[发明专利]使用光学指示器的交互方法、光学指示器、展示方法和系统

说明书

技术领域

本发明实施例涉及光学指示交互领域，具体涉及一种光学指示器、使用光学指示器与设备进行交互的方法、以及使用光学指示器的展示方法和系统。

背景技术

例如会议中使用的投影屏等显示器对于工作或生活日常使用的信息显示而言变得日益重要。但是在某些应用中，传统的交互方法并不方便。尤其在大型显示环境中，计算机鼠标、键盘等传统的桌面输入设备不适合直接操作或控制屏上对象。例如，由于需要进行交互，传统的使用键盘、鼠标的计算机会将演讲者局限在该计算机的位置处，这是很不方便的。在这种情况下，需要某种远程交互方法，尤其在需要传输更多控制或其他信息的情况下。

一些类型的交互设备已经被开发了，例如触摸板、光/电笔、激光指示器或其他类型的射频(RF)输入设备、以及语音和手势识别系统。目前，大多数语音和手势识别系统的可靠性较低。大型触摸显示器相对昂贵。对于大型显示屏，交互设备的选择基本上局限于激光(光学)指示器以及其他RF输入设备。但是，研究显示RF输入设备的性能不高，主要用于交互不频繁的情况，例如幻灯片展示或投影仪配置。在一些应用中，使用较简单的激光笔来指示屏上内容并提醒观看者。这种激光笔无法执行操作或控制，因为其与计算机等设备之间没有反馈。一些激光笔通过简单地配备物理按钮和无线通信电子装置来执行操作和交互。这些输入设备通常无法提供光标在屏上的绝对坐标位置，从而操作中存在问题。

激光(光学)指示器是用于密切交互的备选交互设备，尤其对于大型显示器，其通过使用传感器来检测光斑。这种激光(光学)指示器具有闭环反馈，从而能够提供更好的性能。但是，传统的激光指示器存在某些局限性，例如，信息传输通常是受限的。因此，在一些应用中，不得不考虑到激光指示器能够发送的命令或信号的数量。而对于一些应用领域，指示器除了执行指示功能之外，还需要传输更多控制信息或其他信号。如何增加控制信息而无需复杂的附加硬件，这已成为有关激光指示器的亟待解决的重要问题之一。

针对上述问题，一些解决方案已经被提出了。专利文献1公开了一种对具有关联的屏幕的计算机进行遥控的方法，该关联的屏幕用于显示来自计算机的输出，并具有计算机生成的内部光标。该方法包括检测外部光标的至少一个特性。在一个实施例中，专利文献1的发明包括与投影仪连接的计算机，该投影仪将计算机的图像投影到外部屏幕上。使用摄像机来捕获所投影的计算机输出的图像。使用例如激光指示器等光学指示器来生成和发送外部光标，该外部光标具有颜色、形状或亮度等多种特性。使用摄像机所捕获的图像来检测和处理外部光标的至少一个特性，以生成相应的一个或多个命令来控制计算机。由此，可以使用这些命令来模仿通常由鼠标或轨迹球等指示设备提供的对计算机的控制。专利文献1的方法主要包括：(1)检测光学指示器的特性，例如形状、颜色、亮度、运动、或与计算机显示有关的类似特性，以提供命令给计算机；(2)基于光学指示器的特性来控制计算机，光学指示器用于将光标或视觉提示叠加到计算机屏幕的投影图像上；(3)将计算机屏幕上光标的位置和/或运动与光学指示器的位置和/或运动同步。

但是，上述技术方案还存在如下问题：

(1)需要生成光学指示器的一些特性，例如形状、颜色、亮度等，但是这些特性的生成比较困难；

(2)需要检测光学指示器的这些特性，但是，这种检测的实现比较困难，尤其在屏幕上存在图像的情况下。此外，一些特性，例如形状，可能随着光学指示器位置的改变而发生变化，这增加了检测的难度；

(3)检测速度和可靠性较低；

(4)能够表示的交互事件的数目有限。

专利文献1：US20010045940“Computer Presentation System and Method with Optical Tracking of Wireless Pointer”

发明内容

本发明提出了一种使用光学指示器与设备进行交互的方法、一种光学指示器、以及使用光学指示器的展示方法和系统。

根据本发明一方面，一种使用光学指示器与设备进行交互的方法，包括以下步骤：

检测由光学指示器产生的光点；

根据检测结果，确定预定时间间隔内光点状态的序列；

根据光点状态的序列，确定交互事件，以与设备进行交互。

根据本发明另一方面，一种光学指示器，能够与设备进行交互，包括：

光发射单元，发出光并产生光点；

检测单元，检测所产生的光点；