。
18、根据权利要求17所述的多点互动影像处理方法,其特征在于,该物理关系为位置或者是作用于该导光组件上的压力。
19、根据权利要求17所述的多点互动影像处理方法,其特征在于,该特征值为亮度。
20、根据权利要求17所述的多点互动影像处理方法,其特征在于,该步骤b还包括有下列步骤:
b1,决定一第一门槛值以及一第二门槛值;
b2,根据该第一门槛值过滤该感测影像以形成一第一过滤影像;以及
b3,根据该第二门槛值过滤该第一过滤影像以形成一第二过滤影像。
21、根据权利要求20所述的多点互动影像处理方法,其特征在于,该第一过滤影像对应至少一非接触式可动物体以及该第二过滤影像对应至少一接触式可动物体。
22、根据权利要求17所述的多点互动影像处理方法,其特征在于,该步骤d与该步骤e之间还包括有下列步骤:
d1,判断该至少一特征值群组中是否有特征值群组遗失信号的现象,如果没有遗失的话则计算前一次的物理关系与本次物理关系间的变化;以及
d2,如果有变化的话,则变更该门槛值的大小,以重新产生新的过滤影像,并重复步骤a至d。
23、根据权利要求17所述的多点互动影像处理方法,其特征在于,还包括有下列步骤:
f,根据该物理关系变化产生一控制信号给一应用程序;以及
g,该应用程序根据该控制信号与该可动物体产生互动。
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