虚拟传感器系统和方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及人机界面技术的领域。
【背景技术】
[0002]人机界面(HMI)技术在最近几年得到迅速发展。例如，诸如控制诸如电脑、平板电脑、智能手机的设备的触摸屏的技术已经大量扩展到不断增加的各种设备，并发展到包括诸如触觉触摸屏的新兴技术。新类型的传感器已经出现，重新定义了人和设备的接口，特别是，对于家庭自动化新领域开辟了道路。一个例子是对灯的控制、诸如开门系统的设备、或诸如窗口锁定系统的软件，现今它们包括开关、运动传感器、调光器，或者甚至智能手机的使用。
[0003]然而，当前的HMI技术需要多个传感器并使用和设置连接链路来控制对象。例如，开关灯需要开关系统，或者在更复杂的系统中，需要计算机或智能电话。在后面的情况下，将需要诸如键盘的接口设备来与控制设备进行交互。因为添加新的交互往往需要增加新的传感器和相应的电子设备或修改基于计算机或基于智能手机的应用程序，因此这些技术受到限制。否则，这些技术的演化可能需要大量的附加材料和软件开发。
[0004]因此，HMI技术已经通过传感器(诸如例如触摸屏)的发展而演变，这些传感器被设计成在检测到手势后触发，从而定义了与设备进行交互的新的方法。这种传感器需要对用户手势进行分析。
[0005]因此仍然需要改进的人机接口技术，特别是具有灵活性并易于演变。
【发明内容】
[0006]本发明的一个目的是提供用于检测场景中的虚拟传感器的激活的系统和方法。
[0007]根据本发明的一个方面的用于检测场景中的虚拟传感器的激活的方法包括，用于包括表示几何形状的数据、表示在场景中的位置的数据以及表示一个或多个触发条件的数据的虚拟传感器，捕获场景的第一数据表示，并基于对在对应于虚拟传感器的几何形状和位置的区域中捕获的第一数据表示的分析确定虚拟传感器的触发条件中的一个或多个是否得到满足。
[0008]和基于手势的方法相比，虚拟传感器的一个优点在于虚拟传感器不需要对用户的手势进行任何分析。根据本发明的一个方面，定义和配置了对应于三维(3D)对象的虚拟传感器，并使用3D传感器来确定对象是否进入对应于虚拟传感器的体积区域。因此，没有必要教导用户新的手势型式。基于本发明的多个方面，人们可以以非侵入性的技术增加和任何对象的交互。
[0009]虚拟传感器的另一个优点是易于定义新的虚拟传感器，而无需大量增加的材料(真实传感器)或对例如软件应用程序的进一步开发，使得它成为非常灵活和自适应的方案。为了动态适应系统的变化，虚拟传感器是系统的一部分，还可以重新定义或修改虚拟传感器。它也可以集成或连接到控制引擎，用于一旦检测到其被激活，即执行任何命令。
[0010]根据本发明的进一步的方面，本发明公开了一种用于检测场景中的虚拟传感器的激活的系统。该系统可以包括被配置成捕获场景并生成场景的第一数据表示的场景捕获子系统以及与场景捕获子系统操作通信的虚拟传感器子系统，虚拟传感器子系统包括:用于接收表示场景的第一数据表示的数据的接口、处理器以及可操作地连接到处理器的存储器。虚拟传感器子系统可以被配置为执行用于检测场景中的虚拟传感器的激活的方法，其中，虚拟传感器包括表示几何形状的数据、表示在场景中的位置的数据、以及表示一个或多个触发条件的数据，该方法包括:捕获场景的第一数据表示；和基于对在对应于虚拟传感器的几何形状和位置的区域中捕获的第一数据表示的分析，确定虚拟传感器的触发条件中的一个或多个是否得到满足。
[0011]根据一个或多个另外的方面，本发明公开了一种计算机可读存储介质，其存储用于检测场景中的虚拟传感器的激活的计算机可执行指令，该计算机可执行指令包括表示虚拟传感器的几何形状的数据、表示在场景中的虚拟传感器的位置的数据、以及表示虚拟传感器的一个或多个触发条件的数据；指令用于:接收表示场景的第一数据表示的数据；分析所接收的表示对应于虚拟传感器的几何形状和位置的区域中的第一数据表示的数据；以及基于对所接收的数据的分析来确定虚拟传感器的触发条件中的一个或多个是否得到满足。
[0012]根据又一方面，本发明公开了一种包括有形地体现在计算机可读介质中的计算机程序代码的计算机程序产品，所述计算机程序代码包括指令，当被提供给计算机系统并被执行时，指令使所述计算机执行用于检测场景中的虚拟传感器的激活的方法，其中，虚拟传感器包括表示几何形状的数据、表示在场景中的位置的数据以及表示一个或多个触发条件的数据，该方法包括基于对表示在对应于虚拟传感器的几何形状和位置的区域中捕获的场景的第一数据表示的数据的分析来确定虚拟传感器触发条件中的一个或多个是否得到满足。
[0013]根据又一方面，本发明公开了一种存储计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质，当被执行时，该计算机程序使包括与存储器可操作地连接的处理器的系统执行用于检测场景中的虚拟传感器的激活的方法，其中虚拟传感器包括表示几何形状的数据、表示在场景中的位置的数据、以及表示一个或多个触发条件的数据，该方法包括基于对表示在对应于虚拟传感器的几何形状和位置的区域中捕获的第一数据表示的数据的分析来确定虚拟传感器触发条件中的一个或多个是否得到满足。
[0014]场景的第一数据表示可以经由各种传感器技术，诸如图像传感器、超声波传感器、红外线传感器或能够生成可以从其导出空间信息的位置的任何传感器。根据另一方面，场景的第一数据表示包括场景的图像数据表示。
[0015]根据又一实施例，所提出的方法进一步包括捕获场景的第二数据表示，并基于从所捕获的第二数据表示生成的图像来配置虚拟传感器的几何形状和位置。
[0016]根据又一实施例，虚拟传感器可以包括表示三维几何形状的数据，并且所提出的方法可以进一步包括:生成表示场景的点云数据，该点云数据包括表示对应于所捕获的第一数据表示的体积区域的点以及在体积区域中的各自相关联位置的数据，并且确定虚拟传感器触发条件是否得到满足可以包括分析表示对应于虚拟传感器的几何形状和位置的体积区域中的点的数据。
[0017]根据方法的又一实施例，表示对应于虚拟传感器的几何形状和位置的体积区域中的点的分析点云数据可以包括:检测位于对应于虚拟传感器的几何形状和位置的区域中的点云的点；并将检测到的点的数量与预定阈值进行比较。
[0018]根据方法的又一实施例，表示对应于虚拟传感器的几何形状和位置的体积区域中的点的分析点云数据包括:检测位于对应于虚拟传感器的几何形状和位置的区域中的点云的点；对于一些检测到的点确定表示强度量的强度值；并将检测到的强度值与预定阈值进行比较。
[0019]根据方法的又一实施例，该方法可以进一步包括处理场景的捕获的第一数据表示，用于移除表示场景的背景的数据。
[0020]根据方法的又一实施例，该方法可以进一步包括使用场景的第一数据表示来定义和配置场景中的一个或多个虚拟传感器。
[0021]根据方法的又一实施例，虚拟传感器可以进一步包括表示响应于确定虚拟传感器的触发动作中的一个或多个被完成而将要被执行的一个或多个命令动作的数据，该方法可以进一步包括响应于确定虚拟传感器的触发条件中的一个或多个是否得到满足而执行一个或多个命令动作。
[0022]应该理解的是，本发明可以以多种方式来实现和利用，包括但不限于过程、装置、系统、设备，以及现在已知和随后开发的用于应用程序的方法。本文中公开的系统和这些和其它独特特征从下面的详细描述和附图将变得更加显而易见。
【附图说明】
[0023]通过结合所附说明书并参考附图，对于本领域技术人员来说本发明将更易于理解，并且本发明的许多目的和优点将变得更加显而易见，其中:
[0024]图1示出了根据一个示例实施例的示例虚拟传感器系统。
[0025]图2示出了根据一个示例实施例的用于检测虚拟传感器的激活的示例方法的流程图。
[0026]图3示出了根据另一示例实施例的用于检测虚拟传感器的激活的示例方法的流程图。
[0027]图4示出了根据一个示例实施例的示例虚拟传感器系统。
[0028]图5示出了场景的拍摄图像。
[0029]图6示出了根据一个示例实施例的从图5中拍摄的场景的3D图像数据显示生成的示例图像。
[0030]图7A和图7B示出了用于控制音频数据的音量的示例虚拟传感器。
【具体实施方式】
[0031]本文所公开的组件的优点和其它特征对于本领域普通技术人员来说将变得更加容易明白。对某些优选实施例的结合附图的以下详细描述展示了主题技术的代表性实施例，其中相同的附图标记指代相同的结构元件。
[0032]此外，应当显而易见的是，本文的教导可以以各种形式体现，本文中公开的任何特定结构和/或功能仅仅是代表性的。特别是，本领域技术人员将理解，本文公开的实施例可以独立于任何其它实施例实施，几个实施例也可以以各种方式组合。
[0033]本发明将在下面参照根据一个或多个示例实施例的功能、引擎，和阐释方法、系统和计算机程序的框图和流程图进行说明。每个所描述的功能、引擎、框图的框和流程图图示可以用硬件、软件、固件、中间件、微代码或其任何合适的组合来实现。如果在软件中实现，功能、引擎、框图中的框和/或流程图图示可通过计算机程序指令或软件代码实现，计算机程序指令或软件代码可以由计算机可读介质存储或传输，或加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置以产生机器，使得在计算机或其它可编程数据处理装置上执行的计算机程序指令或软件代码创建了用于实现在本文中描述的功能的方式。
[0034]计算机可读介质的实施例包括，但不限于，计算机存储介质和包括便于从一个位置将计算机程序传送到另一处的任何介质的通信介质。如本文所用，“计算机存储介质”可以是能够由计算机进行访问的任何物理介质。计算机存储介质的例子包括，但不限于，闪存驱动器或其他闪存设备(例如记忆键、记忆棒、钥匙驱动器)、⑶-ROM或其它光盘存储器、DVD、磁盘存储器或其它磁存储设备、存储器芯片、RAM、ROM、EEPR0M、智能卡或可