集成有相机阵列的显示器的制造方法_3

文档序号:9308542阅读:来源:国知局
元件正前方。如果特征在图像的紧边缘 处,那么所述特征可能与和捕获元件的图像平面正交的向量成四十五度角。所述边缘与所 述中心之间的位置对应于中间角度,如本领域的技术人员将明白,且如立体成像技术中已 知。一旦为给定特征确定来自至少两个图像捕获元件的方向向量,就可确定那些向量的相 交点,其对应于相应特征的三个维度中的大致相对位置。
[0033] 在一些实施方案中,可使用来自单个相机的信息来确定到用户的特征的相对距 离。举例来说,装置可确定用以将输入提供给装置的特征(例如,手指、手、笔或手写笔)的 大小。通过监视所捕获图像信息中的相对大小,装置可估计到所述特征的相对距离。可使 用此所估计的距离来使用单一相机或传感器方法辅助位置确定。
[0034] 进一步说明此实例方法,图5 (b)和5 (c)说明可使用图5 (a)的相机506、508捕获 的指尖的实例图像520、540。在此实例中,图5(b)说明可使用图5(a)中的上部相机506捕 获的实例图像520。可使用一个或多个图像分析算法来分析所述图像以执行图案辨别、形状 辨别或另一此过程以识别感兴趣的特征,例如用户的指尖、拇指、手或其它此特征。识别图 像中的特征的方法是此项技术中众所周知的且本文不再详细论述,所述方法可包含特征检 测、面部特征提取、特征辨别、立体视觉感测、立体视觉感测、字符辨别、属性估计或径向基 函数(RBF)分析方法。在识别所述特征(此处为用户的手522后),即刻确定至少一个感兴 趣点524 (此处为用户的食指指尖)。如上文所论述,软件可使用此点的位置结合关于相机 的信息来确定与指尖的相对方向。可结合如图5(c)中所说明的下部相机508所捕获的图 像540使用类似方法,确定手542位于何处以及朝对应点544的方向。如图5(b)和5(c) 中所说明,至少部分地归因于相机的分离,在特征的相对位置中可能存在偏差。另外,归因 于感兴趣特征的三个维度中的物理位置,可能存在偏差。通过寻找方向向量的交点来确定 指尖在三个维度中的位置,可在所确定的准确性等级内确定对应的输入。如果需要较高准 确性,那么在各种实施方案中,可使用较高分辨率和/或额外元件。另外,在各种实施方案 的范围内,也可使用用于确定在三个维度中的相对位置的任何其它立体或类似方法。
[0035] 然而,如在图5(a)中可见,在屏幕表面附近可存在位于装置上的相机的视野之外 的区,这形成"死区",其中无法使用装置的相机所捕获的图像来(至少准确地或快速地)确 定指尖或其它特征的位置。
[0036] 图5(d)说明实例配置560,其中装置562包含一对面向前的相机564、566,其各自 能够捕获相应视野上的图像。如果在装置的显示屏568附近的指尖或其它特征在这些视野 的至少一个内,那么所述装置可分析这些相机所捕获的图像或视频以确定指尖的位置。为 了解决在显示器附近的视野外部的死区中的位置,装置可利用定位于显示屏后面的相机阵 列,如本文所论述,其可检测显示屏的表面处或附近的位置。归因于检测器不具有透镜的性 质,解析任何细节的能力受限。然而,如所论述,相机阵列的有用范围570可覆盖死区的至 少一部分,且在至少一些实施方案中,还将至少部分地与视野重叠。此方法使得当所述之间 在显示屏的给定距离内时,不管指尖是否可被常规相机中的一个看到,均能够检测指尖或 特征的位置。此方法还使得能够在指尖或其它物体进入死区和从死区出来时跟踪所述物 体。也可使用其它位置检测方法,例如超声检测、距离检测、光学分析等。
[0037] 图6说明可根据各种实施方案使用的实例电子用户装置600。尽管展示便携式计 算装置(例如,电子书阅读器或平板计算机),但应理解,根据本文所论述的各种实施方案, 可使用能够接收、确定和/或处理输入的任何电子装置,其中所述装置可包含(例如)桌上 型计算机、笔记本型计算机、个人数据助理、智能电话、视频游戏控制台、电视机顶盒以及便 携式媒体播放器。在此实例中,计算装置600在前侧上具有显示屏602,其在正常操作下将 向面朝显示屏(例如,在与显示屏在计算装置的同一侧)的用户显示信息。在此实例中,计 算装置包含至少一个常规相机604或用于在至少一个相机的至少一视野内捕获静止或视 频图像信息的另一成像元件。在一些实施方案中,计算装置可能仅含有一个成像元件,且在 其它实施方案中,计算装置可能含有若干成像元件。每一图像捕获元件可例如为相机、电荷 耦合装置(CCD)、运动检测传感器或红外传感器,以及许多其它可能性。如果计算装置上存 在多个图像捕获元件,那么图像捕获元件可为不同类型。在一些实施方案中,至少一个成像 元件可包含至少一个广角光学元件,例如鱼眼透镜,其使相机能够在较宽角度范围(例如 180度或以上)内捕获图像。另外,每一图像捕获元件可包括:数字静止相机,其经配置以 快速连续捕获后续帧;或视频相机,其能够捕获流式视频。所述装置还可包含其它组件以辅 助图像捕获,例如至少一个光传感器606,用于确定装置周围的环境光的量;以及至少一个 照明元件608,例如白光或有色LED,用于提供可为图像捕获定时的照明源。
[0038] 实例计算装置600还包含至少一个麦克风606或其它音频捕获装置,其能够捕获 音频数据,例如装置用户说出的词语或命令,装置附近播放的音乐等。在此实例中,将麦克 风放置在装置的与显示屏相同的侧上,使得麦克风将通常能够更好地捕获装置用户说出的 词语。实例计算装置600还包含至少一个通信或连网组件612,其可使装置能够在至少一个 网络(例如因特网、蜂窝式网络、局域网等)上有线或无线通信。在一些实施方案中,可在 远离计算装置的服务器或其它组件上执行图像处理、分析和/或组合的至少一部分。
[0039] 图7说明实例计算装置700 (例如相对于图6所描述的装置600)的一组一般组件 的逻辑布置。在此实例中,所述装置包含处理器702,其用于执行可存储在存储器装置或元 件704中的指令。如本领域的技术人员将明白,所述装置可包含许多类型的存储器、数据存 储装置或非暂时性计算机可读存储媒体,例如供处理器702执行的程序指令的第一数据存 储装置、用于图像或数据的单独存储装置、用于与其它装置共享信息的可装卸存储器等。所 述装置通常将包含某一类型的显示元件706,例如触摸屏或液晶显示器(LCD),但例如便携 式媒体播放器等装置可经由其它途径(例如通过音频扬声器)来传达信息。如所论述,在 许多实施方案中,所述装置将包含至少一个常规图像捕获元件710,例如能够捕获装置附近 的物体的图像的相机或红外传感器。所述装置还可包含如本文所论述的至少一个相机阵列 708,其在各种实施方案中可包含多个检测器和发射器。用于结合计算装置使用相机元件来 捕获图像或视频的方法在此项技术中是众所周知的,且本文将不再详细论述。应理解,可 使用单个图像、多个图像、周期性成像、连续图像捕获、图像流式传输等来执行图像捕获。另 外,装置可包含开始和/或停止图像捕获的能力,例如在接收到来自用户、应用程序或其它 装置的命令时。实例装置可包含至少一个单声或立体声麦克风或麦克风阵列,其可操作以 从至少一个主要方向捕获音频信息。麦克风可为已知用于此类装置的单向或全向麦克风。
[0040] 在一些实施方案中,图7的计算装置700可包含一个或多个通信组件,例如Wi-Fi、 蓝牙、RF、有线或无线通信系统。在许多实施方案中,所述装置可与网络(例如因特网)通 信,且可能够与其它此类装置通信。在一些实施方案中,所述装置可包含至少一个额外输入 元件712,其能够接收来自用户的常规输入。此常规输入可包含(例如)按钮、触摸板、触摸 屏、轮、操纵杆、键盘、鼠标、小键盘或任何其它此类装置或元件,用户可藉此将命令输入到 装置。然而,在一些实施方案中,此装置可完全不包含任何按钮,且可仅通过视觉和音频命 令的组合来控制,使得用户可控制装置而不必与装置接触。
[0041] 所述装置还可包含至少一个定向或运动传感器。如所论述,此传感器可包含:加速 计或陀螺仪,其可操作以检测定向和/或定向的变化;或电子或数字罗盘,其可指示确定所 述装置正面向的方向。所述机构还(或替代地)可包含或包括全球定位系统(GPS)或类似 的定位元件,其可操作以确定计算装置的位置的相对坐标,以及关于装置的相对较大移动 的信息。所述装置可也可包含其它元件,例如可通过三角测量或另一此类方法来实现位置 确定。这些机构可与处理器通信,藉此所述装置可执行本文所描述或建议的若干动作中的 任一个。
[0042]如所论述,根据所描述的实施方案中,可在各种环境中实现不同方法。举例来说, 图8说明用于实现根据各种实施方案的方面的环境800的实例。如将了解,尽管出于阐释的 目的而使用基于网络的环境,但可酌情使用不同环境来实现各种实施方案。所述系统包含 电子客户端装置802,其可包含可操作以经由适当网络804发送和接收请求、消息或信息且 将信息返回传达给装置的用户的任何适当装置。此些客户端装置的实例包含个人计算机、 手机、手持式消息接发装置、膝上型计算机、机顶盒、个人数据助理、电子书阅读器等。所述 网络可包含任何适当网络,包含内联网、因特网、蜂窝式网络、局域网或任何其它此类网络 或其组合。用于此系统的组件可至少部分地取决于所选择的网络和/或环境的类型。用于 经由此网络进行通信的协议和组件是众所周知的,且本文将不再详细论述。可经由有线或 无线连接或其组合来实现经由网络的通信。在此实例中,所述网络包含因特网,因为所述环 境包含用于接收请求并响应于此而提供内容的网络服务器806,但对于其它网络,可使用服 务类似目的的替代装置,如本领域的技术人员将明白。
[0043]说明性环境包含至少一个应用服务器808和数据存储库810。应理解,可存在若 干应用服务器、层或其它元件、进程或组件,其可链系或以其它方式配置,且可交互以执行 例如从适当的数据存储库获得数据等任务。如本文所使用,术语"数据存储库"指代能够存 储、存取和检索数据的任何装置或装置组合,其可包含任何标准、风不是或群集环境中的任 何组合和数目的数据服务器、数据库、数据存储装置和数据存储媒体。应用服务器808可包 含用于根据需要与数据存储库810集成以执行客户端装置的一个或多个应用的若干方面 且处置应用的数据存取和业务逻辑的大部分的任何适当硬件和软件。应用服务器与数据存 储库协作而提供接入控制服务,且能够生成待传送给用户的内容,例如文本、图形、音频和/ 或视频,在此实例中,其可由网络服务器806以HTML、XML或另一适当结构化语言的形式提 供给用户。所有请求和响应的处置,以及客户端装置802与应用服务器808之间的内容传 递均可由网络服务器806处置。应理解,网络和应用服务器不是所需的,且仅为实例组件, 因为本文所论述的结构化代码可在如本文其它地方所论述的任何适当装置或主机上执行。
[0044] 数据存储库810可包含若干单独数据表、数据库或用于存储与特定方面有关的数 据的其它数据存储机构和媒体。举例来说,所说明的数据存储库包含用于存储内容(例如, 生产数据)812)和用户信息816的机构,其可用于为生产方提供内容。还展示数据存储库 包含用于存储日志或会话数据的机构814。应理解,可能存在可需要存储在数据存储库中 的许多其它方
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