基于指向设备的用户接口系统的制作方法

本发明关于用户交互系统。

本发明进一步关于用户交互方法。

本发明进一步关于便携式指向设备。

本发明再进一步涉及存储介质。

背景技术：

wo2004047011公开了一种连接到相机并且向数字信号处理器发送图片的便携式指向设备，所述数字信号处理器能够识别对象和由用户通过利用便携式指向设备做出姿势而给出的命令，并且在该识别的基础上控制电子装置。所引述的文档还建议，运动可以通过对接连图片成像并且应用运动估计算法来确定。

例如，以向上运动的形式的姿势可以用于增加受控装置的音频音量。圆形运动轨迹可能用于“倒带”，即，使得回放装置返回到所再现的内容中的较早时间点。

技术实现要素：

目的是提供一种用户交互系统，其被改进之处在于其使得能够实现识别利用便携式指向设备做出的姿势的更加高效的方式。

另外的目的是提供一种用户交互方法，其被改进之处在于其使得能够实现识别利用便携式指向设备做出的姿势的更加高效的方式。

再另外的目的是提供一种便携式指向设备，其允许识别利用其做出的姿势的更加高效的方式。再另外的目的是提供一种具有存储在其上的计算机程序的存储介质，所述计算机程序使得能够实现利用数字信号处理器识别姿势的更加高效的方式。

依照首先提到的目的，提供一种根据本发明的第一方面的用户交互系统，其包括电子装置、便携式指向设备和数字信号处理器。便携式指向设备可由用户操作以用于指向空间中的区，并且包括连接到此的相机以用于从所述空间获取后续图像。数字信号处理器能够接收和处理后续图像以确定所述指向设备的运动，并且如果确定所确定的运动对应于预定姿势则能够向电子装置传输用户接口信息。用户接口信息表示用于依照预定姿势对电子装置的控制的控制信息。电子装置（诸如计算机或电视），然后执行对应于用户交互命令的动作。

用户交互系统的特征在于，数字信号处理器包括用于识别所述后续图像中的预定图案的图案识别模块、用于估计所述后续图像中的所述图案的位置的位置估计单元，以及用于在指示所述后续图像中的所述位置（位置差异）的差异的数据的基础上匹配预定姿势的姿势匹配单元。

在根据本发明的用户交互系统中，姿势匹配单元比较指示所述位置差异的差异的数据与对应于相应预定姿势的相应位置差异。

典型地，用户指示利用指向设备做出的姿势的开始和结束，例如通过按压和释放激活按钮。

然而，延后比较直到从后续捕获的图像检索到位置差异的完整序列是不必要的。取代地，紧接在捕获第二和每一个后续图像之后，即在执行姿势的同时，姿势识别过程比较所确定的位置差异与针对各种预定姿势已知的对应位置差异。由此，快速响应是可能的。即，在用户指示他/她完成姿势的时刻，在先位置差异已经被处理以确定最可能的姿势，所述姿势可以已经导致接连捕获到的图像之间的预定图案的所确定的位置差异，并且可以向装置传输具有适当控制命令的用户接口信息。甚至将可能的是，甚至在用户指示之前，一旦迄今所接收的位置差异可以仅归因于单个姿势，即最可能的姿势的概率已经达到预定阈值，则传输控制命令。然而，已经发现，如果继续姿势识别，直到用户提供用户他/她完成了姿势的指示或者自动检测到姿势的结束，则操作是更可靠的。

另外，数字信号处理器能够确定由相机获取的图像中的预定图案的接连位置，并且能够从这些接连位置估计位置差异。这简化了便携式指向设备的运动的估计，因为通过比较以其整体的图像来检测这些运动不再是必要的，而比较由相机取得的图像中的位置预定图案是足够的。这由于以下事实而相对容易：可以在图像内标识预定的斑点（spot）或形状或其组合。这对于便携式指向设备是有利的，因为要求较少处理能力并且由此获得较长的电池寿命。

在根据第一方面的用户交互系统的实施例中，数字信号处理器还包括用于向所估计的位置应用空间变换以便获取所估计的指向位置的空间变换单元。这促进通过用户的更加直观的控制，因为用户有时可以比由其中将在相机图像中检测预定图案的位置所遵循的轨迹更容易地想象要按照由指向位置遵循的轨迹而形成的姿势。

为了进一步促进用户控制，提供一种用户交互系统，其中受控电子装置包括显示屏，并且受控电子装置布置成在显示屏上显示所估计的指向位置。

预定图案可以由可以检测的空间中的任何绝对参考引起。例如，如果要控制的装置是电视或具有用于显示活动视频内容的显示屏的其它设备，要检测的预定图案是包括与静止环境形成对照的活动视频的相机图像中的部分。

可替换地，或者此外，一个或多个信标可以布置在空间中，所述信标辐射光子辐射。在该情况下，要识别的预定图案是由所述一个或多个信标引起的图案。这具有以下优点：根据第一方面的系统的操作变得独立于通过要控制的装置使其可得到的视频内容。

所述一个或多个信标中的每一个可以与相应的可控装置相关联。在该情况下，可以向用户提供指示指向在哪个信标的反馈，因为这暗示各种装置中的哪一个当前处于控制之下。例如这样的反馈可以通过布置在指向在的信标附近的照明元件或者通过示出各种装置和/或其信标的视图的指向设备上的显示器来视觉提供。

信标可以是任何光子辐射部件，其提供相机图像中的可检测图案（点、点的集群或其它布置、几何形状）。优选地，由信标发射的光子辐射对人类不可见，例如光子辐射具有红外范围中的波长。

依照以上提到的第二目的，提供了一种系统中的用户交互方法，所述系统包括电子装置、具有相机的便携式指向设备和数字信号处理器。方法包括

–利用所述便携式指向设备做出姿势，

–在做出姿势的同时利用包括在便携式指向设备中的所述相机捕获接连图像；以及

–通过数字信号处理器接收表示所述接连图像的接连图像数据，

–通过所述数字处理器处理接连图像数据，

–向电子装置传输用户接口信息，所述用户接口信息从所述命令标识数据构造。以上提到的处理包括

–确定由相机获取的所述接连图像中的预定图案的接连位置，

–在从所述接连图像中的所述位置的差异引起的差异数据的基础上标识姿势，

–输出表示与所标识的姿势对应的用户交互命令的命令标识数据。传输到电子装置的用户接口信息从所述命令标识数据构造。

依照以上提到的第三目的，提供了一种便携式指向设备，其可由用户操作以用于指向空间中的区。便携式指向设备包括连接到此的用于从所述空间获取图像的相机和数字信号处理器。数字信号处理器能够接收和处理图像，并且能够接收和处理后续图像以标识利用所述指向设备做出的姿势，并且能够向电子装置传输用户接口信息，所述用户接口信息表示对应于所标识的姿势的用于所述电子装置的控制信息。数字信号处理器包括图案识别模块，其用于识别所述后续图像中的预定图案并且用于估计所述后续图像中的所述图案的位置，以及姿势匹配单元，其用于在从所述后续图像中的所述位置的差异引起的差异数据的基础上标识姿势。

在实施例中，数字信号处理器还包括空间变换单元，其用于向所述所估计的位置应用空间变换以便获取由用户利用便携式指向设备指向的位置的所估计的位置（指向位置）。

在实施例中，电子装置包括显示屏，并且布置成在所述显示屏上显示所述所估计的指向位置。

在实施例中，要识别的预定图案是由通过至少一个信标发射的光子辐射引起的图案。

便携式指向设备的相机能够检测来自布置在所述空间中的至少一个信标的辐射，并且数字信号处理器能够确定由相机获取的图像中的所述至少一个信标的表示的接连位置，并且能够从所述接连位置估计运动轨迹。

所述至少一个信标的检测可以通过以下呈现的实施例中的措施中的一个或多个来促进。

在实施例中，所述至少一个信标辐射非可见辐射，并且相机对除了由所述至少一个信标辐射的非可见辐射之外的辐射大体不敏感。这可以实现，因为相机具有对除了非可见辐射之外的所述辐射固有地不敏感的传感器元件，或者以其它方式，例如通过布置在相机前方的光学滤波器，该光学滤波器选择性地通过（pass）所述至少一个信标的非可见辐射。例如，所述至少一个信标可以是ir信标并且相机可以是ir相机。

如果使用多个信标，可能期望提供另外的特征，该特征促进各种信标对所捕获的图像中的预定图案的贡献的标识。无论是否使用多个信标，如果光子辐射源存在于可以打扰预定图案的适当识别的环境中，则这都同样可以是相关的。

在实施例中，所述至少一个信标包括根据时间调制图案来驱动所述信标的光子辐射元件的驱动单元，并且数字信号处理器包括用于检测根据该图案进行调制的图像数据的检测器。强度可以例如根据具有调制频率的正弦图案进行调制，并且检测器可以布置成检测随该频率变化的图像数据并且忽略其它图像数据。任何调制图案（例如正弦波图案），可以用于调制。

在实施例中，所述至少一个信标包括光子辐射元件，该光子辐射元件能够以相互不同的波长辐射光子辐射，以及根据时间调制图案驱动光子辐射元件的调制波长的驱动单元，并且数字信号处理器包括用于检测根据该图案调制的图像数据的检测器。

在实施例中，所述至少一个信标布置成根据唯一空间图案发射光子辐射，和/或信标集合布置成根据唯一空间图案发射光子辐射，并且数字信号处理器提供有图案识别模块，该图案识别模块标识作为从相机检索的图像数据内的预定图案的唯一空间图案。

附图说明

参照附图更加详细地描述这些和其它方面。其中：

图1示出根据本发明的第一方面的用户交互系统的实施例，

图2更加详细地示出根据本发明的第三方面的便携式指向设备的实施例，并且示意性地示出其与用户交互系统的其它部分的关系，

图3更加详细地示出使用在根据本发明的第一方面的用户交互系统的实施例中的数字信号处理器，

图3a更加详细地示出图3的数字信号处理器的部分，

图4a,4b示意性地示出根据本发明的第三方面的便携式指向设备的两个视图，以及其在空间中的位置和取向的定义，

图5a,5b部分地示出根据本发明的第一方面的用户交互系统的两个实施例，

图6a,6b更加详细地示出根据本发明的第三方面的便携式指向设备的两个实施例，

图7a更加详细地示出根据本发明的第三方面的便携式指向设备的实施例，

图7b示出用于与图7a的便携式指向设备一起使用的布置在空间中的信标集合的示例。

图8更加详细地示出根据本发明的第三方面的便携式指向设备的实施例以及用于与其一起使用的信标。

图9更加详细地示出根据本发明的第三方面的便携式指向设备的实施例以及用于与其一起使用的信标，

图9a更加详细地示出图9的便携式指向设备的部分，

图10示意性地示出根据本发明的第二方面的方法的实施例，

图11示意性地示出根据本发明的第一实施例的系统的另外的实施例。

具体实施方式

除非另行指示，否则在各种附图中的相同参考符号指示相同的元件。

图1示意性地示出用户交互系统1，该交互系统包括电子装置10、可由用户操作以用于指向空间20中的区的便携式指向设备12、数字信号处理器14，以及辐射光子辐射r16的另外的至少一个信标16。空间20可以由边界22定界，该边界22例如由墙壁形成。所述至少一个信标布置在空间20中并且不是便携式指向设备12的部分。数字信号处理器14可以是分离的设备（例如在图1和2中所示）或者可以集成在另一设备中（诸如便携式指向设备12或电子装置10）。

便携式指向设备12，其实施例在图2中更加详细地示出，该便携式指向设备包括连接到此的相机122，该相机用于从空间20获取图像。如图2中所示的便携式指向设备12还包括无线传输单元124和电力供应单元126（例如可更换或可再充电电池和/或电力生成机构，例如包括太阳能电池单元或用于机械能到电能的转换的单元）。

数字信号处理器14能够接收和处理图像，并且能够向电子装置传输用户接口信息，所述用户接口信息通过处理图像而导出。在图1,2的实施例中，便携式指向设备12的无线传输单元124无线地传输数据si，该数据si表示所获取的图像，并且数字信号处理器14在其轮次中（onitsturn）向电子装置10无线地传输数据sui，该数据sui表示用户接口信息。

如图3中更加详细地示出的，数字信号处理器14包括用于估计便携式指向设备12的运动轨迹的运动轨迹估计单元142。在操作期间，运动轨迹估计单元142输出第一运动表征签名ms。签名是运动轨迹的数学抽象。提供签名标识单元144以用于标识第一运动表征签名ms，并且由此充当姿势匹配单元。在操作期间，签名标识单元144输出命令标识数据cid，该命令标识数据表示用户交互命令。由命令标识数据cid表示的用户交互命令与第一运动表征签名ms对应。用户接口信息sui从命令标识数据cid构造。在图3中所示的示例中，数字信号处理器14的无线接收单元141从便携式指向设备12接收数据si。无线传输单元146向电子装置10无线地传输用户接口信息sui，所述电子装置10由用户接口信息sui控制。可替换地，数字信号处理器14可以集成在便携式指向设备12中。在该情况下，无线传输单元124和无线接收单元141是多余的。可替换地，尽管不太实际，但是数字信号处理器14和便携式指向设备12可以通过线缆耦合以缓解通过单元124和141的无线传输。作为另一可替换方案，数字信号处理器14可以集成在要控制的电子装置10中。在该情况下，无线传输单元146和用于电子装置的无线接收单元是多余的。类似地，在该情况下，可以设想到数字信号处理器14与电子装置10之间的有线耦合以缓解数字信号处理器14与电子装置10之间的无线传输。

在再另一实施例中，便携式指向设备12、数字信号处理器14和要控制的电子装置10中的两个或更多个可以经由公共无线或有线网络进行耦合。

数字信号处理器14能够确定由相机122获取的图像中的所述至少一个信标16的表示的接连位置。数字信号处理器14可以从这些接连位置估计运动轨迹。

数字信号处理器或其部分可以实现为asic（其可能被硬编码）。可替换地，数字信号处理器或其部分可以实现为一般可编程的处理器，该一般可编程的处理器实施存储在存储介质中的程序。中间实现方式也是可能的，其以具有用于操作的受约束集合的指令集的处理器、可重配置处理器及其组合的形式。在图3中所示的实施例中，数字信号处理器（的部分）实现为一般可编程的处理器。提供存储介质148，其具有存储在其上的计算机程序，所述计算机程序使得数字信号处理器14能够实施各种功能。

图3a更加详细地示出运动轨迹估计单元142的示例。运动轨迹估计单元142具有图案识别模块1421，该图案识别模块接收针对时间t中的接连点的图像数据im,t。图案识别模块1421标识预定图案的位置pi,t，例如从这些图像im,t中的至少一个信标16引起的预定图案，并且向相对位置确定模块1422提供表示位置pi,t的信息。后者确定时间点t处的位置pi,t关于在先时间点t-1的图像pi,t-1中的对应位置pi,t-1的相对位置。作为响应，相对位置确定模块1422提供作为是输出的由所述位置pi,t的差异引起的差异数据dt。在实施例中，差异数据通过减去后续位置的坐标来获取，即

其中dt=pi,t–pi,t-1。

在其它实施例中，由所述位置pi,t的差异引起的差异数据dt通过向所述所估计的位置应用空间变换以便获取所估计的指向位置来获取。随后，从后续指向位置之间的坐标中的差异来确定差异数据dt。

一个相对位置dt或这些相对位置的序列dt，dt+1，…，dt+n形成运动表征签名ms。

指示向上移动的一个相对位置可以例如表示要用于接通电子装置10的姿势。指示相反移动的另一相对位置可以例如表示要用于关断电子装置的姿势。

包括相对位置序列的运动表征签名ms可以用于扩展可能姿势的范围。更复杂的姿势可以用于受约束的控制目的。例如，仅由用户或由受约束的用户群组已知的特定姿势可以用作获取对电子装置10的排他访问的口令。

倘若用户注意他/她从关于单个信标16的固定位置操作便携式指向设备12并且将便携式指向设备12保持在如图4a,4b中所限定的固定滚转角中的话，可靠的相对位置dt可能已经利用单个信标16被获取。还要指出的是，在一些实施例中，精确地确定相对位置的值可能不是必要的。例如，如果检测用于相对位置的非零值以便触发（toggle）电子装置10的功能可以是足够的话。例如，如果电子装置当前被关断的话，dt的非零值可以被解释为用于接通电子装置10的命令。类似地，如果电子装置当前被关断的话，dt的非零值可以被解释为用于接通电子装置10的命令。

如以上所指示的，如果固定滚转角，或者如果可以使用指示如由滚转角检测器检测的所观察到的滚转角的数据补偿滚转角的变化效应，则单个信标是足够的。在缺少滚转角检测器的情况下，如果使用多于一个信标，针对滚转角中的变化的补偿仍旧将是可能的。

在实施例中，所述至少一个信标16a是信标16a，16b等的集合的部分。一对信标16a，16b已经足以确定滚转角和将滚转角的所观察到的值用于滚转角补偿。在该情况下，每一个图像im,t导致一对位置pi,t，每一个信标一个位置。然而，如果期望的话，可以使用更多信标。在该情况下，每一个图像im,t导致三个位置pi,t，每一个信标一个位置。作为可替换或附加的措施，信标可以具有特定“签名”，从而使得图案识别模块1421能够确定哪个图像数据由每一个信标引起。在该情况下，具有两个信标将已经是足够的，其中的一个信标可通过其特性“签名”标识。可以例如提供可标识信标的签名，因为驱动单元162根据经时间调制的图案驱动信标的光子辐射元件161。图8示出示例，其中进一步地，数字信号处理器14包括用于检测根据经时间调制的图案进行调制的图像数据（imd,t）的检测器143。

图5a示出实施例的示例，其中使用两个信标16a，16b的集合。图5b示出可替换的示例，其中使用三个信标16a，16b，16c的集合。在此处示出的示例中，数字信号处理器14集成在便携式指向设备12中。为了不使附图模糊，未示出电源。

图6a示出再另一实施例，其中便携式指向设备12提供有空间变换单元15，在此包括滚转检测和校正模块。图像数据im,t由数字信号处理器进行处理以获取相对取向数据dt。滚转检测和校正模块检测以其保持便携式指向设备12的滚转角。针对滚转角所检测到的值用于向相对取向数据dt应用补偿以获取运动表征签名ms，该运动表征签名独立于指向设备的滚转角。要指出的是，可替换地，滚转检测和校正模块可以应用于校正图像数据im,t。运动表征签名ms随后由签名标识单元144标识。无线传输单元146向电子装置10无线地传输用户接口信息sui，所述电子装置10通过用户接口信息sui进行控制。滚转检测和校正模块15可以包括例如加速度计、磁力计和陀螺仪中的一个或多个以确定滚转角。

图6b此外包括激活按钮128。通过激活按钮128的按下，用户可以标识表示姿势的运动轨迹的开始点，并且通过释放激活按钮128，用户可以标识该运动轨迹的结束点。以此方式，简化了用于使签名标识单元144识别签名ms并且确定适当命令cid的任务。同样可以更容易地避免歧义。例如，运动轨迹a可以用于表示与第一命令相关联的第一姿势，运动轨迹b可以用于表示与第二命令相关联的第二姿势，并且运动轨迹ab，包括运动轨迹a和b的级联，可以用于表示与第三命令相关联的第三姿势。此外，运动轨迹ba，包括运动轨迹a和b以相反次序的级联，可以用于表示与第四命令相关联的第四姿势。可替换地，轨迹的开始和结束可以通过另一部件发信号通知。例如，可以提供加速度传感器，其检测到便携式指向设备的加速度超出预定阈值。然后这样的过量加速度可以由用户应用于指示运动轨迹的开始和结束。作为另一示例，设备可以包括声学传感器，其在检测到某些声音时发信号通知轨迹的开始或结束。要指出的是，激活按钮128（例如用户旋钮）或指示轨迹的开始或结束的可替换部件还可以应用于便携式指向设备12的另一实施例中（例如参照图2,5a或5b所公开的那样）。还要指出的是，激活按钮128或指示轨迹的开始或结束的可替换部件还可以作为在运动轨迹的开始处激活便携式指向设备，并且一旦已经向电子装置10传输了对应用户接口命令sui，则在运动轨迹的结束之后去激活便携式指向设备12的部件。以此方式，便携式指向设备的能量消耗可以保持适度。

为了便携式指向设备12的适当运转，足够的是数字信号处理器14可以适当地标识由相机122获取的图像im,t中的所述至少一个信标16。

在实施例中，所述至少一个信标16辐射非可见辐射，并且相机122对除了由所述至少一个信标16辐射的非可见辐射之外的辐射大体不敏感。以此方式，对于标识图像im,t中的一个或多个信标的位置，没有大量图像处理是必要。例如，在实际实施例中（信标16或信标16a，16b（16c）的集合），图像数据im,t可以辐射红外辐射。

图7a示出适合于使用在该实施例中的便携式指向设备的部分的示例。其中图案识别模块1421包括第一图像处理部分14211以将图像im,t转换成二进制图像imb,t，例如通过应用阈值函数。图案识别模块1421包括第二图像处理部分14212，其将二进制图像imb,t减少到图像imc,t，其中每一个前景像素的集群被其中心点取代。图案识别模块1421包括确定图像imc,t中的那些中心点的位置pa,t；pb,t的第三部分14213。取代于首先将图像im,t转换成二进制图像imb,t，直接标识原始图像im,t中的亮区的中心点是可能的。

然后[增量]位置确定模块1422确定后续图像中的那些位置pa,t；pb,t的改变。可替换地，增量位置确定模块1422确定由用户指向的位置中的改变，其中从在后续捕获的图像中检测到的预定图案的位置pa,t；pb,t估计相应的指向位置。只要滚转角不大幅改变，相对位置确定模块1422就可以容易地确定在图像imc,t中标识的哪个位置对应于在之前的图像imc,t-1中标识的哪个位置。例如，最左点可以总是被标识为源自第一信标，最右点可以总是被标识为源自第二信标，并且最上点可以总是被标识为源自第三信标。能够标识信标使得标识和校正距离和滚转角中的改变是可能的。由此，足够的信息可用于确定由用户在指向位置坐标中执行的运动轨迹。如果因为发生便携式指向设备的更加大幅的滚转移动而标识以此方式使用的信标是不可能的，则以下可替换的解决方案是可能来标识信标的。

根据第一解决方案，提供加速度计以确定滚转角。基于由此观察到的滚转角，向直接或间接地从所捕获的图像数据获取的数据应用补偿。例如，补偿所观察的滚转角的旋转操作应用于所捕获的图像数据，以获取经滚转角补偿的图像，该经滚转角补偿的图像被进一步处理，就像其作为所捕获的图像自身那样。可替换地，针对原始捕获的图像中的所述一个或多个信标发现的（多个）位置可以被校正以补偿滚转角。仍旧可替换地，可以在任何另外的处理阶段中应用滚转角补偿。

根据第二解决方案，以相对高的重复率对图像进行采样，使得由后续图像imc,t-1、imc,t中的相同信标引起的点总是比来自图像imc,t中的该相同信标的点到由之前图像imc,t-1中的另一信标引起的点更接近于彼此。以此方式，可以在图像imc,t的序列中追踪来自信标的点的路径。为此目的，可以应用例如包括卡尔曼滤波器或粒子滤波器的追踪引擎。根据第二解决方案，如图7b中所示，信标16a，16b，16c布置在相互不同的距离dab，dbc和dac处。以此方式，可以总是在它们布置在其中的图案的基础上做出位置pa,t；pb,t和pc,t与信标16a，16b，16c之间的适当关联。当然，这在使用大于3的信标数目时也是适用的。较大数目的信标对于校正误差可以是有利的。

图8示意性地示出根据另外的实施例的用户交互系统的部分。其中所述至少一个信标16包括根据经时间调制的图案驱动信标的光子辐射元件161的驱动单元162。数字信号处理器14包括用于检测根据该图案调制的图像数据imd,t的检测器143。作为示例，驱动单元162根据具有调制周期t的块调制来驱动光子辐射元件161。倘若采样频率足够高以检测调制的话，则用于检测根据该图案调制的图像数据imd,t的检测器143可以以任何采样频率对利用相机122检索的图像数据im,t进行采样。在实践中，利用具有其强度的dc值的大约10%的其强度的调制的信标获取良好的结果。在检测与调制同步的情况下，可以可能的是例如确定作为图像数据im,t的后续样本之间的绝对差异的所检测的图像数据imd,t。

即，imd(x,y,t)=abs(im(x,y,t)-im(x,y,t-t/2))，

其中x，y是图像坐标。

用于信标的调制方法需要具有相比于可能的干扰源的一些不同的性质。例如，调制周期优选地选择成相比于可以由其它光子辐射源（例如监视器、tv屏幕和光源）导致的强度变化的周期而言相对短。可替换地，更复杂的调制图案可以由驱动单元162提供并且由检测器143检测，其不需要必然是以高频率。

在如图8中所示的实施例中，不一定相机122对除了由光子辐射元件161发射的辐射之外的辐射不敏感。也不一定由光子辐射元件161辐射的辐射具有非可见类型。然后，后者对于用户交互系统的用户的方便而言是优选的。

在如图8中部分示出的实施例的变型中，信标16的光子辐射元件161能够以相互不同的波长辐射光子辐射。在操作中，驱动单元162根据经时间调制的图案调制光子辐射元件161的波长。数字信号处理器14包括用于检测根据该图案调制的图像数据imd,t的检测器143。驱动单元162可以例如使得光子辐射元件161可替换地在第一红外波长带中和在第二红外波长带中发射光子辐射。[这描述对于本发明而言不相关的标识系统]相机122可以具有对第一波长带敏感的第一传感器元件和对于第二波长带敏感的第二传感器元件。检测器143然后可以导出作为利用第一传感器元件获取的图像与利用第二传感器元件获取的图像之间的绝对差异的所检测的图像数据imd,t。

在再另一实施例中，如图9中所示，提供信标16a,…,16b的集合，其根据特定空间图案发射光子辐射。数字信号处理器14提供有图案识别模块145，其将特定空间图案标识为由其它源引起的图像数据内的预定图案。响应于图像数据im,t，图案识别模块145提供表示图案位置的图案数据imp,t，例如其质量中心（px,y），及其取向（proll）。滚转补偿模块147随后使用取向数据proll来从所检测的质量中心px,y确定运动轨迹ms。

可替换地，提供单个信标，其根据要检测的唯一空间图案发射光子辐射。在该情况下，相机122可能需要比在使用在空间中分布的多个信标16a,…,16b的情况下更高的分辨率，因为在该情况下导致所捕获的图像的空间图案的尺寸典型地小于由分布在空间中的多个信标引起的空间图案的尺寸。而且如图9中所示的信标中的一个或多个可以根据特定空间图案单独地发射光子辐射。

图10示意性地示出系统中的用户交互方法，所述系统如以上参照之前的附图指定的那样并且包括电子装置10、具有相机122的便携式指向设备12、数字信号处理器14和不是便携式指向设备的部分的至少一个信标16。为了附加解释，进一步参照图11，其示出其中应用该方法的系统的优选实施例。图10中所示的方法包括以下步骤。

作为第一步骤s1，用户利用便携式指向设备12做出姿势。为此目的，用户可以将便携式指向设备12引导到要控制的电子装置，并且移动沿假想曲线而瞄准的点。

作为第二步骤s2，当做出姿势的同时，利用包括在便携式指向设备中的相机122捕获接连图像。在第三步骤s3中，由数字处理器14接收表示接连图像的接连图像数据im,t，所述数字处理器14可以集成在指向设备12中或者可以提供在其它地方。

接连图像数据im,t随后在第四步骤s4中由数字处理器进行处理。该处理可以包括以下处理步骤。在第一处理步骤s41中，在接连图像中确定预定图案的接连位置pa,t。典型地，预定图案由信标或有意布置在空间20中的多个信标引起，在该空间20中使用便携式指向设备12。如可以在图11中看到的，在该情况下，第一处理步骤s41牵涉“信标识别及其在图像中的位置的确定”。

第二处理步骤s42牵涉在由所述接连图像中的所有位置的差异引起的差异数据的基础上标识姿势。在图11中更加详细地进一步示出该第二处理步骤s42的特定实现。如其中所示，在接连图像中确定的预定图案的接连位置pa,t用于确定远程控制单元rcu的取向，该远程控制单元在其轮次上可以与由用户利用rcu所指向的位置相关联。要指出的是，该指向位置可以在显示屏上作为对用户的一种反馈进行显示。随后，在相互接连的图像中获取的指向位置之间确定差异。由此，获取对应于由用户做出的姿势的差异序列（实际姿势ms）。这在图11中标注为收集实际姿势（指向位置差异的序列）。将如此获取的序列与针对预定义的姿势而存储的多个序列比较。姿势相等性度量用于确定哪一个预定义的姿势最佳地对应于由用户做出的姿势。时间规整（warping）方法可以用于允许用户利用其做出姿势的速度中的某个容限。确定哪个命令与最佳匹配姿势相关联，并且一旦在步骤s42中标识姿势，在步骤s43中向传输单元124提供该命令的标识cid以用于在步骤s5中通过信号sui传输到电子装置10。要指出的是，如果针对最佳匹配预定义所确定的相等性小于预定阈值，可以阻止cid的传输。以此方式，可以降低执行不对应于用户的意图的命令的风险。

如图11中所图示的实施例还具有训练模式以允许用户向预定义的姿势集合添加附加的姿势。为此目的，用户可以做出应当添加到该集合的姿势。以与以上描述的相同的方式，从相机图像获取指向位置差异的序列。当姿势完成后，向预定义的姿势集合添加指向位置差异的序列以及其相关联的cid。用户可以在训练模式中的任何时间处录入要与姿势相关联的cid。在实施例中，请求用户几次做出姿势，由此使得估计针对要添加的序列的指向位置差异的序列中的标准偏差是可能的。

如本文所使用的，术语“包括”、“包括有”、“包含”、“包含有”、“具有”、“有着”或其任何其它变型意图覆盖非排他性的包括。例如，包括元素列表的过程、方法、物品或装置不一定仅限于那些元素，而是可以包括未明确列出或者对这样的过程、方法、物品或装置固有的其它元素。另外，除非明确陈述相反，否则“或”是指包括性的或而非排他性的或。例如，条件a或b通过以下中的任何一个来满足：a为真（或存在）并且b为假（或不存在），a为假（或不存在）并且b为真（或存在）或者a和b二者为真（或存在）。

而且，“一”或“一个”的使用用于描述本发明的元件和组件。这仅仅为了方便并且为了给出本发明的一般含义而进行。该描述应当被理解成包括一个或至少一个，并且单数还包括复数，除非它意指其它方式是显而易见的。