TWI613568B - 物件影像之捕捉及投影技術 - Google Patents

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班 懷尼
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Abstract

一範例系統包括用以捕捉一表面上的一物件之一影像之一攝影機；以及通訊式地耦接至該攝影機之一投影器單元，其用以投射該物件之該影像於該表面上。響應於欲啟始該物件的該影像之捕捉的一指令，該攝影機同時對該投影器單元產生用以切換顯示模式之一第一觸發、及對一光源產生用以使正投射於該表面上的光關閉之一第二觸發。

Description

物件影像之捕捉及投影技術
本發明大體上係有關於物件影像之捕捉(拍攝)及投影技術。
一捕捉系統可用來數位式地捕捉文件及其它物件的影像，以及致力於改進與真實物件以及在一實體工作表面上之投射物件搭配工作之互動性使用者經驗。更進一步地，一視覺感測器能夠捕捉與一目標相關聯之視覺資料的一感測器。該視覺資料能夠包括該目標的影像或是該目標的視訊。一群的異質視覺感測器(不同類型的視訊感測器)能夠被用於某些應用。由該等異質感測器所收集的視覺資料能夠被組合和處理，以執行與個別應用相關聯之一任務。
依據本發明之一可行實施例，特別提出一種系統，其包含：用以捕捉一表面上的一物件之一影像之一攝影機；以及通訊式地耦接至該攝影機之一投影器單元，其用以投射該物件之該影像於該表面上；其中響應於用以啟始該物件的該影像之捕捉的一指令，該攝影機同時對該投影器單元產生用以切換顯示模式之一第一觸發、及對一光 源產生用以使正投射於該表面上的光關閉之一第二觸發。
15‧‧‧(支持)表面
40‧‧‧物件
100‧‧‧(電腦)系統
110‧‧‧(支持)結構
120‧‧‧底部
120a‧‧‧第一端、前端
120b‧‧‧第二端、後端
122‧‧‧(凸)部份
140‧‧‧(直立)構件
140a、182a、184a‧‧‧第一端、 上端
140b、182b、184b‧‧‧第二端、下端
140c、200a‧‧‧第一側、前側
140d、200b‧‧‧第二側、後側
150‧‧‧(運算)裝置
150a‧‧‧第一側、頂側
150b‧‧‧第二側、底側
150c‧‧‧前側
150d‧‧‧後側
152‧‧‧顯示器
154‧‧‧攝影機
155、205‧‧‧(中)軸、中線
160‧‧‧頂部
160a‧‧‧第一端、近端
160b‧‧‧第二端、遠端
160c‧‧‧頂面
160d‧‧‧底面
162‧‧‧(摺疊)鏡、(反射)鏡
162a‧‧‧高度反射性表面
164‧‧‧(感測器)束
164a‧‧‧(周圍光)感測器
164b‧‧‧攝影機、感測器
164c‧‧‧(深度)感測器、攝影機
164d‧‧‧(使用者介面)感測器
168‧‧‧(感測)空間
180‧‧‧(投影器)單元
182‧‧‧(外部)殼體
183‧‧‧內腔
184‧‧‧(投影器)總成
186‧‧‧(耦接)構件、(安裝)構件
187‧‧‧光
188‧‧‧空間
189‧‧‧邊界
200‧‧‧(觸碰敏感)墊
202‧‧‧(觸碰敏感)表面
700‧‧‧方法
710、720、730‧‧‧方塊
L188‧‧‧長度
W188‧‧‧寬度
針對各種範例之詳細說明，現在將參考附圖作說明，其中：圖1為根據本文所揭示之原理的一電腦系統之一範例之一示意透視圖；圖2為根據本文所揭示之原理的圖1之該電腦系統之另一示意透視圖；圖3為根據本文所揭示之原理的圖1之該電腦系統之一示意側視圖；圖4為根據本文所揭示之原理的圖1之該電腦系統之一示意前視圖；圖5為根據本文所揭示之原理的圖1之該電腦系統於操作期間之一示意側視圖；圖6為根據本文所揭示之原理的圖1之該電腦系統於操作期間之一示意前視圖；以及圖7為一流程圖，其描繪實現一範例之步驟。
某些用語係貫穿接下來的描述及申請專利範圍，用以指涉特定系統組件。如同一熟於此技者將會瞭解，電腦公司可能以不同的名稱表示一組件。本文件並非意圖去區別不同名稱的組件，但是以功能作區別。於後文討論及申請專利範圍中，術語「包括」及「包含」係以一開端方式使用，因此應被解釋為意指「包括，但不限於，...」。 此外，用語「耦接(couple)」或「耦接(couples)」意圖意指一間接抑或直接連接。如是，若一第一裝置耦接至一第二裝置，則該連結可透過一直接電氣或機械連接、透過經由其它裝置及連接的一間接電氣或機械連接、透過一光電連接、或透過一無線電氣連接。如本文所使用，「大約」一詞表示±10%。此外，如本文所使用，用語「使用者輸入裝置」表示由一使用者運用以提供輸入給電氣系統的任何合適的裝置，諸如滑鼠、鍵盤、手(或任一手指)、觸控筆、指標裝置等。
下文討論係有關於本揭露之各種範例。雖然這些範例中之一或多者可能為較佳，但所揭示之該等範例不應被解釋為或以其它方式作為限制本文揭示之範圍，包括申請專利範圍之範圍。此外，一熟於此技者將瞭解下文描述具有廣義應用，及任何範例之討論係僅意指該範例之描述，且並未意圖間接暗示包括申請專利範圍的本揭露之範圍係受該範例所限制。
本文所描述之本揭露的面向揭露一投影捕捉系統，其包括一數位攝影機和一投影器單元。該投影器扮演在一捕捉區域中照射該攝影機內的物件以供影像捕捉以及將那些物件中之由該攝影機所捕捉之數位影像投影於一顯示區域。更進一步地，本文所描述之本揭露的面相揭露以限制成不與一操作系統互動之方式來處置數位影像捕捉過程。除了其它因素以外，此方式讓該系統可對多重操作系統簡單地攜帶。此外，除其它因素之外，本文所討論之該 方式使該數位影像捕捉時間從多秒降低至比一秒還少。如此肇致一近乎即時的使用者體驗。
在根據本揭露之一範例中，提出一種用以管理一物件之一影像捕捉之方法。該方法包含發送一訊息給一攝影機，以啟始該物件之該影像的捕捉，其中響應於該訊息，該攝影機同時提供用以切換一投影器的顯示模式之一觸發及用以使一光源關閉之另一觸發、接收該物件之該影像、以及指示將該投影器的顯示模式切換回來並使該光源啟動。
在根據本揭露之另一範例中，提出一種系統。該系統包含一攝影機及與該攝影機通訊式地耦接之一投影器單元，該攝影機用以捕捉在一表面上的一物件之一影像，該投影器單元用以投影該物件之該影像於該表面上。響應於用以啟始該物件的該影像之捕捉，該攝影機同時產生一第一觸發及一第二觸發，該第一觸發係針對該投影器單元以切換顯示模式，而該第二觸發係針對一光源以使被投射於該表面的光關閉。
在根據本揭露之一進一步範例中，提出另一種系統。該系統包含可附接以投影一物件的一影像於一觸碰敏感墊上之一投影器單元、可附接至該投影器單元之一運算裝置、與該運算裝置通訊地耦接之該觸碰敏感墊、以及與該運算裝置通訊地耦接之一攝影機，其用以捕捉在該觸碰敏感墊上該物件的該影像，其中響應於用以捕捉該物件的該影像之一指示，該攝影機對該投影器單元產生一觸發， 以切換顯示模式並以使要被投影於該觸碰敏感墊上的光關閉。
現在參考圖1-4，顯示根據本文所揭示之原理之一電腦系統100。於本範例中，系統100通常包含一支持結構110、一運算裝置150、一投影器單元180、及一觸碰敏感墊200。運算裝置150可包含任何適合之運算裝置，而仍然符合本文所揭示之原理。舉例而言，於若干實作態樣中，裝置150可包含一電子顯示器、一智慧型電話、一平板、一多合一(all-in-one)電腦(即一顯示器也容設該電腦的主機板)、或其若干組合。於此範例中，裝置150為一體式多合一電腦，其包括一中軸或一中線155、第一側或頂側150a、與該頂側150a軸向相對的一第二側或底側150b、軸向延伸於兩側150a及150b間之一前側150c、也軸向延伸於兩側150a及150b間且與前側150c概略地徑向相對之一後側150d。一顯示器152界定一觀看表面且係沿該前側150c設置，以投射影像供由使用者(圖中未顯示)觀看及互動。於若干範例中，顯示器152包括觸碰敏感技術，諸如例如電阻性、電容性、聲波、紅外線(IR)、應變計、光學、音波脈衝辨識、或其若干組合。因此，於後文全文描述中，顯示器152可週期性地稱作為一觸碰敏感表面或顯示器。此外，於若干範例中，裝置150進一步包括一攝影機154，其拍攝當一使用者位在顯示器152前方時，他或她的影像。於若干實作態樣中，攝影機154為一網路攝影機。更進一步地，於若干範例中，裝置150也包括一麥克風或被配置來接收於操作 期間來自於一使用者的聲音輸入(例如語音)之類似裝置。
仍然參考圖1-4，支持結構110包括一底部120、一直立構件140、及一頂部160。底部120包括一第一端或前端120a、及一第二端或後端120b。於操作期間，底部120與一支持表面15接合，以在操作期間支持系統100之至少部分組件(例如構件140、單元180、裝置150、頂部160等)的重量。於此一範例中，底部120之前端120a包括一凸部份122，該凸部份122設置於支持表面15上方且與其略為分開，藉此，在該部份122與表面15間產生一間隔或一餘隙。如同將要在後文更詳細地解釋，於系統100之操作期間，墊200之一側容納於形成於部份122與表面15間之該空間內，以確保墊200之妥適對準。然而，應瞭解的是，於其它範例中，可使用其它合適的對準方法或對準裝置而仍然符合本文所揭示之原理。
直立構件140包括一第一端或上端140a、與該上端140a相對的一第二端或下端140b、延伸於該等端140a與140b間之一第一側或前側140c、以及與該前側140c相對且也延伸於該等端140a與140b間之一第二側或後側140d。構件140之下端140b耦接至底部120之該後端120b，使得構件140實質上從該支持表面15向上延伸。
頂部160包括一第一端或近端160a、與該近端160a相對之一第二端或遠端160b、延伸於該等端160a與160b間之一頂面160c、及與頂面160c相對且也延伸於該等端160a與160b間之一底面160d。頂部160之近端160a耦接至 直立構件140的上端140a，使得遠端160b從直立構件140的上端140a向外延伸。結果，於圖2顯示之範例中，頂部160只在端160a支持，且因而於此處稱作一「懸臂式」頂部。於若干範例中，底部120、構件140、及頂部160全部係一體成形，然而，應瞭解的是，在其它範例中，底部120、構件140、及/或頂部160可以非為一體成形而仍然符合本文所揭示之原理。
仍然參考圖1-4，墊200包括一中軸或一中線205、一第一側或前側200a、及與該前側200a軸向相對之一第二側或後側200b。於此範例中，一觸碰敏感表面202係設置於墊200上，且實質上對準軸205。表面202可包括用以檢測與追蹤由一使用者的一或多個接觸輸入之任何合適的觸碰敏感技術，以便允許該使用者與由裝置150或某些其它運算裝置(圖中未顯示)正在執行的軟體互動。舉例言之，於若干實作態樣中，表面202可利用已知之碰觸敏感技術，諸如例如電阻性、電容性、聲波、紅外線、應變計、光學、音波脈衝辨識、或其若干組合，而仍然符合本文所揭示之原理。此外，於此範例中，表面202只延伸於墊200之一部分上方；然而，應瞭解的是，於其它範例中，表面202可延伸於墊200之實質上全部上方，而仍然符合本文所揭示之原理。
於操作期間，如前文所描述，墊200與結構110之底部120對準，以確保其妥適對準。更特定地說，於此範例中，墊200之後側200b位在底部120之凸部份122與支持表 面15間，使得後端200b對準底部的前側120a，藉此確保墊200及特定表面202與系統100內部之其它組件之妥適整體對準。於若干範例中，墊200對準裝置150，使得裝置150之中線155實質上對準墊200之中線205；然而，其它對準亦屬可能。此外，如同將要在後文詳述地，於至少若干範例中，墊200之表面202與裝置150彼此電氣耦接，使得由表面202接收的使用者輸入與裝置150通訊。任何合適的無線或有線電氣耦接或連結皆可用在表面202與裝置150間，諸如例如WiFi、藍牙、超音波技術、電纜、電線、電導體、具有磁性固定力的電氣載荷彈簧伸縮接腳、或其若干組合而仍然符合本文所揭示之原理。在此範例中，配置於墊200之後側200b上的暴露電氣接點與底部120之部份122內部相對應的電氣伸縮接腳引線接合，以於操作期間在裝置150與表面202間轉移信號。此外，於此範例中，如前文描述，該等電氣接點藉位在底部120之部份122與支持表面15間之間隙中之相鄰磁鐵固定結合在一起，以藉磁力吸引與固定(例如機械方式)沿墊200之後側200b配置的一相對應鐵磁材料及/或磁性材料。
現在特定地參考圖3，投影器單元180包含一外部殼體182，及設置於殼體182內部之一投影器總成184。殼體182包括一第一端或上端182a、與該上端182a相對之一第二端或下端182b、及一內腔183。於此實施例中，殼體182進一步包括一耦接構件或安裝構件186，以於操作期間接合及支持裝置150。大體而言，構件186可為用以懸吊及支持一 運算裝置(例如裝置150)同時仍符合本文所揭示之原理的任何合適構件或裝置。舉例來說，於若干實作態樣中，構件186包含一鉸鏈，其包括一轉軸，使得一使用者(未顯示)可繞該轉軸而旋轉裝置150，以達成觀看顯示器152之一最佳視角。更進一步地，於若干範例中，裝置150可持久地或半持久地附接至單元180之殼體182。例如，於若干實作態樣中，該殼體180及裝置150可一體成形地及/或單塊地形成為單一單元。
因此，簡短地參考圖4，當裝置150透過殼體182上的安裝構件186而從結構110懸吊時，當從實質上面對設置在裝置150的前側150c上的顯示器152之一觀看表面或視角觀看系統100時，投影器單元180(亦即殼體182及總成184兩者)實質上隱藏在裝置150後方。此外，也如圖4顯示，當裝置150以所描述方式從結構110懸吊時，投影器單元180(亦即殼體182及總成184兩者)及任何藉此投射的影像可實質上相對於裝置150之中線155對準或置中。
投影器總成184大致上設置於殼體182的內腔183內部，並包括一第一端或上端184a、與該上端184a相對之一第二端或下端184b。上端184a係鄰近殼體182的上端182a，而下端184b係鄰近殼體182的下端182b。投影器總成184可包含任何合適的數位光投影器總成，用以接收來自一運算裝置(例如裝置150)之光以及投射與該輸入資料相對應之影像(例如從上端184a射出)。舉例而言，於若干實作態樣中，投影器總成184包含一數位光處理(DLP)投影器或矽上 液晶(LCoS)投影器，其為優異的輕薄短小的高能效投影引擎，具有多重顯示解析度及尺寸，例如，標準XGA(1024x768)解析度4：3縱橫比，或標準WXGA(1280x800)解析度16：10縱橫比。投影器總成184進一步電氣耦接至裝置150，以便從其中接收資料以供於操作期間從上端184a產生光及影像。在其他實作態樣中，系統100可包含與投影器總成184分開之一發光系統或光源。投影器總成184可透過任何合適類型同時仍符合本文所揭示的原則之電氣耦接而電氣耦接至裝置150。舉例言之，於若干實作態樣中，總成184可透過一電氣導體、WI-FI、藍牙、一光學連結、一超音波連結、或其若干組合而電氣耦接至裝置150。於此範例中，裝置150係透過設置於安裝構件186內部之電氣引線或導體(如前文描述)來電氣耦接至總成184，使得當裝置150透過構件186而從結構110懸吊時，設置於構件186內部之電氣引線接觸設置於裝置150上的相對應引線或導體。
仍然參考圖3，頂部160進一步包括一摺疊鏡162及一感測器束164。鏡162包括一高度反射性表面162a，其沿頂部160之底面160d設置，且定置來於操作期間反射從投影器總成184之上端184a投射的影像及/或光朝向墊200。鏡162可包含任何合適類型的鏡或反射表面而仍然符合本文所揭示之原理。於此範例中，摺疊鏡162包含一標準前表面真空金屬化鍍鋁玻璃鏡，其作用來將從總成184發射之光摺疊朝向墊200。於其它範例中，鏡162可具有一複合非球面曲率，以扮演作為反射透鏡元件來提供額外聚焦倍率或光 學矯正。
感測器束164包括多個感測器及/或攝影機以度量及/或偵測於操作期間出現在墊200上或其附近的各個參數。舉例來說，於圖3中所描繪之特定實作態樣中，束164包括一周圍光感測器164a、一攝影機(例如一彩色攝影機)164b、一深度感測器或攝影機164c、及一三維(3D)使用者介面感測器164d。每個感測器可具有不同的解析度和視野範圍。在一範例中，這些感測器的每一者可瞄準該水平觸碰敏感墊200及觸碰敏感表面202(例如用於投影器之螢幕)。緣此，這些感測器的視野範圍可能重疊。
其中能夠使用感測器束164之應用的範例包括物件檢測、物件追蹤、物件識別、物件分類、物件分段、物件捕捉和重建、光學觸碰、增強實境呈現、或其它應用。物件檢測能夠表示為檢測一物件在所捕捉視覺資料中之存在，該所捕捉視覺資料能包括一影像或視訊。物件追蹤能夠表示為追蹤該物件之移動。物件識別能夠表示為辨識出一特定物件，諸如辨識該物件的一類型、辨識一個人等等。物件分類能夠表示為將一物件分類至多個類別或類型中的一者。物件分段能夠表示為將一物件分段至多個區段。物件捕捉和建構能夠表示為捕捉一物件之視覺資料並建構該物件的模型。光學觸碰能夠表示為識別由一使用者的手、一筆尖或意圖對一系統提供輸入之其他實體性人工用品所做的手勢。該等手勢係類比於對應一滑鼠裝置的移動之手勢或是在一觸碰敏感顯示器面板上所做之手勢。然而，光 學觸碰允許該等手勢以三維(3D)空間為之或於沒有組配來檢測使用者輸入之一實體標的上為之。
周圍光感測器164a配置來度量環繞系統100之該環境的光強度，以便於若干實作態樣中調整該攝影機及/或該感測器(例如感測器164a、164b、164c、164d)的曝光設定值，及/或調整從遍布系統的其它來源所發射之光強度，該等其他來源諸如舉例為投影器總成184、顯示器152等。於某些情況下，攝影機164b可包含一彩色攝影機，其配置來拍攝設置於墊200上的一物件及/或一文件之靜像或視訊。深度感測器164c通常指示一3D物件位在該工作表面上。更明確言之，深度感測器164c可感測或檢測於操作期間放置在墊200上的一物件(或一物件之特定特徵)之存在、形狀、輪廓、移動、及/或3D深度。如此，於若干實作態樣中，感測器164c可採用任何合適的感測器或攝影機配置，以感測及檢測一3D物件及/或設置於該感測器的視野(FOV)內之各個像素(無論紅外線、彩色、或其它)之深度值。舉例言之，於若干實作態樣中，感測器164c可包含具有一均勻IR光照明之一單一紅外線(IR)攝影機感測器、具有一均勻IR光照明之一雙重紅外線(IR)攝影機感測器、結構化光深度感測器技術、飛行時間(TOF)深度感測器技術、或其若干組合。使用者介面感測器164d包括用以追蹤諸如手、觸控筆、指標裝置等的一使用者輸入裝置之任何合適裝置或設備(例如感測器或攝影機)。於若干實作態樣中，感測器164d包括一對攝影機，其配置來在一使用者輸入裝置(諸如觸控筆)被一使 用者繞著墊200，且特別繞著墊200的表面202移動時，立體地追蹤該使用者輸入裝置之位置。於其它範例中，感測器164d也可包括或另可包括一(或多個)紅外線攝影機或(多個)感測器，其配置來檢測由一使用者輸入裝置所發射抑或所反射的紅外光。進一步應瞭解的是，束164可包含前文所描述之感測器164a、164b、164c、164d另外或除外之其它感測器及/或攝影機。此外，如同下文所更詳細解釋地，於束164內部之感測器164a、164b、164c、164d的每一者電氣地及通訊式地耦接至裝置150，使得於操作期間，於束164內產生之資料可被發送給裝置150，及由裝置150所核發之命令可通訊給感測器164a、164b、164c、164d。如同前文針對系統100之其它組件所解釋地，任何合適的電氣耦接及/或通訊耦接皆可用被用來將感測器束164耦接至裝置150，諸如舉例為一電導體、WI-FI、藍牙、一光連接、一超音波連接、或其若干組合。於此範例中，電導體可安排路徑從束164，通過頂部160、直立構件140、及投影器單元180，及經由前文描述之配置於安裝構件186內部的引線而進入裝置150內。
現在參考圖5及6，於系統100之操作期間，光187從投影器總成184發射，及從反射鏡162反射出朝向墊200，藉此在一投影器顯示空間188顯示一影像。於此範例中，空間188為實質上矩形，且係由長度L188及寬度W188所界定。於若干範例中，長度L188可等於約16吋，而寬度W188可等於約12吋；但應瞭解的是，可使用長度L188及寬度W188兩者之 其它值同時仍然符合本文所揭示之原理。此外，束164內之感測器(例如感測器164a、164b、164c、164d)包括一感測空間168，於至少若干範例中，其如前文所描述地重疊及/或相對應於投影器顯示空間188。空間168界定了束164內之感測器配置來以前述方式監測及/或偵測其狀況的區域。於若干範例中，空間188及空間168兩者重合或相對應於先前描述的墊200之表面202，以將接觸敏感表面202、投影器總成184、及感測器束164的功能有效整合在一界定區內。
仍參考圖5-6，另外，在至少若干範例的操作期間，系統100可捕捉一個二維(2D)影像或創建一實體物件之一個3D掃描，使得該物件的一影像可然後被投射在該表面202，以供其進一步使用和處理。特定地，在若干範例中，一物件40可被放置於表面202，使得束164內之感測器(例如攝影機164b、深度感測器164c等)可檢測例如位置、維度大小、及於某些情況中物件40之顏色，以基於檢測得的資訊增強一2D影像或創建其3D掃描。然後，由束164內之該等感測器(例如感測器164b、164c)所聚集該資訊可被安排路由至裝置150之處理器。從那之後，該處理器引導投影器總成184來將物件40的一影像投射至該表面202。在一實作態樣中，該物件能夠是一個二維物件(例如一副本照片)。在另一實作態樣中，該物件能夠是一個三維物件(例如一立方體)。
更特定地說，實體物件(例如物件40)的影像可於操作期間被捕捉、數位化及顯示於表面202，以快速且簡單地創建一實體物件的一數位版本。舉例來說，系統100的一 使用者可請求捕捉物件40的一數位影像。該請求可經由一控制器接收。攝影機164b和投影器總成184可被操作性地連接至該控制器，且該控制器可被規劃來產生且投影一使用者控制面板，該面板包括諸如捕捉按鈕和回復、修復和確認按鈕之裝置控制「按鈕」。在另一實作態樣中，該控制面板可被嵌入於墊200中。更進一步地，響應於該捕捉請求，一訊息(例如USB訊息)可能被產生並發送至攝影機164b。基於所接收的訊息，該攝影機觸發投影器總成184中的一硬體功能，來切換顯示模式。同時，該攝影機也觸發來使提供光187之光源關閉。如同稍早所討論地，該光源可在投影器總成184之內部，或是該光源可為一獨立發光系統。更進一步地，當該攝影機完成捕捉該數位影像，則該光源可被重新啟動且該顯示模式可被切換回去。
除了檢視及/或處理一運算裝置的一顯示器表面(例如顯示器152及/或表面202)上之一實體物件的一數位影像，供位處遠端的使用者用之一數位共享的工作站被創建。透過根據本文所揭露的原則之一電腦系統100的使用，該實體內容可在該數位集合工作站之所有目前使用者之間被掃描、數位化及共享，並且與數位內容及/或實體物件之使用者互動可以被所有的參與者看見。
更進一步地，在某些範例中，設置在束164內的感測器(例如感測器164a、164b、164c、164d)亦可產生系統輸入，其被安排路由至裝置150以供進一步由一處理器處理。舉例來說，在某些實作態樣中，束164中的感測器164 可捕捉放置在表面202上的一物件之一影像，以及然後產生一輸入信號，其被安排路由至該處理器。然後，該處理器產生一對應輸出信號，其以上文描述的方式被安排路由至顯示器152及/或投影器總成184。特定地說，在某些實作態樣中，束164包括一對攝影機或感測器，其配置來執行立體筆尖追蹤。
現在轉到該系統100之操作，圖7為依據一範例實作態樣之一範例方法700之一流程圖。應顯然理解的是，圖7中所描繪之程序表示通用例示，且可加入其它程序，或是所例示的程序可以許多方式移除、修改、或重排。更進一步地，須瞭解的是，該等程序可表示儲存於記憶體上的可執行指令，該指令可使得一處理裝置來例如回應、執行動作、變更狀態、及/或作決策。如此，所描述之程序可實作為由與運算裝置100相關聯的一記憶體提供的可執行指令及/或操作。
該例示的程序700始於方塊710。在方塊710，一訊息被發送至攝影機，以啟始一物件的一影像之捕捉。在一實作態樣中，該訊息可為一USB訊息。響應於此訊息，該攝影機同時提供用以切換一投影器之顯示模式的一觸發，及用以使一光源關閉之另一觸發。在方塊720，執行該捕捉並接收該物件之影像。在方塊730，產生指令以將該投影器的該顯示模式切換回去以及使該光源啟動。
雖然圖7之流程圖顯示某個功能之效能的一特定順序，但方法700並不限於該順序。舉例言之，該流程圖中 循序顯示的功能可以一不同順序進行，可同時進行或可部分同時進行，或其組合。於若干範例中，本文所描述與圖7相關的特性件及功能可組合本文所描述與圖1-6中之任一者相關的特性件及功能來提供。
雖然裝置150已經被描述為一個一體式多合一電腦，但應瞭解的是，於其它範例中，裝置150可進一步採用更多傳統使用者輸入裝置，諸如舉例為鍵盤及滑鼠。此外，雖然於束164內部之感測器164a、164b、164c、164d已經描述為單一感測器或攝影機，但應瞭解的是，感測器164a、164b、164c、164d各自可包括多個感測器或攝影機，而仍然符合本文所揭示之原理。更進一步地，雖然頂部160已經描述為懸臂頂部，但應瞭解的是，於其它範例中，頂部160可被支承於多於一點，因而可能並非懸臂式而仍符合本文所揭示之原理。
上文討論係意圖例示本發明之原理及各種實施例。一旦完整瞭解前文揭示，則無數變化及修改對於熟於此技者將變得明顯。接下來的申請專利範圍意欲詮釋為涵蓋全部此等變化及修改。
15‧‧‧(支持)表面
100‧‧‧(電腦)系統
110‧‧‧(支持)結構
120‧‧‧底部
120a‧‧‧第一端、前端
140‧‧‧(直立)構件
140a‧‧‧第一端、上端
140c‧‧‧第一側、前側
150‧‧‧(運算)裝置
150a‧‧‧第一側、頂側
150b‧‧‧第二側、底側
150c‧‧‧前側
150d‧‧‧後側
152‧‧‧顯示器
154‧‧‧攝影機
155、205‧‧‧(中)軸、中線
160‧‧‧頂部
160a‧‧‧第一端、近端
160b‧‧‧第二端、遠端
160c‧‧‧頂面
160d‧‧‧底面
200‧‧‧(觸碰敏感)墊
200b‧‧‧第二側、後側
202‧‧‧(觸碰敏感)表面

Claims (15)

  1. 一種系統，其包含：用以捕捉一表面上的一物件之一影像之一攝影機；以及通訊式地耦接至該攝影機之一投影器單元，其用以投射該物件之該影像於該表面上；其中響應於欲啟始該物件的該影像之捕捉的一指令，該攝影機同時對該投影器單元產生用以切換顯示模式之一第一觸發、及對一光源產生用以使正投射於該表面上的光關閉之一第二觸發。
  2. 如請求項1之系統，進一步包含一運算裝置，其用以提供啟始該物件的該影像之該捕捉的該指令給該攝影機。
  3. 如請求項2之系統，其中該運算裝置產生並發送一訊息至該攝影機，該訊息包括用以啟始該物件的該影像之該捕捉的指令。
  4. 如請求項2之系統，其中該運算裝置經由一控制面板接收捕捉該物件之該影像的一請求。
  5. 如請求項4之系統，其中該控制面板包含控制按鈕，其包括一捕捉按鈕。
  6. 如請求項4之系統，其中該控制面板嵌入該表面中。
  7. 如請求項1之系統，其中該光源容置在該投影器單元內。
  8. 如請求項1之系統，其中當完成該物件的該影像之捕捉時，該投影器單元將該等顯示模式切換回去，以及該光 源被啟動。
  9. 如請求項2之系統，其中該運算裝置係用以使該攝影機掃描該表面上的該物件以產生該影像，以及然後使該投影器單元將該影像投影回該表面上。
  10. 如請求項1之系統，進一步包含該表面和該運算裝置之間穿過一基底之一電氣連接。
  11. 一種用以管理物件之影像的捕捉之以處理器實施的方法，其包含下列步驟：發送一訊息給一攝影機，以啟始該物件的該影像之該捕捉，其中響應於該訊息，該攝影機同時提供用以切換一投影器之顯示模式的一觸發、以及用以使一光源關閉之另一觸發；接收該物件的該影像；以及指示將該投影器的該顯示模式切換回去，以及指示使該光源啟動。
  12. 如請求項11之以處理器實施的方法，進一步包含響應於要捕捉該物件的該影像之一請求，產生該訊息。
  13. 如請求項12之以處理器實施的方法，其中該請求係經由一控制器所產生之一控制面板接收，該控制器係與該攝影機和投影器操作性地連接。
  14. 一種系統，其包含：一投影器單元，其可附接來投影一物件的一影像於一觸碰敏感墊上；一運算裝置，其可附接至該投影器單元； 該觸碰敏感墊，其通訊式地耦接至該運算裝置；以及一攝影機，其通訊式地耦接至該運算裝置，該攝影機用以捕捉該觸碰敏感墊上之該物件的該影像，其中該攝影機響應於欲捕捉該物件的該影像之一指示，同時對該投影器單元產生用以切換顯示模式並使正投射在該觸碰敏感墊上之光關閉之一觸發。
  15. 如請求項14之系統，其中該攝影機以與該運算裝置有限互動之方式，完成捕捉該物件的影像之動作。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020095344A (ja) * 2018-12-10 2020-06-18 セイコーエプソン株式会社 表示装置の制御方法および表示装置
US11681488B2 (en) * 2021-02-24 2023-06-20 International Datacasting Corp. Collaborative distributed workspace using real-time processing network of video projectors and cameras

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090278913A1 (en) * 2008-05-12 2009-11-12 Microsoft Corporation Gaze accurate video conferencing
TW200947285A (en) * 2008-05-02 2009-11-16 Microsoft Corp Projection of images onto tangible user interfaces
TWM470320U (zh) * 2013-08-16 2014-01-11 Teco Nanotech Co Ltd 投影式觸控顯示裝置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5969742A (ja) * 1982-10-15 1984-04-20 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡装置用ストロボ制御装置
US7388614B2 (en) * 1997-08-18 2008-06-17 Canon Kabushiki Kaisha Automatic focus adjustment device and method using auxiliary light
JP4254672B2 (ja) * 2004-09-21 2009-04-15 株式会社ニコン 携帯型情報機器
EP3836539B1 (en) * 2007-10-10 2024-03-13 Gerard Dirk Smits Image projector with reflected light tracking
JP5347673B2 (ja) * 2009-04-14 2013-11-20 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
WO2011071700A2 (en) * 2009-12-07 2011-06-16 Alcatel-Lucent Usa Inc. Imaging terminal
TWI477880B (zh) * 2010-08-30 2015-03-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 投影機光線調整系統及方法
US20140055422A1 (en) * 2011-04-14 2014-02-27 Sabia Experience Tecnologia S/A System and method for sensing multi-touch surfaces by detection of light scatter via a frontal image
US9560314B2 (en) * 2011-06-14 2017-01-31 Microsoft Technology Licensing, Llc Interactive and shared surfaces
CN104024936A (zh) * 2011-07-29 2014-09-03 惠普发展公司，有限责任合伙企业 投影捕获系统，程序和方法
KR101956928B1 (ko) * 2011-12-07 2019-03-12 현대자동차주식회사 카메라기반 터치스크린 장치의 영상취득 방법
US20150002734A1 (en) * 2013-07-01 2015-01-01 Motorola Mobility Llc Electronic Device with Modulated Light Flash Operation for Rolling Shutter Image Sensor
US9993733B2 (en) * 2014-07-09 2018-06-12 Lumo Interactive Inc. Infrared reflective device interactive projection effect system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200947285A (en) * 2008-05-02 2009-11-16 Microsoft Corp Projection of images onto tangible user interfaces
US20090278913A1 (en) * 2008-05-12 2009-11-12 Microsoft Corporation Gaze accurate video conferencing
TWM470320U (zh) * 2013-08-16 2014-01-11 Teco Nanotech Co Ltd 投影式觸控顯示裝置

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