一種穿戴式觸控裝置和穿戴式觸控方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種穿戴式觸控裝置和穿戴式觸控方法。一種穿戴式觸控裝置包括載體、圖案發(fā)射單元、圖像采集單元、圖像監(jiān)測(cè)單元和處理單元：載體，能穿戴于觸控端上；圖案發(fā)射單元，向觸控端觸摸的觸控面發(fā)射掃描圖案；圖像采集單元，采集掃描圖案在觸控面上投射形成的圖像，并將采集圖像的圖像信息發(fā)送至處理單元；圖像監(jiān)測(cè)單元，監(jiān)測(cè)掃描圖案在觸控面各區(qū)域的當(dāng)前光能量，并將當(dāng)前光能量信息發(fā)送至處理單元；處理單元，對(duì)采集圖像的圖像信息和當(dāng)前光能量信息進(jìn)行處理，以確定觸控端在觸控面上的觸控位置并產(chǎn)生相應(yīng)的命令信息。該穿戴式觸控裝置無需按鍵也無需觸摸屏控制即可進(jìn)行觸控，且體積小巧便于攜帶，相應(yīng)的穿戴式觸控方法觸控準(zhǔn)確。
【專利說明】一種穿戴式觸控裝置和穿戴式觸控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種穿戴式觸控裝置和
[0002]穿戴式觸控方法。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前出現(xiàn)了穿戴式技術(shù)。簡言之，穿戴式技術(shù)即探索和創(chuàng)造能直接穿在身上、或是整合進(jìn)用戶的衣服或配件的設(shè)備的科學(xué)技術(shù)。穿戴式智能設(shè)備也成為技術(shù)新寵、成為未來智能設(shè)備的發(fā)展方向。
[0004]穿戴式智能設(shè)備是應(yīng)用穿戴式技術(shù)對(duì)日常穿戴進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)、開發(fā)出可以穿戴的設(shè)備的總稱，如眼鏡、手套、手表、服飾等。穿戴式智能設(shè)備包括功能全、尺寸大、可不依賴智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)完整或者部分的功能，例如智能手表或智能眼鏡等，以及只專注于某一類應(yīng)用功能，需要和其它設(shè)備如智能手機(jī)配合使用，如各類進(jìn)行體征監(jiān)測(cè)的智能手環(huán)、智能首飾等。隨著技術(shù)的進(jìn)步以及用戶需求的變遷，可穿戴式智能設(shè)備的形態(tài)與應(yīng)用熱點(diǎn)也在不斷的變化。
[0005]但是，現(xiàn)有的穿戴式裝置一般都是按鍵式控制方式，鑒于穿戴式裝置的體積，一般觸摸屏也無法很好地滿足用戶的需求。一般都需要觸控端和觸控面直接接觸才能對(duì)觸控面進(jìn)行觸控，使得穿戴式觸控的體驗(yàn)感下降。因此，提供便捷的穿戴式觸控裝置，無需按鍵也無需觸摸屏，就能夠完成用戶對(duì)穿戴式觸控裝置的方便控制成為目前亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種穿戴式觸控裝置和穿戴式觸控方法，該穿戴式觸控裝置無需按鍵也無需觸摸屏控制即可進(jìn)行觸控，且體積小巧便于攜帶，相應(yīng)的穿戴式觸控方法觸控準(zhǔn)確，適用面較廣。
[0007]解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該穿戴式觸控裝置，包括載體、圖案發(fā)射單元、圖像采集單元、圖像監(jiān)測(cè)單元和處理單元，其中:
[0008]所述載體，能穿戴于觸控端上；
[0009]所述圖案發(fā)射單元，用于向所述觸控端觸摸的觸控面發(fā)射掃描圖案；
[0010]所述圖像采集單元，用于采集所述掃描圖案在所述觸控面上投射形成的圖像，并將采集圖像的圖像信息發(fā)送至所述處理單元；
[0011]所述圖像監(jiān)測(cè)單元，用于監(jiān)測(cè)所述掃描圖案在所述觸控面各區(qū)域的當(dāng)前光能量，并將當(dāng)前光能量信息發(fā)送至所述處理單元；
[0012]所述處理單元，用于對(duì)采集圖像的圖像信息和當(dāng)前光能量信息進(jìn)行處理，以確定所述觸控端在所述觸控面上的觸控位置并產(chǎn)生相應(yīng)的命令信息。
[0013]優(yōu)選的是，所述圖案發(fā)射單元和所述圖像采集單元均設(shè)置于所述載體上，且位于所述載體的同一端。[0014]優(yōu)選的是，所述圖案發(fā)射單元為紅外投影式圖案發(fā)射單元，所述圖像采集單元為紅外式圖像采集單元，所述圖像監(jiān)測(cè)單元為紅外式圖像監(jiān)測(cè)單元。
[0015]優(yōu)選的是，所述圖案發(fā)射單元發(fā)射的掃描圖案為網(wǎng)格形狀的圖案。
[0016]優(yōu)選的是，所述處理單元包括對(duì)比模塊與命令模塊，所述采集圖像的圖像信息包括采集圖像的圖像坐標(biāo)信息，所述處理單元內(nèi)預(yù)存有位置坐標(biāo)與命令信息映射表、所述掃描圖案的初始光能量信息和圖案坐標(biāo)信息；
[0017]所述對(duì)比模塊用于將采集圖像的圖像坐標(biāo)信息和當(dāng)前光能量信息分別與所述掃描圖案的圖案坐標(biāo)信息和初始光能量信息進(jìn)行對(duì)比，從而得到確定的觸控位置坐標(biāo)信息；
[0018]所述命令模塊用于根據(jù)位置坐標(biāo)與命令信息映射表，將接收到的所述確定的觸控位置坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的命令信息。
[0019]優(yōu)選的是，所述穿戴式觸控裝置還包括執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元用于根據(jù)接收到的命令信息執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。
[0020]優(yōu)選的是，所述觸控端為人體手指，所述觸控端觸摸的觸控面為穿戴有所述載體的人體手指所能觸摸到的人體區(qū)域。
[0021]優(yōu)選的是，所述圖像監(jiān)測(cè)單元和所述處理單元設(shè)置在與所述圖案發(fā)射單元和所述圖像采集單元相同的所述載體中，所述圖案發(fā)射單元、圖像監(jiān)測(cè)單元和所述圖像采集單元設(shè)置于所述載體靠近手心側(cè)的外表層；或者，所述圖像監(jiān)測(cè)單元和所述處理單元設(shè)置在與所述圖案發(fā)射單元和所述圖像采集單元不同的所述載體中。
[0022]優(yōu)選的是，所述圖案發(fā)射單元、圖像監(jiān)測(cè)單元和所述圖像采集單元的外表面分別與所述載體的外表面齊平。
[0023]優(yōu)選的是，所述載體為閉合環(huán)狀，所述載體采用PVC材料形成。
[0024]一種穿戴式觸控方法，包括:
[0025]向觸控端觸摸的觸控面發(fā)射掃描圖案；
[0026]采集所述掃描圖案在所述觸控面上投射形成的采集圖像的圖像信息，并同時(shí)監(jiān)測(cè)所述掃描圖案在所述觸控面各區(qū)域的當(dāng)前光能量信息；
[0027]對(duì)采集圖像的圖像信息和當(dāng)前光能量信息進(jìn)行處理，從而確定出所述觸控端在所述觸控面上的觸控位置并產(chǎn)生相應(yīng)的命令信息。
[0028]優(yōu)選的是，所述采集圖像的圖像信息包括采集圖像的圖像坐標(biāo)信息，所述處理單元中預(yù)設(shè)有位置坐標(biāo)與命令信息映射表、所述掃描圖案的初始光能量信息和圖案坐標(biāo)信息，所述處理單元確定出所述觸控端在所述觸控面上的觸控位置包括:
[0029]對(duì)比某區(qū)域的所述采集圖像的當(dāng)前光能量信息與初始光能量信息，當(dāng)當(dāng)前光能量信息相對(duì)初始光能量信息的變化量大于等于設(shè)定值，則初步確定該區(qū)域內(nèi)包括近似觸控
占.[0030]對(duì)比該區(qū)域所述采集圖像的圖像坐標(biāo)信息與所述掃描圖案的圖案坐標(biāo)信息，當(dāng)在近似觸控點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圖案坐標(biāo)處出現(xiàn)圖像變化，則確定該近似觸控點(diǎn)為實(shí)際觸控點(diǎn)，從而獲得觸控位置的坐標(biāo)；
[0031]進(jìn)而根據(jù)位置坐標(biāo)與命令信息映射表，獲取觸控位置坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的命令信息。
[0032]優(yōu)選的是，所述設(shè)定值為5%。
[0033]優(yōu)選的是，還進(jìn)一步包括，根據(jù)觸控位置對(duì)應(yīng)的命令信息執(zhí)行對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。[0034]本發(fā)明的有益效果是:該穿戴式觸控裝置為可穿戴于人體手指的閉合環(huán)狀智能穿戴裝置，通過圖案發(fā)射單元投射特定圖案至觸控面，當(dāng)手指觸控觸控面時(shí)，通過圖像采集單元監(jiān)測(cè)手指所到之處的特定圖案在觸控面上投射形成的圖像信息，并配合圖像監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)形成圖像的當(dāng)前光能量信息，處理單元對(duì)光能量信息和圖像信息進(jìn)行分析和處理，計(jì)算手指的觸控位置坐標(biāo)，判斷手指的精確觸控的位置，從而實(shí)現(xiàn)觸控反饋。該穿戴式觸控裝置無需按鍵也無需觸摸屏控制即可進(jìn)行觸控，且體積小巧便于攜帶，相應(yīng)的穿戴式觸控方法觸控準(zhǔn)確,適用面較廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中穿戴式觸控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為采用圖1中的穿戴式觸控裝置的工作示意圖；
[0037]圖3為采用圖1中的穿戴式觸控裝置進(jìn)行觸控的示意圖；
[0038]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1中穿戴式觸控方法的觸控流程圖；
[0039]圖中:1 一載體；2 —圖案發(fā)射單兀；3 —圖像米集單兀；4 一圖像監(jiān)測(cè)單兀；5_處理單兀；6_紅外網(wǎng)格；7_觸控端；8_觸控面。
【具體實(shí)施方式】
[0040]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明穿戴式觸控裝置和穿戴式觸控方法作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0041]一種穿戴式觸控裝置，包括載體、圖案發(fā)射單元、圖像采集單元、圖像監(jiān)測(cè)單元和處理單元，其中:
[0042]所述載體，能穿戴于觸控端上；
[0043]所述圖案發(fā)射單元，用于向所述觸控端觸摸的觸控面發(fā)射掃描圖案；
[0044]所述圖像采集單元，用于采集所述掃描圖案在所述觸控面上投射形成的圖像，并將采集圖像的圖像信息發(fā)送至所述處理單元；
[0045]所述圖像監(jiān)測(cè)單元，用于監(jiān)測(cè)所述掃描圖案在所述觸控面各區(qū)域的當(dāng)前光能量，并將當(dāng)前光能量信息發(fā)送至所述處理單元；
[0046]所述處理單元，用于對(duì)采集圖像的圖像信息和當(dāng)前光能量信息進(jìn)行處理，以確定所述觸控端在所述觸控面上的觸控位置并產(chǎn)生相應(yīng)的命令信息。
[0047]一種穿戴式觸控方法，包括:
[0048]向觸控端觸摸的觸控面發(fā)射掃描圖案；
[0049]采集所述掃描圖案在所述觸控面上投射形成的采集圖像的圖像信息，并同時(shí)監(jiān)測(cè)所述掃描圖案在所述觸控面各區(qū)域的當(dāng)前光能量信；
[0050]對(duì)采集圖像的圖像信息和當(dāng)前光能量信息進(jìn)行處理，從而確定出所述觸控端在所述觸控面上的觸控位置并產(chǎn)生相應(yīng)的命令信息。
[0051]該穿戴式觸控裝置無需直接接觸即可進(jìn)行觸控，且體積小巧便于攜帶，相應(yīng)的穿戴式觸控方法觸控準(zhǔn)確，適用面較廣。
[0052]實(shí)施例1:
[0053]本實(shí)施例提供一種穿戴式觸控裝置和相應(yīng)的穿戴式觸控方法。[0054]如圖1所示，本實(shí)施例中，一種穿戴式觸控裝置，包括載體1、圖案發(fā)射單元2、圖像采集單元3、圖像監(jiān)測(cè)單元4和處理單元5，其中:
[0055]載體I,能穿戴于觸控端上；
[0056]圖案發(fā)射單元2，用于向觸控端觸摸的觸控面發(fā)射掃描圖案；
[0057]圖像采集單元3，用于采集掃描圖案在觸控面上投射形成的圖像，并將采集到的采集圖像的圖像信息發(fā)送至處理單元5 ；
[0058]圖像監(jiān)測(cè)單元4，用于監(jiān)測(cè)掃描圖案在觸控面各區(qū)域的當(dāng)前光能量信息，并將當(dāng)前光能量信息發(fā)送至處理單元；
[0059]處理單元5，用于對(duì)采集圖像的圖像信息和當(dāng)前光能量信息進(jìn)行處理，以確定觸控端在觸控面上的觸控位置并產(chǎn)生相應(yīng)的命令信息。
[0060]優(yōu)選的是，圖案發(fā)射單元2和圖像采集單元3設(shè)置于載體I上，且位于載體I的同一端，即在同一個(gè)方向包括圖案的發(fā)射和圖像的接收部分，以便于發(fā)射的掃描圖案與接收的采集圖像的定點(diǎn)識(shí)別和比較。在本實(shí)施例中，如圖1所示，載體I優(yōu)選為閉合環(huán)狀，圖像監(jiān)測(cè)單元4也設(shè)置于載體I上，且設(shè)置于與圖案發(fā)射單元2和圖像采集單元3相對(duì)的另一端。
[0061]其中，圖案發(fā)射單元2為紅外投影式圖案發(fā)射單元，圖像采集單元3為紅外式圖像采集單元，例如:攝像頭(camera),可以理解,攝像頭可以是可旋轉(zhuǎn)攝像頭，以保證在觸控裝置與觸控面的相對(duì)位置變化時(shí)，圖像發(fā)射單元2、圖像采集單元3和圖像監(jiān)測(cè)單元4的正常工作。圖像監(jiān)測(cè)單元4為紅外式圖像監(jiān)測(cè)單元，例如:光學(xué)檢測(cè)傳感器(optical sensor)；另外，圖案發(fā)射單元2發(fā)射的掃描圖案例如為網(wǎng)格形狀的圖案，即本實(shí)施例中圖案發(fā)射單元2發(fā)射的掃描圖案為紅外網(wǎng)格(infrared grid)，也即紅外矩陣。由于采用相匹配的紅外式的圖案發(fā)射單元2、圖像采集單元3和圖像監(jiān)測(cè)單元4，因此采用該穿戴式觸控裝置，觸控端與觸控面無需直接接觸即可進(jìn)行觸控，觸控更靈活。
[0062]優(yōu)選的是，上述各單元均可選用體積較小的微型芯片，以獲得較小的體積，保證該穿戴式觸控裝置的小巧體積以及便攜性。
[0063]同時(shí)優(yōu)選的是，載體I采用PVC材料形成。該材料結(jié)實(shí)、絕緣，使得設(shè)置于其內(nèi)的各單元的結(jié)構(gòu)安全和位置穩(wěn)定，保證該穿戴式觸控裝置的有效工作；還能保證對(duì)人體的安全。
[0064]在本實(shí)施例中，觸控面可以與觸控端直接接觸或不與觸控端直接接觸，且觸控面可以為規(guī)則平面、不規(guī)則平面或曲面。任何一個(gè)平面、具有凹凸點(diǎn)的不規(guī)則平面或曲面，在所計(jì)算的面積足夠小的時(shí)候均可以視為一個(gè)平面，并具有對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)信息?？梢岳斫獾氖?，當(dāng)觸控面不與觸控端直接接觸時(shí)，雖然通過光能量信息和采集圖像的圖像信息共同確定觸控位置，但此時(shí)由于觸控端與觸控面可能相距一定的距離，觸控端在觸控面上的投影與實(shí)際應(yīng)觸控點(diǎn)存在一定的偏差，因此采集圖像的位置可能存在一定的偏差，經(jīng)計(jì)算得到的觸控位置可能存在一定的觸控定位誤差。容易理解的是，觸控面與觸控端直接接觸時(shí)，由于觸控端在觸控面上的投影與實(shí)際應(yīng)觸控點(diǎn)基本一致，因此采集圖像的位置更準(zhǔn)確，觸控定位更精確。
[0065]一種應(yīng)用示例是，觸控端7為人體手指，觸控端7觸摸的觸控面8為穿戴有載體I的人體手指所能觸摸到的人體區(qū)域，可以是人的手掌。一般的，載體I距離人體手指頭的距離越近，圖像監(jiān)測(cè)單元4得到的光能量變化越準(zhǔn)確，觸控的定位也相對(duì)更精確。[0066]相應(yīng)的，圖案發(fā)射單元2、圖像采集單元3、圖像監(jiān)測(cè)單元4和處理單元5均設(shè)置在載體I中，圖案發(fā)射單元2、圖像采集單元3和圖像監(jiān)測(cè)單元4設(shè)置于載體I靠近手心側(cè)的外表層。優(yōu)選的是，圖案發(fā)射單元2、圖像采集單元3和圖像監(jiān)測(cè)單元4的外表面與載體I的外表面齊平。
[0067]本實(shí)施例的穿戴式觸控裝置中，處理單元5中還包括對(duì)比模塊與命令模塊(圖1中未示出)，采集圖像的圖像信息包括采集圖像的圖像坐標(biāo)信息，處理單元5內(nèi)預(yù)存有位置坐標(biāo)與命令信息映射表、掃描圖案的初始光能量信息和圖案坐標(biāo)信息，對(duì)比模塊用于將采集圖像的圖像坐標(biāo)信息和當(dāng)前光能量信息分別與掃描圖案的圖案坐標(biāo)信息和初始光能量信息進(jìn)行對(duì)比，從而得到確定的觸控位置坐標(biāo)信息；命令模塊用于根據(jù)位置坐標(biāo)與命令信息映射表，將接收到的確定的觸控位置坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的命令信息。優(yōu)選的是，處理單元5可以采用微型處理器，例如單片機(jī)。
[0068]進(jìn)一步的，穿戴式觸控裝置還包括執(zhí)行單元，執(zhí)行單元用于根據(jù)接收到的命令信息執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。
[0069]例如:如圖2所示，載體I中的圖案發(fā)射單元I (例如紅外網(wǎng)格投影單元)和采集圖像用的圖像采集單元3 (例如紅外攝像頭)均安裝在靠近手心的內(nèi)側(cè)；該穿戴式觸控裝置處于待機(jī)狀態(tài)或工作狀態(tài)時(shí)，圖案發(fā)射單元I將持續(xù)向觸控面(例如穿戴有載體I的手心或手掌)發(fā)射紅外網(wǎng)格投影，例如:將紅外網(wǎng)格6投影在觸控面上。如圖3所示，當(dāng)對(duì)觸控面8進(jìn)行觸控時(shí)，人體手指落入紅外網(wǎng)格的范圍的某個(gè)區(qū)域時(shí)，會(huì)擋住形成紅外網(wǎng)格圖案的一部分紅外光，一方面手指所到之處的紅外網(wǎng)格圖案受遮擋而發(fā)生光能量變化(即產(chǎn)生光的損耗或損失)，該當(dāng)前光能量被圖像監(jiān)測(cè)單元4(例如光學(xué)檢測(cè)傳感器)所采集，即檢測(cè)當(dāng)前光能量信息；另一方面圖像采集單元3采集手指所到之處的紅外網(wǎng)格圖案的變化，即采集圖像的圖像信息。
[0070]處理單元5中預(yù)設(shè)有掃描圖案的初始光能量信息和掃描圖案對(duì)應(yīng)的圖案坐標(biāo)(對(duì)應(yīng)本實(shí)施例為紅外網(wǎng)格坐標(biāo))，圖像監(jiān)測(cè)單元4檢測(cè)到的當(dāng)前光能量信息和圖像采集單元3采集到的紅外網(wǎng)格圖案變化形成的采集圖像的圖像坐標(biāo)信息均反饋給處理單元5，處理單元5中的對(duì)比模塊對(duì)上述當(dāng)前光能量信息和采集圖像的圖像坐標(biāo)信息進(jìn)行處理、分析，若某區(qū)域當(dāng)前光能量信息相對(duì)初始光能量信息的變化量大于等于設(shè)定值(例如5% )，則初步確定該區(qū)域內(nèi)包括近似觸控點(diǎn)；進(jìn)一步的，對(duì)比模塊對(duì)比采集圖像的圖像坐標(biāo)信息與掃描圖案的圖案坐標(biāo)信息相比，當(dāng)在近似觸控點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圖案坐標(biāo)處相應(yīng)地出現(xiàn)圖像變化，即可確定該近似觸控點(diǎn)為實(shí)際觸控點(diǎn)，得出相應(yīng)的觸控位置的坐標(biāo)；進(jìn)而根據(jù)位置坐標(biāo)與命令信息映射表，獲取觸控位置對(duì)應(yīng)的命令信息。
[0071]該穿戴式觸控方法通俗地講，即當(dāng)手指進(jìn)行觸控時(shí)，圖像監(jiān)測(cè)單元感知光能量變化，該光能量變化信息傳送給處理單元，確認(rèn)有觸控動(dòng)作發(fā)生，并根據(jù)光能量變化與設(shè)定值的大小將該區(qū)域確定為包括初步觸控位置的近似區(qū)域；同時(shí)，圖像采集單元獲取手指遮擋掃描圖案形成的采集圖像的圖像信息，相應(yīng)地記錄采集圖像相應(yīng)的圖像坐標(biāo)信息(例如中心坐標(biāo))，該圖像坐標(biāo)信息與經(jīng)過光能量變化初步確定的近似觸控位置的圖案坐標(biāo)信息進(jìn)行對(duì)比，得出精確的觸控位置。
[0072]這里應(yīng)該理解的是，圖案發(fā)射單元2、圖像采集單元3和圖像監(jiān)測(cè)單元4可以是除紅外方式以外的其他方式，只需能互相匹配即可，而對(duì)具體形式不做限定；圖案發(fā)射單元2所發(fā)射的特定圖案也可以是除網(wǎng)格圖案之外的其他圖案，在不同穿戴或觸控對(duì)象的具體應(yīng)用中，可以靈活進(jìn)行設(shè)置和匹配，這里不再贅述。
[0073]相應(yīng)的，本實(shí)施例提供一種穿戴式觸控方法，包括:
[0074]向觸控端觸摸的觸控面發(fā)射掃描圖案；
[0075]采集掃描圖案在觸控面上投射形成的采集圖像的圖像信息，并同時(shí)監(jiān)測(cè)掃描圖案在觸控面各區(qū)域的當(dāng)前光能量信息；
[0076]對(duì)采集圖像的圖像信息和當(dāng)前光能量信息進(jìn)行處理，獲得圖像變化以及光能量變化，從而確定出觸控端在觸控面上的觸控位置并產(chǎn)生相應(yīng)的命令信息；
[0077]進(jìn)一步的，根據(jù)觸控位置對(duì)應(yīng)的命令信息執(zhí)行對(duì)應(yīng)的命令動(dòng)作。
[0078]其中，采集圖像的圖像信息包括采集圖像的圖像坐標(biāo)信息，處理單元中預(yù)設(shè)有位置坐標(biāo)與命令信息映射表、掃描圖案的初始光能量信息和圖案坐標(biāo)信息，處理單元確定出觸控端在觸控面上的觸控位置包括:
[0079]對(duì)比某區(qū)域的采集圖像的當(dāng)前光能量信息與初始光能量信息，當(dāng)當(dāng)前光能量信息相對(duì)初始光能量信息的變化量大于等于設(shè)定值，則初步確定該區(qū)域內(nèi)包括近似觸控點(diǎn)；
[0080]對(duì)比該區(qū)域采集圖像的圖像坐標(biāo)信息與掃描圖案的圖案坐標(biāo)信息，當(dāng)在近似觸控點(diǎn)出現(xiàn)圖像變化，則確定該近似觸控點(diǎn)為實(shí)際觸控點(diǎn)，從而獲得觸控位置的坐標(biāo)；
[0081]進(jìn)而根據(jù)位置坐標(biāo)與命令信息映射表，獲取觸控位置對(duì)應(yīng)的命令信息。
[0082]如圖4所示為穿戴式觸控方法的觸控流程圖:
[0083]該穿戴式觸控裝置通過載體I穿戴于觸控端7 (例如人體手指)上，開機(jī)初始化過程中設(shè)定特定圖案的初始光能量信息和圖案坐標(biāo)信息；
[0084]圖案發(fā)射單元I向觸控面8 (例如手心或手掌)投射紅外網(wǎng)格圖案(Pattern)；
[0085]當(dāng)無人體手指觸控時(shí)，該穿戴式觸控裝置保持待機(jī)狀態(tài)；
[0086]當(dāng)有人體手指觸控時(shí)，紅外網(wǎng)格圖案將發(fā)生變化，圖像采集單元3(例如攝像頭)將采集人體手指所到之處的紅外網(wǎng)格圖案形成的采集圖像的圖像信息，同時(shí)圖像監(jiān)測(cè)單元4(例如光學(xué)檢測(cè)傳感器)檢測(cè)紅外網(wǎng)格圖案中當(dāng)前光能量信息；
[0087]上述由于人體手指觸控形成的采集圖像的圖像坐標(biāo)信息和當(dāng)前光能量信息均傳送到處理單元5進(jìn)行處理、分析，首先通過當(dāng)前光能量信息和初始光能量信息確認(rèn)有觸控動(dòng)作，并根據(jù)光能量變化與設(shè)定值的大小將該區(qū)域初步確定為包括近似觸控位置的區(qū)域；然后，進(jìn)一步根據(jù)采集圖像的圖像坐標(biāo)信息(例如中心坐標(biāo))與掃描圖案的圖案坐標(biāo)信息，將采集圖像的圖像坐標(biāo)信息與掃描圖案的圖案坐標(biāo)信息相比，當(dāng)在近似觸控點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圖案坐標(biāo)處相應(yīng)地出現(xiàn)圖像變化，則確定該近似觸控點(diǎn)為實(shí)際觸控點(diǎn)，從而得出精確的觸控位置的坐標(biāo)；進(jìn)而根據(jù)觸控位置對(duì)應(yīng)的命令信息，執(zhí)行觸控位置坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的命令信息。
[0088]實(shí)施例2:
[0089]本實(shí)施例提供一種穿戴式觸控裝置和相應(yīng)的穿戴式觸控方法，與實(shí)施例1相比，該穿戴式觸控裝置中的各單元可以分離設(shè)置于一個(gè)以上的載體上。即在實(shí)施例1中，圖像監(jiān)測(cè)單元和處理單元設(shè)置在與圖案發(fā)射單元和圖像采集單元相同的載體中；而在本實(shí)施例中，可以將圖像監(jiān)測(cè)單元和處理單元設(shè)置在與圖案發(fā)射單元和圖像采集單元不同的載體中。
[0090]在本實(shí)施例中，載體包括第一載體和第二載體，第一載體和第二載體米用相同的材料形成。例如，可以將圖案發(fā)射單元和圖像采集單元設(shè)置于第一載體上，且位于第一載體的同一端；而將圖像監(jiān)測(cè)單元設(shè)置于第二載體上，第一載體和第二載體可以穿戴在同一人的同一只手或者兩只手上，或者可以穿戴在不同人的手上。
[0091]本實(shí)施例穿戴式觸控裝置中的各單元的配置與實(shí)施例1相應(yīng)單元的配置相同，這里不再贅述。
[0092]本實(shí)施例相應(yīng)的穿戴式觸控方法與實(shí)施例1的穿戴式觸控方法相同，均為通過圖案發(fā)射單元發(fā)射紅外矩陣，當(dāng)人體手指觸摸到投射到觸控面的紅外矩陣的某些點(diǎn)上，圖像監(jiān)測(cè)單元就檢測(cè)到某些點(diǎn)的紅外光有損失(光能量變化)，再根據(jù)圖像采集單元采集手指所到之處的紅外網(wǎng)格圖案形成的采集圖像的圖像變化，進(jìn)而由處理單元根據(jù)光能量變化和圖像變化分析、處理，判斷出觸控的具體位置，得出準(zhǔn)確的觸控點(diǎn)坐標(biāo)，進(jìn)而獲取觸控位置對(duì)應(yīng)的命令信息。
[0093]本發(fā)明中的穿戴式觸控裝置為可穿戴于人體手指的閉合環(huán)狀智能穿戴裝置，通過圖案發(fā)射單元投射特定圖案至觸控面，當(dāng)手指觸控觸控面時(shí)，通過圖像采集單元監(jiān)測(cè)手指所到之處的特定圖案在觸控面上投射形成的圖像信息，并配合圖像監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)形成圖像的當(dāng)前光能量信息，處理單元對(duì)光能量信息和圖像信息進(jìn)行分析和處理，計(jì)算手指的觸控位置坐標(biāo)，判斷手指的精確觸控的位置，從而實(shí)現(xiàn)觸控反饋。該穿戴式觸控裝置無需按鍵也無需觸摸屏控制即可進(jìn)行觸控，且體積小巧便于攜帶，相應(yīng)的穿戴式觸控方法觸控準(zhǔn)確，適用面較廣。
[0094]可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種穿戴式觸控裝置，其特征在于，包括載體、圖案發(fā)射單元、圖像采集單元、圖像監(jiān)測(cè)單元和處理單元，其中: 所述載體，能穿戴于觸控端上； 所述圖案發(fā)射單元，用于向所述觸控端觸摸的觸控面發(fā)射掃描圖案； 所述圖像采集單元，用于采集所述掃描圖案在所述觸控面上投射形成的圖像，并將采集圖像的圖像信息發(fā)送至所述處理單元； 所述圖像監(jiān)測(cè)單元，用于監(jiān)測(cè)所述掃描圖案在所述觸控面各區(qū)域的當(dāng)前光能量，并將當(dāng)前光能量信息發(fā)送至所述處理單元； 所述處理單元，用于對(duì)采集圖像的圖像信息和當(dāng)前光能量信息進(jìn)行處理，以確定所述觸控端在所述觸控面上的觸控位置并產(chǎn)生相應(yīng)的命令信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式觸控裝置，其特征在于，所述圖案發(fā)射單元和所述圖像采集單元均設(shè)置于所述載體上，且位于所述載體的同一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式觸控裝置，其特征在于，所述圖案發(fā)射單元為紅外投影式圖案發(fā)射單元，所述圖像采集單元為紅外式圖像采集單元，所述圖像監(jiān)測(cè)單元為紅外式圖像監(jiān)測(cè)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式觸控裝置，其特征在于，所述圖案發(fā)射單元發(fā)射的掃描圖案為網(wǎng)格形狀的圖案。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式觸控裝置，其特征在于，所述處理單元包括對(duì)比模塊與命令模塊，所述采集圖像的圖像信息包括采集圖像的圖像坐標(biāo)信息，所述處理單元內(nèi)預(yù)存有位置坐標(biāo)與命令信息映射表、所述掃描圖案的初始光能量信息和圖案坐標(biāo)信息； 所述對(duì)比模塊用于將采集圖像的圖像坐標(biāo)信息和當(dāng)前光能量信息分別與所述掃描圖案的圖案坐標(biāo)信息和初始光能量信息進(jìn)行對(duì)比，從而得到確定的觸控位置坐標(biāo)信息； 所述命令模塊用于根據(jù)位置坐標(biāo)與命令信息映射表，將接收到的所述確定的觸控位置坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的命令信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式觸控裝置，其特征在于，所述穿戴式觸控裝置還包括執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元用于根據(jù)接收到的命令信息執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式觸控裝置，其特征在于，所述觸控端為人體手指，所述觸控端觸摸的觸控面為穿戴有所述載體的人體手指所能觸摸到的人體區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的穿戴式觸控裝置，其特征在于，所述圖像監(jiān)測(cè)單元和所述處理單元設(shè)置在與所述圖案發(fā)射單元和所述圖像采集單元相同的所述載體中，所述圖案發(fā)射單元、圖像監(jiān)測(cè)單元和所述圖像采集單元設(shè)置于所述載體靠近手心側(cè)的外表層；或者，所述圖像監(jiān)測(cè)單元和所述處理單元設(shè)置在與所述圖案發(fā)射單元和所述圖像采集單元不同的所述載體中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的穿戴式觸控裝置，其特征在于，所述圖案發(fā)射單元、圖像監(jiān)測(cè)單元和所述圖像采集單元的外表面分別與所述載體的外表面齊平。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的穿戴式觸控裝置，其特征在于，所述載體為閉合環(huán)狀，所述載體采用PVC材料形成。
11.一種穿戴式觸控方法，其特征在于，包括: 向觸控端觸摸的觸控面發(fā)射掃描圖案；采集所述掃描圖案在所述觸控面上投射形成的采集圖像的圖像信息，并同時(shí)監(jiān)測(cè)所述掃描圖案在所述觸控面各區(qū)域的當(dāng)前光能量信息； 對(duì)采集圖像的圖像信息和當(dāng)前光能量信息進(jìn)行處理，從而確定出所述觸控端在所述觸控面上的觸控位置并產(chǎn)生相應(yīng)的命令信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的穿戴式觸控方法，其特征在于，所述采集圖像的圖像信息包括采集圖像的圖像坐標(biāo)信息，所述處理單元中預(yù)設(shè)有位置坐標(biāo)與命令信息映射表、所述掃描圖案的初始光能量信息和圖案坐標(biāo)信息，所述處理單元確定出所述觸控端在所述觸控面上的觸控位置包括: 對(duì)比某區(qū)域的所述采集圖像的當(dāng)前光能量信息與初始光能量信息，當(dāng)當(dāng)前光能量信息相對(duì)初始光能量信息的變化量大于等于設(shè)定值，則初步確定該區(qū)域內(nèi)包括近似觸控點(diǎn)； 對(duì)比該區(qū)域所述采集圖像的圖像坐標(biāo)信息與所述掃描圖案的圖案坐標(biāo)信息，當(dāng)在近似觸控點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圖案坐標(biāo)處出現(xiàn)圖像變化，則確定該近似觸控點(diǎn)為實(shí)際觸控點(diǎn)，從而獲得觸控位置的坐標(biāo)； 進(jìn)而根據(jù)位置坐標(biāo)與命令信息映射表，獲取觸控位置坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的命令信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的穿戴式觸控方法，其特征在于，所述設(shè)定值為5%。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的穿戴式觸控方法，其特征在于，還進(jìn)一步包括，根據(jù)觸控位置對(duì)應(yīng)的命令信息執(zhí)行對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
【文檔編號(hào)】G06F3/042GK103995621SQ201410175468
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】趙天月, 陳炎順, 許秋實(shí), 李耀輝 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司