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用于運(yùn)行輸入設(shè)備的方法、輸入設(shè)備、機(jī)動(dòng)車的制作方法_2

文檔序號(hào):9923664閱讀:來源:國知局
一根手指在該空間中的位置和/或位置變化,并且根據(jù)其來判定輸入并實(shí)施該輸入。
[0017]在本情況下,在此設(shè)置,所述傳感器3監(jiān)控位于它的檢測范圍中的手6是否用一根手指8與拇指9一起形成環(huán)。為此,由傳感器3檢測到的圖像被檢查或被監(jiān)控:閉合的環(huán)形輪廓是否被檢測到。如果單目攝像機(jī)(Mono-Videokamera)被用作傳感器3,那么指尖、也即拇指的指尖的位置作為二維的點(diǎn)而存在。對(duì)于之前被描述的手勢的識(shí)別來說有利的是,所述手指8和所述拇指9被布置在垂直于攝影機(jī)傳感器3的光軸的平面中,因?yàn)樵撈矫婵捎纱颂貏e好地被檢測。由此,深度確定、即確定手指8、9到傳感器3的實(shí)際的絕對(duì)距離不是必需的。與來自現(xiàn)有技術(shù)的跟蹤方法相結(jié)合,現(xiàn)在可以計(jì)算各個(gè)單獨(dú)的指尖和整個(gè)手6在一定的時(shí)間窗內(nèi)的時(shí)間變化過程,軌跡及其方向矢量可從其再度被導(dǎo)出。如果只有單個(gè)(例如從手輪廓的重心偏移中提取出的)方向矢量存在,那么該方向矢量的長度和角度可直接被解釋為輕掃手勢(Wischgeste)。如果存在多個(gè)方向矢量,那么附加地確定主軸,例如通過主軸變換而確定主軸,以便確定總矢量及其角度。方向矢量場(Richtungsvektorf eld)例如也可根據(jù)光流被計(jì)算。在這種方法的情況下,手的明確的分割有時(shí)是不必需的。長度、也就是說輕掃手勢的強(qiáng)度緊接著可以例如通過簡單的經(jīng)由方向矢量取長度平均值而被確定。
[0018]如今的也在車輛(尤其是機(jī)動(dòng)車)中的信息系統(tǒng)的各種各樣的功能使得用戶將屏幕內(nèi)容、即屏幕的所示出的信息變大或者變小(縮放(Zoom))成為可能。在非接觸式地檢測輸入手勢的情況下,如在觸敏傳感器上被實(shí)施的那樣的常規(guī)手勢不能被實(shí)現(xiàn),因?yàn)檫@些常規(guī)手勢基于在表面上的實(shí)施。盡管缺少真正的表面,但是在這里所建議的方法借助于用戶的直觀的手勢使得通過手6的移動(dòng)而將具有屏幕10的顯示單元4的屏幕內(nèi)容變大和變小成為可能。
[0019]如已經(jīng)被探討的那樣,通過分析所述傳感器3的圖像數(shù)據(jù)來檢測:環(huán)、尤其是圓形的環(huán)是否利用拇指9和食指8形成。該環(huán)與放大鏡或放大鏡邊框(Lupenfassung)的圓形相似,并且因而對(duì)于用戶來說能夠直觀地被理解。如果通過所述輸入設(shè)備2檢測到用戶已經(jīng)形成了尤其是具有超過可預(yù)先給定的最小數(shù)值的直徑的環(huán),那么所述輸入設(shè)備2被置于縮放模式(Zoom-Modus)。然后,監(jiān)控用戶是將手向傳感器3的方向移動(dòng)還是遠(yuǎn)離該傳感器3移動(dòng)。尤其是設(shè)置,手指8和拇指9到傳感器3的距離的減少導(dǎo)致在所述屏幕10上的所示出的信息的變大(放大),而距離的變大導(dǎo)致所示出的信息的變小(縮小)。只要檢測到所述閉合的環(huán)已被松開,其方式是用戶已經(jīng)將拇指9和食指8的指尖彼此移開,這樣所述縮放模式就結(jié)束。然后,手6的抬起和降低不再對(duì)所述信息的圖示的縮放等級(jí)(Zoom-Stufe)有影響。
[0020]圖2A至2C示例性地示出了要由用戶執(zhí)行的手勢,所述手勢能夠被輸入設(shè)備2檢測,以便調(diào)整所示出的信息的大小的改變。在此,所述圖2A至2C示出了由攝影機(jī)傳感器3檢測到的圖像。
[0021]首先,如在圖2A中所示出的那樣,用戶將他的手6移動(dòng)到傳感器3的檢測范圍中。在此,用戶利用他的張開的手6的被伸展的彼此靠近的手指將他的手6保持在中立的位置(neutrale Pos it 1n)(例如如所示出的那樣)。
[0022]緊接著,如在圖2B中所示出的那樣,用戶將他的手6移到之前描述的放大鏡手勢(Lupen-Geste)中,使得食指8和拇指9一起形成環(huán)。在此,用戶繼續(xù)旋轉(zhuǎn)他的手,使得所述環(huán)位于盡可能地垂直于傳感器3的光軸的平面中。如果現(xiàn)在用戶向所述傳感器方向引導(dǎo)他的手6(如通過箭頭11所勾畫出的那樣)或者在遠(yuǎn)離所述傳感器3的方向上引導(dǎo)他的手6(如通過箭頭12所勾畫出的那樣),那么所述輸入設(shè)備2識(shí)別縮放手勢(Zoom-Geste),并且當(dāng)所述手向所述箭頭11的方向移動(dòng)時(shí),所示出的信息變大(放大),或者當(dāng)該輸入設(shè)備識(shí)別出向箭頭12的方向的移動(dòng)時(shí),所示出的信息變小(縮小)。
[0023]如果手的移動(dòng)方向平行于所述攝影機(jī)傳感器3的光軸,然而深度信息不是已知的,那么有利地監(jiān)控通過拇指9和食指8形成的環(huán)的直徑的改變。如果用戶向攝影機(jī)傳感器3方向移動(dòng)他的手6,那么在攝影機(jī)圖像中變大由拇指9和食指8構(gòu)成的環(huán)。如果用戶(按照箭頭12)將他的手從傳感器移開,那么使該環(huán)變小。由此可能以簡單的方法和方式在沒有深度信息或絕對(duì)的距離值的情況下檢測手6的移動(dòng)方向。因此,距離的改變導(dǎo)致在屏幕10上的信息的圖示的變化(尤其是變大或者變小)。尤其是設(shè)置,所述變大或者變小與手6到傳感器3的距離的變化成比例地被調(diào)整,使得用戶在操作所述輸入設(shè)備2的情況下獲得良好的感受/反饋(Feedback)。
[0024]如果用戶已經(jīng)結(jié)束他的輸入并且屏幕內(nèi)容為他以對(duì)他來說適意的大小而被示出,那么他再次將他的手移動(dòng)到中立的狀況(如在圖2C中所示出的那樣),所述中立的狀況例如與按照圖2A的中立的狀況相對(duì)應(yīng)。只要所述由拇指9和食指8構(gòu)成的環(huán)被中斷并被打開,該輸入設(shè)備2就結(jié)束縮放模式,使得手6朝著傳感器或者遠(yuǎn)離傳感器3的進(jìn)一步移動(dòng)不再被看作是用于變大或者變小屏幕內(nèi)容的輸入。
[0025]在下面,用于識(shí)別所述縮放手勢的對(duì)傳感器3的圖像數(shù)據(jù)的分析還應(yīng)詳細(xì)地被探討:
首先,對(duì)通過傳感器3檢測到的圖像進(jìn)行根據(jù)Zoran Zivkovic的背景建模(ZoranZivkovic^uImproved Adaptive Gaussian Mixture Mode I for BackgroundSubstrat1n”,ICPR, 2004年)。由此,背景和前景被彼此分開。在此,在機(jī)動(dòng)車中的靜止的或不改變的由所述傳感器3檢測到的圖像被理解為背景。所述靜止的圖像用作參考圖像,所述參考圖像在圖序(BiIdfolge)的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)從當(dāng)前檢測到的圖像被抽出(abziehen),使得只有在最終得到的差別圖像(Differenzbild)中的圖像元素或像素被標(biāo)記,所述圖像元素或像素區(qū)別于前面所限定的/所檢測到的靜止的背景圖像。所述前景是用戶的在所述傳感器3的檢測范圍中移動(dòng)的手6,如其在圖1中被示例性地示出的那樣。
[0026]替換于背景建?;蛘叱吮尘敖R酝膺€設(shè)置,執(zhí)行根據(jù)Dadgostar和Sarrafzadeh的前景建模(Farhad Dadgostar和Abdolhossein Sarrafzadeh的 “Anadaptive real-time skin detector based on Hue thresholding: A comparison ontwo mot1n tracking methods”模式識(shí)別快報(bào)(Pattern Recognit1n Letters),2006年,第1342-1352頁),在此前景建模的情況下,針對(duì)手識(shí)別的相關(guān)的前景區(qū)域通過專門的膚色模型(Hautfarbmodelle)來檢測,其中基于在手和背景之間的顏色區(qū)別來識(shí)別所述手。
[0027]基于通過所述前景建模和/或背景建模贏得的數(shù)據(jù),所述手6的手輪廓被確定,并且尤其是手輪廓重心也被計(jì)算。為此,有利地執(zhí)行根據(jù)Suzuki和Abe的手輪廓分割(S.Suzuki和K.Abe的“Topological Structural Analysis of Digitized Binary Imagesby Border Following.”CVGIP,1985年,第32-46頁)。緊接著,手6的指尖并且因此各個(gè)單獨(dú)的手指被識(shí)別。這優(yōu)選地根據(jù)手輪廓的所檢測到的彎曲而實(shí)現(xiàn),諸如在MaliKShahzadMalik的 “Real-time Hand Tracking and Finger Tracking for Interact1n”,多倫多:CSC2503F項(xiàng)目報(bào)告(CSC2503F Project Report),多倫多大學(xué),2003年)中曾被描述的那樣??商鎿Q地,手建模也可如它由Liu和LovelI (Liu Nianjur^PBrian C.LovelI的“HandGesture Extract1n by Active Shape Models”,數(shù)字圖像計(jì)算技術(shù)和應(yīng)用程序大會(huì)(Proceedings of the Digital Image Computing on Techniques and Applicat1ns),2005年)曾描述的那樣被執(zhí)
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