CN216651666U - 一种单桌腿智能透明办公桌 - Google Patents

Abstract

一种单桌腿智能透明办公桌，包括支撑部、桌面、增强光源、图像采集模块、处理控制模块、通讯模块，所述支撑部用于支撑所述桌面，采用了单桌腿支撑结构；所述桌面的材质为透明玻璃，安装在所述桌面承力框架上；所述增强光源设置在所述桌面的侧面，用于照亮桌面的内部；所述图像采集模块设置在所述支撑部上，可从桌面下方仰拍采集所述桌面所在区域的图像，其采集到的图像可由所述处理控制模块分析处理；所述通讯模块与所述处理控制模块连接。本实用新型涉及计算机及智能终端外围设备，可在全透明的桌面上实现与智能终端的触摸交互，由于采用了单桌腿支撑结构，设计极致简约，且在全透明的桌面上进行交互操作看起来很酷，科幻感很强。

Description

一种单桌腿智能透明办公桌

技术领域

本实用新型涉及计算机及智能终端外围设备，具体涉及一种单桌腿智能透明办公桌。

背景技术

由于办公和学习通常都是在桌面进行的，直接将桌面作为计算机等智能终端的交互设备会带来极高的便利性，因此一直是一个比较热门的研究方向。将桌面直接作为交互设备的难点在于，普通桌面缺乏交互所需要的介质，要使桌面具备可交互的能力，通常的方案主要分为两种：

一种方案是让桌面本身就具备交互介质，例如在桌面上增加触摸感应面板或显示面板，这样一来，桌面就成了一块大尺寸的触摸显示屏，具备了输入输出的交互能力。但是大尺寸的触摸显示屏成本非常高昂，而且桌面的使用环境比较复杂，重物、挤压、磕碰、冲击、以及其他异常负载都有可能对桌面触摸显示屏造成损坏。触摸显示屏的特性是一旦损坏报废几率很高，维修成本也很大，因此这一方案的缺点非常明显。

另一种方案是通过投影和红外感应为桌面赋予可交互的能力，例如三星电子株式会社的发明专利“基于投影和红外感应的信息输入装置及方法”，专利号为CN201310739468.8，该发明的主要实施例为：利用投影的方法，通过可见光和红外激光在桌面或其他物体表面映射出虚拟的键盘和鼠标交互区域，当虚拟交互区域的任意位置被手指或其他触摸设备“点击”时，利用红外摄像机单元可检测到光场被阻断，从而识别“点击”事件的位置信息，通过该位置信息判断 “点击”事件对应的触摸和交互事件，再通过通讯模块将触摸和交互事件传送给被操作终端，实现对被操作终端的交互操作。该方案最明显的缺点是，当采用该方案进行多点触摸尤其是键盘输入操作时，各操作手指之间会对红外激光光路形成直线遮蔽，从而造成频繁的误识别和误操作，极大地降低了输入准确性，交互体验较差。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种单桌腿智能透明办公桌，所述单桌腿智能透明办公桌采用单桌腿支撑结构，具有全透明的桌面，由于透明材质的导光特性，采用增强光源照亮透明的桌面内部后，当手指接触桌面上表面时，接触部分的手指皮肤会被桌面内部透射出来的光照亮，形成一个明亮的亮斑，借助在桌面下方设置的仰拍图像采集模块，就可以记录这一亮斑出现的时间及位置信息，连续采样就可以准确且实时地获取手指在桌面发生的点击、触摸、移动等事件，将这些事件通过处理控制模块分析并映射为对智能终端的控制指令，就可以实现与智能终端的交互。相比于背景技术中介绍的两种方案，本实用新型具备成本低、输入信号检测难度低、识别可靠、支持多点触摸、不容易损坏的优势。另外由于采用了单桌腿支撑结构，桌面又是全透明的，设计简约感非常强，而且在透明的桌面上进行交互操作看起来更酷，科幻感更强。

实现上述发明目的的技术方案如下：

一种单桌腿智能透明办公桌，包括支撑部、桌面，其特征在于，还包括增强光源、图像采集模块、处理控制模块、存储模块、通讯模块、供电模块，所述支撑部用于支撑所述桌面，采用了单桌腿支撑结构，包括底座、单腿支撑架、桌面承力框架，所述单腿支撑架固定在所述底座上，采用了居中式前凸弧形设计，所述桌面承力框架固定在所述单腿支撑架上；所述桌面的材质为透明玻璃，安装在所述桌面承力框架上；所述增强光源设置在所述桌面的侧面，其发出的光从所述桌面的侧面照射进入所述桌面内部，并沿桌面内部传播，用于照亮桌面的内部；所述图像采集模块设置在所述支撑部上，其拍摄方向朝向所述桌面下表面所在的区域，可从桌面下方仰拍采集所述桌面所在区域的图像，其采集到的图像可由所述处理控制模块分析处理；所述存储模块与所述处理控制模块连接；所述通讯模块与所述处理控制模块连接；所述供电模块用于提供电源。

优选的，所述底座由从所述单腿支撑架底部岔开的左支撑臂和右支撑臂构成。

优选的，所述单腿支撑架由两部分组成，包括竖直方向上向前方凸的弧形支撑杆和水平方向上的T形架，所述T形架与所述支撑杆固定在一起。所述桌面承力框架与所述单腿支撑架的T形架采用螺接的方式固定在一起。优选的螺接方式为，在所述T形架上开设有若干个竖直的螺钉孔，所述螺钉孔可以是通孔也可以带内螺纹，在所述桌面承力框架的底部也开设有若干个对应的螺纹孔，通过若干个螺钉拧入螺钉孔和桌面承力框架底部的螺纹孔，可以将所述T形架与所述桌面承力框架固定在一起。优选的，所述桌面承力框架包括第一竖部、第二竖部、第三竖部、第一横部，所述第一竖部和第三竖部在两边，第二竖部在中间，所述第一横部将所述第一竖部、第二竖部、第三竖部连接在一起。所述桌面承力框架底部的若干个螺纹孔分布在第二竖部和第一横部上。

优选的，所述增强光源为红外光源，所述图像采集模块为与所述红外光源波长相对应的窄带红外摄像头模组。所述增强光源采用红外光的优点是红外光肉眼不可见但是可以被红外摄像头采集捕捉，既能满足本实用新型对所述增强光源的要求，又不会对外部环境造成光污染。而采用窄带红外摄像头的优点是不会受其他环境光源干扰。

当所述增强光源开启时，如果手指接触所述透明桌面的上表面，接触区域的手指皮肤会被照亮，在所述图像采集模块从透明桌面的下方采集到的图像中形成显著的亮斑。需要说明的是，接触区域的手指皮肤被照亮指的是物理意义上的照亮，而不是肉眼所见的照亮，因为假如所述增强光源采用的是不可见的红外光源，肉眼是看不到所述亮斑的，但是借助红外摄像头可以捕捉拍摄到所述亮斑。在桌面上进行不同的触摸操作动作对应着不同的亮斑状态信息，将所述亮斑的状态信息与在透明桌面上进行的触摸操作动作进行对应预设，即可通过亮斑的状态信息确定发生在桌面上的触摸操作事件，再通过预设触摸操作事件与控制指令的对应关系，即可实现与智能终端的交互。由于所述图像采集模块设置在桌面下方，从下往上仰拍透明桌面上表面的亮斑，因此日常的使用场景中几乎不会出现图像采集视野被遮挡的情况。另外由于本实用新型中增强光源是沿玻璃内部传播的，因此也不存在背景技术中“基于投影和红外感应的信息输入装置及方法”这一专利所存在的操作手指互相遮蔽激光光路导致误操作误识别的问题。

这里利用了透明材质的光学特性，以透明玻璃为例，当光在一块透明玻璃的内部传播时，由于玻璃是光密介质，空气是光疏介质，如果光线从玻璃内部射向外部空气的入射角大于全反射临界角，就会发生全内反射，光会被束缚在玻璃内部无法逃逸出来，只能沿玻璃内部传播。但是发明人发现，此时如果有其他物体接触玻璃外表面，由于接触区域光的传播介质对发生改变，从“玻璃-空气”介质对，变成了“玻璃-接触物体”介质对，此时发生全内反射的条件将不再成立，光会从接触区域透射出来，把与玻璃接触的物体照亮。发明人对该发现进行了实验验证，用一束光从一块水平放置的扁平玻璃的侧面射入玻璃内部，光会沿玻璃内部传播而不会从玻璃的上下表面逃逸出来，但是用手指接触玻璃的上表面时，从玻璃下表面一侧观察，可以发现与玻璃接触的手指皮肤被玻璃内部透射出来的光照射得非常明亮，形成一个很显著的亮斑。本实用新型中设置增强光源正是利用了发明人发现的这一现象，当所述增强光源的入射方向合适时，增强光源发出的光会被束缚在所述桌面内部，手指在所述桌面进行点击、触摸、移动等操作时，只要手指接触到桌面的上表面，与桌面接触的手指皮肤就会被照亮，形成非常明显的亮斑，这种显著的亮斑在图像处理时非常容易识别，且不容易产生识别误判。另外由于这种亮斑特征显著，在图像识别时不容易受环境光的干扰，所以具有非常高的识别可靠性和准确性。利用上述原理进行多点触摸识别也很容易，当在不同位置同时出现多个亮斑时，对每一个亮斑出现的时间、位置均进行记录，即可实现多点触摸的识别，如果亮斑发生连续移动，则可以记录其连续移动的轨迹和位移，实现对触摸移动的识别。另外，由于手指指尖与桌面接触产生的接触区形状是有显著特征的，接触面积也是在一定范围之内的，那么如果采样到的亮斑形状或面积明显不符合手指指尖与桌面接触产生的接触区形状或面积，例如亮斑的形状过于狭长不规则，或者面积过大，就可以判定该亮斑不是由手指指尖接触桌面产生的，不属于有效的交互信息，可以直接过滤掉。这样一来，当用户手部除指尖之外的其他部位，例如手掌、手掌侧面、手腕等部位与桌面接触时，也不会干扰到正常的交互操作。

所述桌面采用玻璃材质的原因是玻璃具有高硬度、高透光率的特点，使用过程中不容易产生划痕和损伤，因此采用透明玻璃可以增强所述桌面使用的耐久性，还易于清洁。另外玻璃这种材质美观漂亮，用在交互产品中还有着很强的设计感和科幻感。

优选的，所述桌面的水平横截面为圆角矩形，所述桌面还包括第一侧面，所述增强光源为长条形光源，设置在所述桌面的第一侧面处，且其长度方向平行于所述桌面的第一侧面，其发出的光线垂直于所述桌面的第一侧面进入所述桌面内部。

进一步的，所述桌面还包括第二侧面、第三侧面、第四侧面，所述第二侧面、第三侧面、第四侧面均做了不透光处理，所述桌面内部的光无法通过所述第二侧面、第三侧面、第四侧面照射出来。

进一步的，本实用新型还包括可操作区、键盘图案，所述可操作区为所述桌面上可以进行交互操作的有效区域，所述键盘图案设置在所述可操作区内。将所述键盘图案上的每个按键图案对应的区域进行坐标编码并与每个按键的按键指令进行一一对应后存储在所述存储模块中，用户进行键盘输入操作时，手指点击键盘图案上的某个按键图案，所述图像采集模块采集到的图像中该按键图案所在位置产生了亮斑，所述处理控制模块根据亮斑出现的位置与所述坐标编码进行比对匹配，即可实现键盘输入交互。

进一步的，本实用新型还包括无线充电模块，与所述供电模块连接，所述无线充电模块包括无线充电输出线圈，所述无线充电输出线圈设置在所述桌面的下表面。由于所述桌面是透明的，设置在桌面下表面的无线充电输出线圈可以透过桌面直接看到，因此具备无线充电功能的手机、平板电脑、手表、耳机、电子手写笔等电子产品可以很方便的放在所述无线充电输出线圈上方的桌面进行无线充电。而且因为大部分透明材质都是绝缘体，因此即使所述无线充电输出线圈是直接裸露的铜线圈，也不会影响在所述桌面上的使用安全。

进一步的，本实用新型还包括投影模块、透明反射膜，所述投影模块安装在所述单腿支撑架上，所述透明反射膜设置在所述桌面上，所述投影模块可将多媒体画面投影在所述桌面的所述透明反射膜上。借助所述投影模块和透明反射膜，所述桌面就成为了既具备触摸交互能力、又具备画面显示功能的类似于触摸屏的面板。如果所述投影模块投影的多媒体画面源是可交互操作的画面，那么通过定义投影成像区域的触摸交互逻辑，在投影成像区域还可以实现与被投影画面的触摸交互操作，类似于操作触摸手机、触摸平板电脑、以及带触屏功能的笔记本电脑。

进一步的，本实用新型还包括指示灯，所述指示灯有若干个，设置在所述桌面承力框架上。由于所述桌面本身没有显示能力，所述指示灯主要用于指示一些状态，例如键盘的一些锁定按键的开关指示，以及所述智能透明办公桌自身的一些开关指示。

进一步的，本实用新型还包括电源输出接口，所述电源输出接口有若干个，设置在所述桌面承力框架上。所述电源输出接口有多种规格，包括常见的三孔电源输出接口、两孔电源输出接口、USB电源输出接口等。相当于在所述单桌腿智能透明办公桌上集成了插排的功能。

本实用新型的有益效果：

（1）采用单桌腿设计，设计极致简洁，美观大气；

（2）本实用新型所设计的单桌腿支撑结构除了能够使整个办公桌设计上更简洁更独特之外，还解决了所述图像采集模块和投影模块的安装位置问题，因为图像采集模块和投影模块都需要位于桌面下方且尽可能居中，方向上也需要尽可能朝向桌面，因此如果采用传统的四腿支撑结构，在不增加结构冗杂度、不牺牲美观以及人体工学设计的前提下，无法找到较好的图像采集模块和投影模块的安装位置，而本实用新型提出的居中式前凸单腿支撑结构则很好的解决了这一问题，是本实用新型的一大设计亮点；

（3）本实用新型中桌面承力框架的设计既考虑了承重优化和受力平衡，又考虑了对载荷的分散，同时兼顾了设计上的美观；

（4）底座采用第二种设计的情况下，即由从单腿支撑架底部岔开的左支撑臂和右支撑臂构成，可以大幅度提高整个办公桌的受力平衡性和承受重载的能力；

（5）本实用新型提供的交互技术可应用于大尺寸桌面，且随着桌面可触摸操作面积的增大，相应的成本提高并不明显；

（6）桌面为透明材质，在透明的桌面上进行交互操作看起来更酷，科幻感更强；

（7）用户可以直接在桌面进行无线充电，且在桌子的侧面提供了多种电源输出接口，极大程度上满足了用户对各种电源接口的使用需求。

需要说明的是，本实用新型的有益效果不局限于上述描述，可结合具体技术方案对有益效果进行理解，且在本实用新型的发明内容和后文的实施方式中也穿插有对于某个具体技术方案其技术效果和有益效果的描述。

附图说明

图1是本实用新型一种单桌腿智能透明办公桌的三维示意图，图中右上角的方向标记指定了本实用新型中所提到的所有方向，另外本实用新型中如果出现“顶部”、“顶端”，其中的“顶”与该方向标记中的“上”是同一方向；如果出现“底部”、“底端”，其中的“底”与该方向标记中的“下”是同一方向。

图2是本实用新型一种单桌腿智能透明办公桌的桌面与支撑部分离的三维示意图。

图3是本实用新型一种单桌腿智能透明办公桌桌面隐藏后所述支撑部的爆炸结构示意图。

图4是本实用新型一种单桌腿智能透明办公桌显示了所述投影成像区域的示意图。

图5是本实用新型一种单桌腿智能透明办公桌的底座的第二种设计示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的实施例、实施方式及附图，对本实用新型做进一步详细说明和描述，需要说明的是，所描述的实施例或实施方式仅仅是本实用新型的一部分实施例或实施方式，而不是全部的实施例或实施方式。基于本实用新型中的实施例或实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例或实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

以下对本实用新型实施例或实施方式的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

如图1-4所示，一种单桌腿智能透明办公桌，用于实现与智能终端的触摸交互，所述智能终端既可以是台式电脑、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、智能电视、智能手表、智能投影仪、带显示功能的智能眼镜等独立的外部智能设备，也可以是集成在本实用新型一种单桌腿智能透明办公桌内部的有交互操作需求的智能设备。

所述单桌腿智能透明办公桌包括支撑部、桌面3，其特征在于，还包括增强光源5、图像采集模块、处理控制模块、存储模块、通讯模块、供电模块，所述支撑部用于支撑所述桌面3，所述桌面3由透明材质制成，所述增强光源5用于照亮所述桌面3的内部，所述图像采集模块设置在所述桌面3的下方，可从桌面下方仰拍采集所述透明的桌面3所在区域的图像，其采集到的图像可由所述处理控制模块分析处理，所述存储模块与所述处理控制模块连接，所述通讯模块与所述处理控制模块连接，所述供电模块用于提供电源。

〈支撑部实施方式〉

所述支撑部用于支撑所述桌面3；如图1-4展示了一种居中式前凸单桌腿支撑的支撑部实施方式，所述支撑部包括底座1、单腿支撑架7、桌面承力框架4，所述单腿支撑架7固定在所述底座1上，采用了相对桌面居中并且向前曲凸的弧形设计，所述桌面承力框架4固定在所述单腿支撑架7上；所述桌面3安装在所述桌面承力框架4上。所述单腿支撑架7固定在所述底座1上的方式可以是焊接、螺接、或制造时所述底座1与所述单腿支撑架7一体成型。

图5展示了底座1的另一种实施方式，该底座实施方式中，底座1由从所述单腿支撑架7底部岔开的左支撑臂101和右支撑臂102构成，这种结构由于力臂更长，所以受力稳定性更好，在所述桌面3承受大的载荷时，不容易发生倾倒侧翻。而且由于左支撑臂101和右支撑臂102之间是空的，为用户留出了较好的腿部空间和放脚的位置，使用更舒适。

如图3所示，优选的，所述单腿支撑架7由两部分组成，包括竖直方向上向前方凸的弧形支撑杆701和水平方向上的T形架702，所述T形架702与所述支撑杆701可以采用焊接或螺接的方式固定在一起，也可以在制造时采用一体成型的方式。所述桌面承力框架4与所述单腿支撑架7的T形架702采用螺接的方式固定在一起。优选的螺接方式为，在所述T形架702上开设有若干个竖直的螺钉孔703，所述螺钉孔703可以是通孔也可以带内螺纹，在所述桌面承力框架4的底部也开设有若干个对应的螺纹孔，通过若干个螺钉14拧入螺钉孔703和桌面承力框架4底部的螺纹孔，可以将所述T形架702与所述桌面承力框架4固定在一起。

如图3所示，优选的，所述桌面承力框架4包括第一竖部401、第二竖部402、第三竖部404、第一横部403，所述第一竖部401和第三竖部404在两边，第二竖部402在中间，所述第一横部403将所述第一竖部401、第二竖部402、第三竖部404连接在一起。所述桌面承力框架4底部的若干个螺纹孔分布在第二竖部402和第一横部403上。优选的，所述桌面承力框架4的材质为金属，例如不锈钢或铝合金。桌面承力框架4的上述设计既考虑了承重优化和受力平衡，又考虑了对载荷的分散，同时兼顾了设计上的美观。

〈桌面实施方式〉

所述桌面3的材质为透明材质。需要说明的是，所述透明材质不需要严格意义上透明，也不限定其颜色，只要材质具备透光能力，都可以算作本实用新型中所述的透明材质。当然，透光率越高、越接近无色透明的材质，越适合用于制作所述桌面3。生活中常见的透明玻璃、透明树脂、透明塑料及其他常用的天然透明材料、人造透明材料都可以作为本实用新型所述的透明材质。如果在本实用新型的基础上简单改变所述透明材质的种类，也应当落入本实用新型的保护范围。

所述桌面3的材质优选为透明玻璃。常见的透明材料中，玻璃具有高硬度、高透光率的特点，使用过程中不容易产生划痕和损伤，因此采用透明玻璃可以增强桌面3使用的耐久性，还易于清洁。为了增强所述桌面3的机械性能，桌面还可以采用钢化透明玻璃，如果需要进一步增强韧性和强度，还可以采用夹胶透明钢化玻璃。如果对手指在桌面3上进行滑动操作的顺滑程度、不易沾指纹、方便清洁等方面有需求，还可以在透明玻璃的表面涂覆疏油层、镀膜或进行其他表面处理。

如图1、图2、图3所示，所述桌面3固定在所述桌面承力框架4的上表面，优选的，所述固定方式为胶接。当所述桌面3为透明玻璃、所述桌面承力框架4为金属时，优选的，所述胶接采用的胶水为UV无影胶，UV无影胶又称光敏胶、紫外光固化胶，是一种需要通过紫外线光照射才能固化的胶粘剂，特别适合用于玻璃与金属之间的粘接，粘接力大且牢固稳定。

〈桌面可操作区实施方式〉

可操作区306是桌面3上设定的可以进行交互操作的有效区域，在此区域中发生的点击、触摸、移动等事件可以被响应，反之如果超出此区域则不会被响应。可操作区306的设定主要考虑的是所述图像采集模块的图像采集范围以及所述支撑部形成的障碍物对图像采集模块的遮挡，超出图像采集模块采集范围或者被障碍物遮挡无法采集图像的桌面区域，应当被排除在可操作区306之外。当所述图像采集模块的采集范围包含了整个桌面3且其视野不受障碍物遮挡时，整个桌面3都可以被设定为可操作区。

〈增强光源实施方式〉

如图1、图2、图3所示，所述增强光源5用于照亮所述桌面3的内部。需要说明的是，所述增强光源5发出的光可以是可见光，也可以是不可见光，可以是白光，也可以是有颜色的光。本实用新型对所述增强光源5的种类、颜色、波长及频率均不作限定，因此在本实用新型的基础上简单改变所述增强光源5的种类、颜色、波长、频率均应当落入本实用新型的保护范围。

关于增强光源5的设置：设置增强光源5的目的是让增强光源5发出的光尽可能的照亮整个透明的桌面3的内部，并尽可能减少对桌面3外部的环境产生光污染，也就是说，增强光源5发出的光应当尽可能的被束缚在透明的桌面3的内部。当然如果增强光源5是不可见光，则不用考虑增强光源5产生的光污染问题。下面以增强光源5为可见光为例，提供一种增强光源5设置的实施例：

如图2所示，所述增强光源5设置在所述桌面3的侧面，其发出的光从所述桌面3的侧面照射进入所述桌面3内部，并沿桌面3内部传播。进一步的，所述桌面3为薄板状，包括桌面上表面305、桌面下表面307、第一侧面302、第二侧面303、第三侧面301、第四侧面304，其水平横截面为圆角矩形，所述增强光源5为长条形光源，所述长条形增强光源5设置在所述桌面3的第一侧面302处，并紧贴桌面3的第一侧面302，且其长度方向平行于所述桌面3的第一侧面302，其发出的光线垂直于所述桌面3的第一侧面302进入所述桌面3内部。该增强光源5的设置实施例是发明人认为相对较优的一种实施例，也是本实用新型主要推荐的一种实施例，原因是这种增强光源5的设置方式既可以确保桌面3的内部被照亮，又可以通过控制所述长条形增强光源5的尺寸确保增强光源5发出的光全部进入桌面3内部，减少对桌面3外部的环境产生光污染，也减少了由光污染导致的图像处理时的背景光干扰。另外这种增强光源5的设置方式还可以将所述增强光源5和所述桌面3做成分体式的，如图2、图3所示，长条形的增强光源5可以固定在桌面承力框架4的第一横部403的侧边上，所述桌面3通过胶接的方式固定在所述桌面承力框架4的上表面，这样可以降低生产的工艺难度和成本。进一步的，所述桌面3的第二侧面303、第三侧面301、第四侧面304均做了不透光处理，所述桌面3内部的光无法通过所述第二侧面303、第三侧面301、第四侧面304照射出来，进一步降低对桌面3外部的环境产生光污染。

如果所述增强光源为不可见光，例如红外光，也可以参照上述增强光源的设置实施例。

〈图像采集模块实施方式〉

所述图像采集模块设置在所述桌面3的下方，可仰拍采集所述桌面3下表面所在区域的图像，其采集到的图像可交由所述处理控制模块分析处理；所述图像采集模块可以是普通的摄像头、也可以是专用的CMOS感光模组，或者其他能够实现图像采集的感光元器件。需要说明的是，所述图像采集模块的感光类型应当与所述增强光源5的类型相匹配，例如，如果所述增强光源5发出的光为可见光，那么所述图像采集模块应至少能够对可见光进行感光和图像采集，如果所述增强光源5发出的光是红外光，那么所述图像采集模块应至少能够对红外光进行感光和图像采集。本实用新型不限定所述图像采集模块的具体类型和所采用的图像采集技术，在本实用新型的基础上简单改变所述图像采集模块的类型和所采用的图像采集技术，均应当落入本实用新型的保护范围。

本实用新型关于增强光源5和图像采集模块的一个优选实施例为，所述增强光源5为红外光源，所述图像采集模块为红外摄像头模组。红外光源的波长可选择常见的850nm、910nm、940nm、980nm等，所述红外摄像头模组的采样波长应当跟所述红外光源的波长相匹配。例如所述红外光源发出的光为850nm的红外光，那么所述红外摄像头模组应当至少能对850nm及其附近波长的红外光进行感光采集，如果要过滤环境光源的干扰，所述红外摄像头模组还可以是850nm窄带红外摄像头，即该红外摄像头模组只采集850nm附近波段的红外光，对可见光以及离850nm较远波长的其他光是截止不感光的。同理，如果所述红外光源为其他波长的红外光源，为了过滤环境光源的干扰，所述红外摄像头模组可以采用相应波长的窄带红外摄像头。所述增强光源5采用红外光的优点是红外光肉眼不可见但是可以被红外摄像头采集捕捉，既能满足本实用新型对所述增强光源的要求，又不会对外部环境造成光污染。而采用窄带红外摄像头的优点是不会受其他光源干扰，可以提高对所述亮斑识别的准确性，降低识别难度。需要说明的是，上述关于红外光源和红外摄像头模组的结论均已经在发明人的实验测试中得到验证。

本实用新型中，所述图像采集模块既可以安装在所述支撑部上，也可以吊装在所述桌面3的下方，还可以以分体的方式放置在所述桌面3的下方。优选的，如图1、图2、图3所示，所述图像采集模块可以是安装在所述支撑部的单腿支撑架7下端的摄像头2，其拍摄方向朝向所述桌面3下表面所在的区域。所述图像采集模块的具体安装高度、安装位置需要依据实际的图像采样要求和所述图像采集模块的焦距、分辨率、光圈等参数来设置。需要保证图像采集模块安装调试好后能够采集到足够清晰且不过曝的桌面3所在区域的仰拍图像，并且桌面3上设定的可操作区306应当全部出现在采集到的图像画幅中。

〈处理控制模块实施方式〉

所述处理控制模块应当至少具有图像处理分析的能力，能够将图像采集模块采集到的图像进行分析处理并能够将相应的结果通过所述通讯模块传送给需要交互的智能终端。所述处理控制模块可以是通用芯片，例如中央处理器CPU、微处理器MCU等，也可以是专用的图像处理芯片。本实用新型不限定所述处理控制模块的类型，在本实用新型的基础上简单改变所述处理控制模块的类型，均应当落入本实用新型的保护范围。

〈存储模块实施方式〉

所述存储模块可以是ROM（只读存储器），也可以是RAM（随机存取存储器），还可以是诸如硬盘的非易失性存储器等。所述存储模块可以是独立于所述处理控制模块之外的存储器，也可以和所述处理控制模块集成在同一芯片上。本实用新型不限定所述存储模块的类型，在本实用新型的基础上简单改变所述存储模块的类型、封装方式、集成方式，均应当落入本实用新型的保护范围。

〈通讯模块实施方式〉

所述通讯模块与所述处理控制模块连接，用于使所述智能透明办公桌能够与智能终端进行交互通讯。所述通讯模块可以是无线通讯模块，例如蓝牙、WiFi等模块，也可以是有线通讯模块。所述通讯模块可以是独立于所述处理控制模块之外的独立模块，也可以和所述处理控制模块集成在同一芯片上。本实用新型不限定所述通讯模块的具体类型和所述通讯模块采用的通讯技术。在本实用新型的基础上简单改变所述通讯模块的类型和所采用的通讯技术，均应当落入本实用新型的保护范围。

〈供电模块实施方式〉

所述供电模块用于提供电源。所述供电模块可以是具有储电能力的电池或电池模组，也可以是通过外部外接电源为所述智能透明办公桌供电。

〈键盘图案实施方式〉

本实用新型所述的键盘图案6设置在桌面3上的可操作区306内，键盘图案6既可以设置在桌面上表面305上，也可以设置在桌面下表面307上，还可以在生产环节嵌在桌面3的内部。所述键盘图案6优选为键盘线框图案，即图案中只出现每个按键的边框和该按键对应的标识（例如字母、数字、符号等），而每个按键内除了该按键标识外的区域则不进行填充，仍然保持透明。所述键盘图案6可以在桌面3生产时就通过印刷、蚀刻、雕刻、激光雕刻等方式设置好，也可以采用带键盘图案的透明贴纸贴在桌面3上的可操作区306内，还可以采用带键盘图案的可转印贴纸贴在桌面3上的可操作区306内，然后撕掉贴纸的基材，保留被转印在桌面3上的键盘线框图案。另外，需要注意的是，本实用新型所述的键盘图案除了可以是上述实体可见的键盘图案6外，还可以是虚拟投影的键盘图案，即通过投影的方式将键盘图案6投影在桌面3上的可操作区306内。

〈键盘输入交互实施方式〉

将所述键盘图案6上的每个按键图案对应的位置区域进行坐标编码并与每个按键的按键指令进行一一映射后存储在所述存储模块中。所述处理控制模块持续监测所述图像采集模块采集到的图像中所述可操作区306内出现的有效亮斑的状态信息。

用户进行键盘输入操作时，手指点击桌面3的键盘图案6上的某个按键图案，所述图像采集模块采集到的图像中该按键图案所在位置会产生亮斑，所述处理控制模块通过坐标编码匹配，确定有效亮斑出现在所述键盘图案6的该按键图案上，且该有效亮斑在其出现后小于等于键入时间阈值的时间范围内消失，视为触发了该按键图案对应的按键指令，所述处理控制模块通过所述通讯模块将该按键指令传送给所述智能终端，即实现了一次键盘输入交互。

需要说明的是，所述键入时间阈值是根据实际需求的按键输入反馈速度和灵敏度选定和调整的，本实用新型对此不作限制。优选的，所述键入时间阈值为100毫秒。

〈鼠标及触摸手势交互实施方式〉

在所述桌面3上进行鼠标及触摸手势交互操作，操作逻辑可以参考笔记本触摸板的手势操作。常见的触摸手势，也就是本实用新型中所述的触摸操作事件，根据参与触摸操作的手指数量、点击的次数、是否滑动、是否长触摸来分类的话主要包括四类：点击事件、点击滑动事件、滑动触摸事件、长触摸事件，其中，

所述点击事件包括：单指单次点击、双指单次点击、三指单次点击、四指单次点击；单指连续两次点击、双指连续两次点击、三指连续两次点击、四指连续两次点击；单指连续三次点击、双指连续三次点击、三指连续三次点击、四指连续三次点击；每个点击事件除了包括参与点击的手指数量信息和连续点击的次数信息外，还包括每个手指每次点击的位置及时序信息；

所述点击滑动事件包括：单指连续两次点击后滑动、双指连续两次点击后滑动、三指连续两次点击后滑动、四指连续两次点击后滑动；每个点击滑动事件除了包括参与点击滑动的手指数量信息和连续点击的次数信息外，还包括每个手指每次点击的位置及时序信息、每个手指滑动的起始位置、位移及时序信息；

所述滑动触摸事件包括：单指滑动、双指同向滑动、双指相向滑动、双指反向滑动、三指同向滑动、四指同向滑动；每个滑动触摸事件除了包括参与滑动触摸的手指数量信息外，还包括每个手指滑动的起始位置、方向、位移及时序信息；

所述长触摸事件包括：单指长触摸、双指长触摸、三指长触摸、四指长触摸；每个长触摸事件除了包括参与长触摸的手指数量信息外，还包括每个手指长触摸的位置及时序信息；

常见的鼠标及触摸手势控制指令包括：单击、双击、右键、拖动、光标移动、页面向上滚动、页面向下滚动、中键按压、中键拖动、画面放大、画面缩小、切换至上一页、切换至下一页、切换至多任务视图、切换至桌面视图、切换至上一个应用、切换至下一个应用、调高音量、调低音量、切换至上一曲目、切换至下一曲目、播放进度条前进、播放进度条后退、快捷呼出搜索框、快捷截屏、全屏翻译；

将在桌面3上进行的触摸操作事件进行逻辑定义，得到各种触摸操作事件与控制指令的对应关系集合，该对应关系集合称之为预设操作逻辑指令集。将所述预设操作逻辑指令集存储在所述存储模块中；

当所述增强光源5开启时，如果手指接触所述桌面3的上表面，接触区域的手指皮肤会被照亮，在所述图像采集模块从桌面3的下方采集到的图像中形成显著的亮斑，不同的触摸操作动作对应着不同的亮斑状态信息，亮斑的所述状态信息包括亮斑的数量及对应的时序数据、每个亮斑的位置及对应的时序数据，将所述亮斑的状态信息与在桌面3上进行的触摸操作动作进行对应预设，得到由所述亮斑的状态信息映射的触摸操作事件集合，该触摸操作事件集合及映射关系存储在所述存储模块中；

当用户在桌面3上进行鼠标或触摸手势交互操作时，所述图像采集模块通过连续采样，可以采集到单指或多指在所述桌面3的可操作区306内产生的单个或多个亮斑及这些亮斑的移动数据，所述处理控制模块对这些亮斑的数据进行分析处理并确定为有效亮斑后，通过触摸操作事件与所述有效亮斑的状态信息的映射关系，判定正在进行的触摸操作属于哪一种触摸操作事件，并根据所述预设操作逻辑指令集确定该触摸操作事件对应的控制指令，通过所述通讯模块将该控制指令传送给被控制的智能终端，智能终端接收到该控制指令后进行相应的响应，即实现了鼠标或触摸手势交互。

〈亮斑的位置坐标实施方式〉

由于所述亮斑在所述图像采集模块采集到的图像中是由许多像素点组成的图案，该图案既有尺寸也有形状，但在实际的算法开发中需要用一个坐标点来描述这个既有尺寸也有形状的亮斑图案所在的具体位置。在许多视觉识别算法中，常用的一个方法就是选择图案质心的坐标来指代该图案当前所处的位置，因为图案的质心通常被认为是该图案的中心位置。借鉴这一方法，本实用新型也采用了亮斑质心的位置坐标来描述所述亮斑的位置。关于图案或图像的质心的计算方法，因为有非常多成熟的算法，属于现有技术，因此本实用新型不再赘述。

〈有效亮斑判别准则实施方式〉

根据普通人的手指与所述桌面3上表面接触产生亮斑的形状及尺寸的特点，本实用新型给出了一种判定所述亮斑是否为有效亮斑的实施方式，具体如下：

给定两个半径R1和R2，当所述亮斑的尺寸无法被半径为R1的小圆完全包围，同时又能被半径为R2的大圆完全包围时，判定所述亮斑为有效亮斑。优选的，所述小圆的半径R1为2mm，所述大圆的半径R2为10mm。

实际应用时，如果所述亮斑发生连续移动，优选的，可以采用动态目标追踪的算法来追踪所述亮斑的位置，而不必对连续移动的亮斑的每一个采样帧进行有效亮斑判定，这样可以节省所述处理控制模块处理分析的时间开销，提高反馈速度，降低延迟。所述动态目标追踪的算法在图像识别和动态目标追踪领域是非常成熟的现有技术，且有多种比较高效的算法可用，本实用新型在此不再赘述。

〈无线充电实施方式〉

优选的，本实用新型还包括无线充电模块，所述无线充电模块包括无线充电输出线圈8，所述无线充电输出线圈8设置在所述桌面3的下表面，可采用胶粘的方式贴在桌面下表面307上。由于所述桌面3是透明的，设置在桌面下表面307的无线充电输出线圈8可以透过桌面3直接看到，因此具备无线充电功能的手机、平板电脑、手表、耳机、电子手写笔等电子产品可以很方便的放在所述无线充电输出线圈8正上方的桌面上表面进行无线充电。优选的，所述无线充电输出线圈8通过所述桌面承力框架4的内部布线与所述供电模块连接。

〈投影及投影画面交互实施方式〉

由于常见透明材质的高透光性和低漫反射性，要在透明的桌面3上实现画面的投影，存在的问题就是投射在透明的桌面3上的光大部分都会直接穿透桌面3而很难在透明的桌面3上成像，导致投影的效果很差，画面不清楚。

为了在透明的桌面3上实现良好的投影效果，本实用新型还包括投影模块13、透明反射膜，所述投影模块13设置在所述桌面3的下方，所述透明反射膜设置在所述桌面3上，所述投影模块13可将多媒体画面投影在所述桌面3的所述透明反射膜上。如图2、图4所示，所述投影模块13包括投影镜头1301，安装在所述单腿支撑架7的下端，其投影方向朝向所述桌面3下表面所在的区域，投影到透明反射膜上的画面所在的区域称为投影成像区域308。

所述透明反射膜可以采用市面上现有的透明投影膜，也叫全息投影膜，这种透明投影膜本身呈透明或半透明状态，具备良好的反射特性。以所述透明材质是普通玻璃为例，当采用投影设备例如投影仪将画面投影到贴有透明反射膜的玻璃上时，画面会比直接投影在普通玻璃上清楚明亮很多，比较接近屏幕显示的效果。

所述透明反射膜既可以设置在所述桌面3的上表面，也可以设置在所述桌面3的下表面。透明反射膜的设置方式可以是贴膜或者直接采用镀膜工艺镀在所述桌面3上。

借助投影模块13和透明反射膜，所述桌面3就成为了既具备触摸交互能力、又具备画面显示功能的类似于触摸屏的面板。如果所述投影模块13投影的多媒体画面源是可交互操作的画面，那么通过定义投影成像区域308内的触摸交互逻辑，在投影成像区域308内还可以实现与被投影画面的触摸交互操作，类似于操作触摸手机、触摸平板电脑、以及带触屏功能的笔记本电脑。具体如下：

对在所述投影成像区域308进行的触摸操作事件进行定义，得到在所述投影成像区域308发生的触摸操作事件与对被投影的多媒体画面的控制指令的对应关系集合，该对应关系集合称之为预设投影交互逻辑指令集；所述处理控制模块通过监测投影成像区域308内有效亮斑的状态信息，从而监测到发生在所述投影成像区域308内的触摸操作事件，与所述预设投影交互逻辑指令集中的控制指令进行匹配，得到当前触摸操作事件对应的控制指令，所述通讯模块将该控制指令传输给提供多媒体画面的智能终端，实现投影交互。

〈指示灯实施方式〉

优选的，还包括指示灯，所述指示灯有若干个，设置在所述支撑部上。由于所述桌面3本身没有显示能力，需要借助投影模块13才能具备显示功能，而传统的键盘上是有指示灯的，常见的键盘指示灯有三个：大写锁定指示灯Caps lock、数字小键盘指示灯Num Lock、滚动锁定指示灯Scroll Lock。为了更方便简单的实现上述键盘指示灯的功能，由于所述桌面是透明材质，发明人想到可以在所述支撑部上的合适位置设置上述三种键盘指示灯。当在键盘图案6中点击相应的指示灯开启按键后，所述支撑部上对应的指示灯即亮起，用户可以透过透明的桌面3观察到亮起的指示灯。优选的，如图2、图3所示，三个键盘指示灯设置在所述桌面承力框架4的第二竖部402的端部，其中第一指示灯406为大写锁定指示灯Capslock，第二指示灯405为数字小键盘指示灯Num Lock，第三指示灯407为滚动锁定指示灯Scroll Lock。

除上述三种键盘指示灯外，还可以在所述支撑部的桌面承力框架4的第二竖部402上表面设置其他的指示灯，例如开关机指示灯、键盘工作指示灯、鼠标及触摸工作指示灯，所述开关机指示灯用于提示所述智能透明办公桌的电源是否开启，键盘工作指示灯用于提示键盘功能是否开启，鼠标及触摸工作指示灯用于提示鼠标及触摸功能是否开启。

〈实体按键实施方式〉

优选的，本实用新型还包括实体按键，所述实体按键有若干个，设置在所述桌面承力框架4上。所述实体按键主要用于控制所述智能透明办公桌电源、键盘输入功能、鼠标及触摸交互功能、以及投影模块13的开关，如图1、图2、图3所示，优选的，所述实体按键包括第一实体按键9、第二实体按键10、第三实体按键11、第四实体按键12，均设置在所述桌面承力框架4的第三竖部404的侧边上，第一实体按键9用于控制开关所述智能透明办公桌的总电源，第二实体按键10用于控制键盘输入功能的开关，第三实体按键11用于控制鼠标及触摸交互功能的开关，第四实体按键12用于控制所述投影模块13的开关。

〈电源输出接口实施方式〉

优选的，本实用新型还包括电源输出接口，所述电源输出接口有若干个，设置在所述桌面承力框架4上。如图3所示，所述电源输出接口有多种规格，包括常见的三孔电源输出接口17、两孔电源输出接口16、USB电源输出接口15，优选的，所述电源输出接口均设置在桌面承力框架4的第一竖部401的侧边上，且每种规格的电源输出接口均设置有若干个。所述电源输出接口的实际规格、尺寸及功率标准需参照用户所在的国家和地区进行确定。

〈布线实施方式〉

本实用新型还包括信号线路、供电线路，用于供电连接和信号传输。优选的，所述处理器、通讯模块、供电模块均安装在所述支撑部的单腿支撑架7的凸起一侧内，所述信号线路和所述供电线路均布置在所述单腿支撑架7和桌面承力框架4的内部。

Claims (10)

1.一种单桌腿智能透明办公桌，包括支撑部、桌面（3），其特征在于，还包括增强光源（5）、图像采集模块、处理控制模块、存储模块、通讯模块、供电模块，所述支撑部用于支撑所述桌面（3），采用单桌腿支撑结构，所述支撑部包括底座（1）、单腿支撑架（7）、桌面承力框架（4），所述单腿支撑架（7）固定在所述底座（1）上，所述桌面承力框架（4）固定在所述单腿支撑架（7）上；所述桌面（3）的材质为透明玻璃，安装在所述桌面承力框架（4）上；所述增强光源（5）设置在所述桌面（3）的侧面，其发出的光从所述桌面（3）的侧面照射进入所述桌面（3）内部，并沿桌面（3）内部传播，用于照亮桌面（3）的内部；所述图像采集模块设置在所述支撑部上，其拍摄方向朝向所述桌面（3）下表面所在的区域，可从桌面（3）下方仰拍采集所述桌面（3）所在区域的图像，其采集到的图像可由所述处理控制模块分析处理；所述存储模块与所述处理控制模块连接；所述通讯模块与所述处理控制模块连接；所述供电模块用于提供电源。

2.根据权利要求1所述的单桌腿智能透明办公桌，其特征在于，所述底座（1）由从所述单腿支撑架（7）底部岔开的左支撑臂（101）和右支撑臂（102）构成。

3.根据权利要求1所述的单桌腿智能透明办公桌，其特征在于，所述增强光源（5）为红外光源，所述图像采集模块为与所述红外光源波长相对应的窄带红外摄像头模组。

4.根据权利要求1所述的单桌腿智能透明办公桌，其特征在于，所述桌面（3）的形状为圆角矩形，所述桌面（3）还包括第一侧面（302）、第二侧面（303）、第三侧面（301）、第四侧面（304），所述增强光源（5）为长条形光源，设置在所述桌面（3）的第一侧面（302）处，且其长度方向平行于所述桌面（3）的第一侧面（302），其发出的光线垂直于所述桌面（3）的第一侧面（302）进入所述桌面（3）内部；所述第二侧面（303）、第三侧面（301）、第四侧面（304）均做了不透光处理，所述桌面（3）内部的光无法通过所述第二侧面（303）、第三侧面（301）、第四侧面（304）照射出来。

5.根据权利要求1所述的单桌腿智能透明办公桌，其特征在于，所述单腿支撑架（7）由两部分组成，包括竖直方向上向前方凸的弧形支撑杆（701）和水平方向上的T形架（702），所述T形架（702）与所述支撑杆（701）固定在一起；在所述T形架（702）上开设有若干个竖直的螺钉孔（703），在所述桌面承力框架（4）的底部开设有若干个对应的螺纹孔，通过螺接的方式将所述T形架（702）与所述桌面承力框架（4）固定在一起；所述桌面承力框架（4）包括第一竖部（401）、第二竖部（402）、第三竖部（404）、第一横部（403），所述第一竖部（401）和第三竖部（404）在两边，第二竖部（402）在中间，所述第一横部（403）将所述第一竖部（401）、第二竖部（402）、第三竖部（404）连接在一起；所述桌面承力框架（4）底部的若干个螺纹孔分布在第二竖部（402）和第一横部（403）上。

6.根据权利要求1所述的单桌腿智能透明办公桌，其特征在于，还包括可操作区（306）、键盘图案（6），所述可操作区（306）为所述桌面（3）上可以进行交互操作的有效区域，所述键盘图案（6）设置在所述可操作区（306）内。

7.根据权利要求1所述的单桌腿智能透明办公桌，其特征在于，还包括无线充电模块，与所述供电模块连接，所述无线充电模块包括无线充电输出线圈（8），所述无线充电输出线圈（8）设置在所述桌面（3）的下表面。

8.根据权利要求1所述的单桌腿智能透明办公桌，其特征在于，还包括投影模块（13）、透明反射膜，所述投影模块（13）安装在所述单腿支撑架（7）上，所述透明反射膜设置在所述桌面（3）上，所述投影模块（13）可将多媒体画面投影在所述桌面（3）的所述透明反射膜上。

9.根据权利要求1所述的单桌腿智能透明办公桌，其特征在于，还包括指示灯，所述指示灯有若干个，设置在所述桌面承力框架（4）上。

10.根据权利要求1所述的单桌腿智能透明办公桌，其特征在于，还包括电源输出接口，所述电源输出接口有若干个，设置在所述桌面承力框架（4）上。

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