触摸输入系统校准技术方案

提供了一种交互式输入系统以及校准交互式输入系统的方法。所述方法包括：接收在交互式输入系统的触摸板上呈现的校准视频的图像。基于所接收到的图像来创建校准图像，以及在校准图像中定位特征。基于已定位的特征和校准视频中的对应特征来确定触摸板与所接收到的图像之间的变换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及交互式输入系统，并且具体地，涉及用于校准交互式输入系统的方法以及执行所述校准方法的交互式输入系统。
技术介绍
已知允许用户使用主动指示器(例如，发出光、声或其他信号的指示器)、被动指示器(例如，手指、圆柱体或其他适当对象)或者例如鼠标或轨迹球的其他适合的输入设备对应用程序注入输入(例如，数字墨水、鼠标事件等)。这些交互式输入系统包括，但不限于包括采用模拟电阻或机器视觉技术注册指示器输入的触摸板的触摸系统，诸如转让给本申请的受让人的Calgary，Alberta, Canada的SMART技术公司的第5，448，263号、 第 6，141，000 号、第 6，337，681 号、第 6，747，636 号、第 6，803，906 号、第 7，232，986 号、第 7，236，162号和第7，274，356号的美国专利中所公开的，通过引用的方式将这些专利的内容合并于此；包括采用电磁、电容、声或其他技术注册指示器输入的触摸板的触摸系统；平板个人计算机(PC)；膝上型PC ；个人数字助理(PDA)；或其他相似设备。还已知使用机器视觉从多个指示器接收和处理输入的多触摸交互式输入系统。一个这样类型的多触摸交互式输入系统采用公知的受抑全内反射(FTIR)光学现象。根据 FTIR的一般原理，由于波导的折射率的变化，当诸如指示器的对象触摸波导表面时，通过光波导传播的光的全内反射(TIR)受抑，造成一些光逃离触摸点。在多触摸交互式输入系统中，机器视觉系统捕获包括光逃离的点的图像，并且处理该图像，以基于用作对应用程序的输入的光逃离的点在波导表面上识别指示器的位置。FIlR多触摸交互式输入系统的一个示例在Han的第2008/0029691号美国专利申请公布中被公开。为了在显示表面上准确地注册利用对应点在所捕获的图像中检测到的触摸点的位置，使得在显示表面上用户的触摸点对应于期望的位置，执行校准方法。通常，在校准期间，将已知校准图像投射到显示表面上。捕获所投射的图像，并且从所捕获的图像提取特征。确定在所捕获的图像中所提取的特征的位置，并且执行在已知校准图像中所确定的位置与特征的位置之间的映射。基于特征位置的映射，定义显示表面上的任何点与所捕获的图像之间的一般变换，从而完成校准。基于该校准，可以将所捕获的图像中检测到的任何触摸点从相机坐标变换到显示坐标。FIlR系统在使用红外光检测触摸的同时在显示表面上显示可见光图像。通常从所显示的图像过滤出红外光，以便减少与触摸检测的干扰。然而，当执行校准时，使用红外成像设备捕获的过滤可见光校准图像的红外图像具有非常低的信噪比。其结果是，从校准图像的特征提取极具挑战性。因此，下面的一方面的目的是提供一种用于校准交互式输入系统的新方法以及一种执行该校准方法的交互式输入系统。
技术实现思路
相应地，在一方面，提供了一种校准交互式输入系统的方法，包括接收在交互式输入系统的触摸板上呈现的校准视频的图像；基于所接收到的图像来创建校准图像；在校准图像中定位特征；以及基于所定位的特征和校准视频中的对应特征来确定触摸板与所接收到的图像之间的变换。根据另一方面，提供了一种交互式输入系统，包括触摸板以及执行校准方法的处理结构，所述校准方法基于在触摸板上呈现的校准视频中的已知特征以及校准图像中定位的特征，确定触摸板与成像面之间的变换，所述校准图像基于所呈现的校准视频的接收到的图像而创建。根据另一方面，提供了一种包含用于校准交互式输入系统的计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括接收在交互式输入系统的触摸板上呈现的校准视频的图像的计算机程序代码；基于所接收到的图像来创建校准图像的计算机程序代码；在校准图像中定位特征的计算机程序代码；以及基于所定位的特征和所呈现的校准视频中的对应特征来确定触摸板与所接收到的图像之间的变换的计算机程序代码。根据又一方面，提供了一种用于确定交互式输入系统中的触摸板的捕获的图像中的一个或多个触摸点的方法，包括基于所捕获图像和没有任何触摸点的触摸板的图像来创建相似性图像；通过基于自适应阈值为相似性图像设置阈值来创建已设置阈值的图像； 将一个或多个触摸点识别为所述已设置阈值的图像中的区域；以及基于相似性图像中对应区域中的像素强度来细调一个或多个触摸点的边界。 根据又一方面，提供了一种交互式输入系统，包括触摸板以及执行触摸点确定方法的处理结构，所述触摸点确定方法将触摸板的捕获的图像中的一个或多个触摸点确定为使用已设置阈值的相似性图像中的对应区域中的像素强度细调的所述相似性图像中识别的区域。根据再一方面，提供了一种包含用于确定交互式输入系统中的触摸板的捕获的图像中的一个或多个触摸点的计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括基于所捕获的图像和没有任何触摸点的触摸板的图像来创建相似性图像的计算机程序代码；通过基于自适应阈值为相似性图像设置阈值来创建设置阈值的图像的计算机程序代码；将一个或多个触摸点识别为所述设置阈值的图像中的区域的计算机程序代码；以及基于相似性图像中对应区域中的像素强度来细调一个或多个触摸点的边界的计算机程序代码。附图说明现在将参照附图更加充分地描述实施例，在附图中图1是交互式输入系统的立体图；图加是图1的交互式输入系统的侧截面图；图2b是形成图1的交互式输入系统的一部分的台面和触摸板的截面图；图2c是指示器已经接触的图2b的触摸板的截面图；图3是示出识别显示表面与图像面之间的变换进行的校准步骤的流程图；图4是示出识别捕获的图像中的触摸点进行的图像处理步骤的流程图；图5是由成像设备捕获的校准视频的单幅图像；图6是示出在校准视频的捕获图像中的选择位置处的各个像素强度的曲线图7a至图7d是示出用于在保留边缘以去除噪声的同时平滑平均差图像的各向异性扩散的效果的图像；图8是图示成像设备的镜头的径向镜头失真的视图；图9是保留边缘的差图像的失真校正图像。图10是基于失真校正图像的边缘图像。图11是图示图像面中的线与Radon面中的点之间的映射的视图；图12是边缘图像的Radon变换的图像；图13是示出被识别为失真校正图像上覆盖的Radon变换图像中的峰值的线以示出具有棋盘图案的对应性的图像；图14是示出图13中识别的线的交叉点的图像；图15是图示图像面中的点与显示面中的点的映射的视图；图16是示出图像面中的交叉点与显示面中的已知交叉点之间的变换的拟合的视图；图17a至图17d是在确定接收到的输入图像中的触摸点期间处理的图像；以及图18是示出用于确定接收到的输入图像中的触摸点的图像处理期间为自适应阈值设置选择的像素强度的曲线图。具体实施例方式现在转向图1，示出了触摸台形式的交互式输入系统的立体图，并且其通常由附图标记10来表示。触摸台10包括安装在柜16顶部的台面12。在此实施例中，柜16位于轮、 脚轮等18之上，使得触摸台10能够根据需要容易地从一个地方移动到另一个地方。集成到台面12是基于使得能够检测和跟踪施加到其上的一个或多个指示器11 (诸如手指、笔、 手、圆柱体或其他对象)的触摸板14的受抑全内反射(FTIR)形式的坐标输入设备。柜16支撑台面12和触摸板14，并容纳执行主机应用和一个或多个应用程序的处理结构20(见图2)。由处理结构20生成的图像数据被本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种校准交互式输入系统的方法，包括：接收在交互式输入系统的触摸板上呈现的校准视频的图像；基于所接收到的图像来创建校准图像；在所述校准图像中定位特征；以及基于已定位的特征和所述校准视频中的对应特征来确定所述触摸板与所接收到的图像之间的变换。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·E·霍姆格伦，
申请(专利权)人：智能技术无限责任公司，
类型：发明
国别省市：CA