具有投影器单元的系统的触摸式感应垫的制作方法
【专利摘要】本文公开的示例涉及对准从投影器显示在触摸式感应垫上的内容。示例包括检测垫的边缘，其中垫包括投影器将内容投影到其上且具有第一光谱反射特性的表面区域和围绕该表面区域的周边且具有不同于第一光谱反射特性的第二光谱反射特性的边缘。作为示例，检测垫的边缘通常包括区分边缘的第二光谱反射特性与表面区域的第一光谱反射特性。示例包括检测显示在垫上的内容的边缘，并调整投影器设置以使显示在垫上的内容的边缘匹配在检测到的垫的边缘内。
【专利说明】
具有投影器单元的系统的触摸式感应垫
技术领域
【背景技术】
[0001]计算机系统一般使用被安装在支架上和/或并入计算机系统的一些其它部件中的 显示器或多个显示器。对于使用触摸式感应技术的显示器(例如，触摸屏），通常期望用户直 接与这种显示器交互以在系统操作期间充分利用触摸技术。但是，用于观看显示器上的图 像的最佳人机工程学布置与用于与显示器进行触摸交互的布置通常不一致。因此，期望将 单个计算机系统既用于传统观看应用也用于触摸交互应用的用户通常在定位和/或使用该 系统时遇到困难。
【发明内容】
【附图说明】
[0002] 为详细说明各自示例，现将参考附图，其中：
[0003] 图1是根据本文所公开原理的计算机系统的示例的示意性透视图；
[0004] 图2是根据本文所公开原理的图1的计算机系统的另一示意性透视图；
[0005] 图3是根据本文所公开原理的图1的计算机系统的示意性侧视图；
[0006] 图4是根据本文所公开原理的图1的计算机系统的示意性正视图；
[0007] 图5是根据本文所公开原理的操作期间的图1的计算机系统的示意性侧视图；
[0008] 图6是根据本文所公开原理的操作期间的图1的系统的示意性正视图；
[0009] 图7是根据本文所公开原理的操作期间的图1的触摸式感应垫的示意性顶视图； [0010]图8A-B提供根据本文所公开原理的投影器显示空间不再与触摸式感应垫的触摸 式感应表面重合的示例；
[0011] 图9A-B提供根据本文所公开原理的检测投影器显示空间和触摸式感应表面的角 部用于重新对准的示例；
[0012] 图10是描述根据本文所公开原理的存储器资源和处理资源的框图；以及
[0013] 图11是描述实施示例的步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0014] 某些术语在以下说明书和权力要求中用以指特定系统部件。如技术人员应认识到 的，计算机公司可用不同名字指代某一部件。此文件无意区分名字不同但功能相同的部件。 在以下讨论和权力要求中，术语"包括"和"包含"以开放方式使用，因此应理解为意指"包 括，但不限于"。同样，术语"联接"意指间接或直接连接。因此，如果第一装置联接至第二装 置，则连接可通过直接电或机械连接，借助其它装置和连接通过间接电或机械连接，通过光 电连接，或通过无线电连接。如本文所用，术语"约"意指加或减10%。此外，如本文所用，短 语"用户输入装置"指由用户将输入提供到电系统中的任何适宜装置，比如，例如鼠标、键 盘、手(或其任意手指）、输入笔、指针装置等。
[0015] 以下讨论涉及本公开的各自示例。虽然这些示例中的一个或多个可能是优选的， 但是所公开的示例不应被理解为，或在其它情况中用作限制本公开的范围，包括权利要求。 此外，技术人员应了解到，以下说明具有宽泛应用，任何示例的讨论仅旨在说明该示例，并 无意提示本公开的范围，包括权利要求，受限于该示例。
[0016] 现参考图1-4,显示了根据本文所公开原理的计算机系统100。在此示例中，系统 100大体包括支撑结构110、计算装置150、投影器单元180和触摸式感应垫200。计算装置150 可包括任意适宜的计算装置但仍符合本文所公开的原理。例如，在一些实施方式中，装置 150可包括电子显示器、智能电话、平板、单体计算机（即，也容置计算机主板的显示器）、或 其一些组合。在此示例中，装置150为一种单体计算机，其包括中心轴线或中心线155、第一 侧或顶侧150a、与顶侧150a轴向相反的第二侧或底侧150b、在侧面150a、150b之间轴向延伸 的前侧150c、也在侧面150a、150b之间轴向延伸并大体上与前侧150c径向相反的后侧。显示 器152限定观看面并沿着前侧面150c设置以投影用于用户（未显示)观看并交互的图像。在 一些示例中，显示器152包括触摸式感应技术，比如，例如电阻型、电容型、声波、红外（IR)、 应变仪、光学、声学脉冲识别、或其一些组合。因此，在以下说明书中，显示器152可定期地称 为触摸式感应表面或显示器。此外，在一些示例中，装置150还包括当用户位于显示器152前 方时对他或她拍摄图像的摄像机154。在一些实施方式中，摄像机154为一种网络摄像机。进 一步，在一些示例中，装置150也包括被布置成在操作期间接收来自用户的声音输入(例如， 语音)的麦克风或类似装置。
[0017]仍参照图1-4,支撑结构110包括基部120、直立构件140和顶部160。基部120包括第 一端或前端120a和第二端或后端120b。在操作期间，基部120与支撑表面15接合以在操作期 间支撑系统100的部件（例如，构件140、单元180、装置150、顶部160等）的至少一部分的重 量。在此示例中，基部120的前端120a包括在支撑表面15上方稍微分离从而在部分22与表面 15之间产生空间或间隙的升高部分122。如下文更详细地解释，在系统100的操作期间，垫 200的一侧被接收在部分122与表面15之间形成的空间内，以确保垫200的适当对准。但是， 应认识到，在其它示例中，可使用其它适宜的对准方法或装置，但仍符合本文所公开的原 理。
[0018] 直立构件140包括第一端或上端140a、与上端140a相反的第二端或下端140b、在端 部140a、140b之间延伸的第一侧或前侧140c、以及与前侧140c相反并也在端部140a、140b之 间延伸的第二侧或后侧HOcL构件140的下端HOb被联接到基部120的后端120b，以使构件 140从支撑表面15基本上向上延伸。
[0019] 顶部160包括第一端或近端160a、与近端160a相反的第二端或远端160b、在端部 160a、160b之间延伸的顶表面160c、以及与顶表面160c相反并也在端部160a、160b之间延伸 的底表面160d。顶部160的近端160a被联接到直立构件140的上端140a以使远端160b自此向 外延伸。因此，在图2所示的示例中，顶部160只在端部160a处被支撑，并因此在本文称为"悬 壁式"顶部。在一些示例中，基部120、构件140和顶部160都是整体形成的；但是，应认识到， 在其它示例中，基部120、构件140和/或顶部160可以不是整体形成的但仍符合本文所公开 的原理。
[0020] 仍参照图1-4,垫200包括中心轴线或中心线205、第一侧或前侧200a、以及与前侧 200a轴向相反的第二侧或后侧200b。在此示例中，触摸式感应表面202被设置在垫200上并 基本上与轴线205对准。表面202可包括任意适宜的触摸式感应技术，用以检测及跟踪来自 用户的一个或多个触摸式输入以允许用户与装置150或一些其它计算装置(未显示)执行的 软件交互。例如，在一些示例中，表面202可利用已知的触摸式感应技术，比如，例如电阻型、 电容型、声波、红外、应变仪、光学、声学脉冲识别、或其一些组合，但仍符合本文所公开的原 理。此外，在此示例中，表面202只在垫200的一部分上延伸;但是，应认识到，在其它示例中， 表面202可在基本上垫200的全部上延伸但仍符合本文所公开的原理。
[0021] 在操作期间，如先前所述，垫200与结构110的基部120对准以确保其适当对准。具 体地讲，在此示例中，垫200的后侧200b被置于基部120的升高部分122与支撑表面15之间以 使后端200b与基部的前侧120a对准，从而确保垫200,以及特定地讲表面202与系统100内其 它部件的适当整体对准。在一些示例中，垫200与装置150对准以使装置150的中心线155与 垫200的中心线205基本对准;但是，其它对准是可能的。此外，如下文更详细地描述，在至少 一些示例中，垫200的表面202和装置150彼此电联接，以使表面202接收的用户输入被通信 至装置150。可在表面202与装置150之间使用任何适宜的无线或有线电联接或电连接，比 如，例如WI-FI、BLUETOOTH?.超声波、电缆、电引线、利用电磁保持力的弹簧加载式电 弹簧针、或其一些组合，但仍符合本文所公开的原理。在此示例中，设置在垫200的后侧200b 上的暴露的电触点与基部120的部分122内的相应的电弹簧针引线接合，以在操作期间在装 置150与表面202之间传送信号。此外，在此示例中，电触点通过位于如前所述的基部120的 部分122与表面15之间的间隙中的相邻的磁体保持在一起，以磁性吸引和保持(例如，以机 械的方式)沿垫200的后侧200b设置的相应的铁质和/或磁性材料。
[0022] 现具体地参照图3,投影器单元8包括外部壳体182和设置在壳体182中的投影器组 件184。壳体182包括第一端或上端182a、与上端182a相反的第二端或下端182b、以及内腔 183。在此实施例中，壳体182还包括联接或安装构件186,以在操作期间与装置150接合并支 撑装置150。一般来讲，构件186可为用于悬浮和支撑计算机装置(例如，装置150)的任意适 宜的构件或装置，但仍符合本文所公开的原理。例如，在一些实施方式中，构件186包括铰 链，其包括旋转轴线以使用户（未显示)可围绕旋转轴线旋转装置150以由此得到最佳观察 角。并且，在一些示例中，装置150永久地或半永久地附接到单元180的壳体182。例如，在一 些实施方式中，壳体180和装置150被整体和/或一体形成为单个单元。
[0023] 因此，简单地参照图4,当装置150通过外壳182上的安装构件186从结构110悬吊 时，当从基本上面向设置在装置150的前侧150c上的显示器152的观察表面或观察角观看系 统100时，投影器单元180(即，壳体182和组件184)基本上隐藏在装置150后面。此外，也如图 4所示，当装置150以所述方式从结构110悬吊时，投影器单元180(即，壳体182和组件184)和 由此投影的任意图像基本上相对于装置150的中心线155对准或居中。
[0024]投影器组件184大致被设置在壳体182的内腔183内，并包括第一端或上端184a、与 上端184a相反的第二端或下端184b。上端184a邻近壳体182的上端182a而下端184b邻近壳 体182的下端182b。投影器组件184可包括任意适宜的数字光投影器组件，用于接收来自计 算装置(例如，装置150)的数据并投影与该输入数据相对应的图像(例如，从上端184a)。例 如，在一些实施方式中，投影器组件184包括数字光处理(DLP)投影器或液晶附硅(LCoS)投 影器，其有利地是具有多个显示分辨率和尺寸的紧凑且功率高效的投影引擎，比如，例如标 准XGA(1024x 768)分辨率4:3纵横比或标准WXGA(1280x 800)分辨率16:10纵横比。投影器 组件184进一步被电联接到装置150以在操作期间从装置150接收数据，用于从端部184a产 生光和图像。投影器组件184可通过任意适宜类型的电联接与装置150电联接，但仍符合本 文所公开的原理。例如，在一些实施方式中，组件184通过电导体、WI-FI、BLUΕΤΟΟΤ??、 光连接、超声波连接、或其某些组合与装置150电联接。在此示例中，装置150通过设置在安 装构件186内的电引线或导体(先前所述)与组件184电联接，以当装置150通过构件186从结 构110悬吊时，设置在构件186内的电引线接触设置在装置150上的相应引线或导体。
[0025] 仍参照图3,顶部160还包括折反镜162和传感器束164。镜162包括沿着顶部160的 底表面160d设置并被定位以反射在操作期间由投影器组件184的上端184a朝向垫200投影 的图像和/或光的高反射性表面162a。镜162可包括任何适宜类型的镜或反射面，但仍符合 本文所公开的原理。在此示例中，折反镜162包括标准前表面真空金属化镀铝玻璃镜，其用 以将从组件184发出的光向垫200折反。在其它示例中，镜162可具有复杂的非球面曲率以用 作反射透镜元件以提供额外的聚焦能力或光学校正。
[0026]传感器束164包括多个传感器和/或照相机以在操作期间测量和/或检测在垫200 上或附近发生的各种参数。例如，在图3所述的特定实施方式中，束164包括环境光传感器 164a、摄像机(例如，彩色摄像机）164b、深度传感器或摄像机164c、以及三维（3D)用户接口 传感器164d。环境光传感器164a被布置以测量系统100周围环境的光的强度，以在一些不例 中调整摄像机和/或传感器(例如，传感器164a、164b、164c、164d)的曝光设置，和/或调整由 其它来源通过系统比如例如投影器组件184、显示器152等发出的光的强度。在一些情况中， 摄像机164b可包括彩色摄像机，其被布置以拍摄设置在垫200上的物体和/或文件的静止图 像或视频。深度传感器164c-般指示3D物体何时在工作表面上。具体地讲，深度传感器164c 可在操作期间感测或检测放在垫200上的物体(或物体的特定特征）的存在、形状、轮廓、运 动、和/或3D深度。因此，在一些实施方式中，传感器164c可使用任何适宜的传感器或摄像机 布置以感测和检测置于传感器的视场(FOV)中的3D物体和/或每个像素(无论红外、彩色、或 其它）的深度值。例如，在一些实施方式中，传感器164c可包括具有红外光的均匀泛光的单 红外（IR)摄像机传感器、具有红外光的均匀泛光的双红外摄像机传感器、结构化光深度传 感器技术、飞行时间（TOF)深度传感器技术、或其一些组合。用户接口传感器164d包括任意 适宜的装置(例如，传感器或摄像机）以跟踪用户输入装置，比如，例如手、光笔、点击装置 等。在一些实施方式中，传感器164d包括一对摄像机，其被布置以当用户围绕垫200,以及特 定地围绕垫200的表面202移动用户输入装置时，立体地跟踪用户输入装置(例如，光笔）的 位置。在其它示例中，传感器164d也可或替换地包括被布置以检测由用户输入装置发射或 反射的红外光的红外摄像机或传感器。应进一步认识到，束164可包括其它传感器和/或摄 像机来代替先前所述的传感器164a、164b、164c、164d，或除先前所述的传感器164a、164b、 164c、164d外包括其它传感器和/或摄像机。此外，如以下更详细地解释，束164中的传感器 164a、164b、164c、164d的每一个被电联接或通信联接至装置150,以在操作期间束164内产 生的数据可被传送到装置150并且装置150发出的命令可被通信到传感器164a、164b、164c、 164d。如上针对系统100的其它部件所述，可使用任意适宜的电和/或通信联接以将传感器 束164联接到装置150，比如，例如电导体、WI-FI、BLLl Ε??ΟΤΗ4'、光连接、超声波连接、或 其一些组合。在此示例中，电导体从束164途经顶部160、直立构件140和投影器单元180并通 过先前所述的设置在安装构件186内的引线进入装置150。
[0027]现参照图5和6,在系统100的操作期间，光187从投影器组件184发出，并被镜162朝 向垫200反射从而在投影器显示空间188上显示图像。在此示例中，空间188为基本矩形并由 长度L188和宽度W 188限定。在一些示例中，长度L188可约等于16英寸，而宽度1188可约等于12英 寸;但是，应了解，长度LlSS和宽度Wl88可使用其它值，但仍符合本文所公开的原理。此外，束 164中的传感器(例如，传感器164a、164b、164c、164d)包括传感空间168,其在至少一些不例 中，覆盖和/或对应于先前所述的投影器显示空间188。空间168限定束164中的传感器被布 置以通过先前所述的方式监测和/或检测其情况的区域。
[0028] 在一些示例中，装置150引导组件184以将图像投影到垫200的表面202上。此外，装 置150也可在显示器152上显示图像(其可与通过组件184投影到表面202上的图像相同或不 同）。通过组件184投影的图像可包括由在装置150内执行的软件产生的信息和/或图像。然 后，用户（未显示)可通过以物理方式接合垫200的触摸式感应表面202与表面202和显示器 152上显示的图像交互。此交互可通过任意适宜方法进行，例如，利用用户的手35的直接交 互、通过光笔25、或其它适宜的用户输入装置。
[0029] 在一些示例中，如前所述，空间188和空间168重合或对应于垫200的表面202，以有 效地集成限定区域内的触摸式感应表面202、投影器组件184和传感器束164的功能。参照图 7，投影器显示空间188可重合触摸式感应垫200的触摸式感应表面202，以使空间188的边缘 正好落在表面202的边缘内。
[0030] 虽然计算机系统100可以工厂校准设置传递给用户，但是系统100的各部件的未对 准可因多种原因而发生，例如松动连接、机械条件、或用户交互。作为示例，温度的变化可引 起系统100的部件，例如垫200的触摸式感应表面202热膨胀或收缩，导致相对于系统100的 其它部件(例如，投影器组件184和/或传感器束164)的潜在的未对准。
[0031] 系统100的一个或多个部件的未对准可影响触摸式感应表面202、投影器组件184 和传感器束164在限定区域(例如，表面202)内的集成功能。例如，传感器束164的传感器可 无意地改变相对于触摸式感应表面202和/或投影器组件184的位置，表面202的定位可无意 地相对于于传感器束164和/或投影器组件184发生改变，或传感器束164和表面202可无意 地改变相对于投影器组件184的位置。
[0032]图8A-B提供投影器显示空间188不再与触摸式感应垫200的触摸式感应表面202重 合的示例。参见图8A，触摸式感应垫200例如被旋转5度使得垫200的表面202相对于空间188 未对准。作为示例，垫200可因用户与垫200的互动或松动连接而被无意地旋转。不再在垫 200的触摸式感应表面202内的空间188的部分可能不响应于用户例如通过用户手35或光笔 25的交互。
[0033] 参见图8B，投影器显示空间188的边缘可因系统100的一个或多个部件的未对准而 偏离触摸式感应表面202的边缘。作为示例，表面202的区域可因温度变化而热膨胀，以使空 间188的边缘不再与表面202的边缘重合。偏离的另一个原因是因为投影器组件184的定位 的无意变化(例如，因机械条件或热条件）。因此，投影器显示空间188不能充分利用触摸式 感应表面202的表面区域，或可能落在触摸式感应表面202的区域外。
[0034]本文所公开的示例提供对准计算机系统100的部件的能力以有效地集成触摸式感 应表面202、投影器组件184和传感器束164在限定区域内的功能。至少投影器组件184与触 摸式感应表面202之间的对准可确保使组件184与表面202之间的交互被准确地关联。
[0035]虽然计算机系统100可以工厂校准设置传递给用户，但是系统100可包括用于验证 系统100内部件相对于彼此的对准的程序。程序可通过在装置150内执行的软件启动。作为 示例，程序可验证触摸式感应垫200是否相对于其它部件被适当地对准，以及传感器束164 是否相对于投影器组件184被适当地校准，如进一步描述。作为示例，验证程序可定期执行 (例如，一周一次），在系统100通电时执行，或在垫200重新连接时执行。如果检测到系统100 内的部件的未对准，则可进行校准操作。
[0036]作为示例，系统100内的部件，至少在投影器组件184与触摸式感应表面202之间的 对准可通过检测触摸式感应表面202的角部和投影器显示空间188的角部，并根据映射法， 例如单应性，确定两组角部之间的任意对应性来进行验证。作为示例，可在两组角部之间产 生向量偏移以确定任意对应性。基于两组角部之间检测到的差异，可对系统100的一个或多 个部件进行校准操作（例如，自动和/或手动），如进一步所述。作为示例，触摸式感应表面 202的角部可反向映射至投影器显示空间188的角部，用于评估投影器组件184与触摸式感 应垫200之间的重新对准的单应性。
[0037]作为示例，为准确地检测触摸式感应表面202的四个角部，可对垫200进行设计以 使触摸式感应表面202的光谱反射特性不同于围绕触摸式感应表面202的周边的垫200的边 缘的光谱反射特性。例如，触摸式感应表面202和垫200的边缘可各自反射不同频率(例如， 因为不同的光谱反射特性），如传感器束164的传感器所检测。光谱反射特性的示例包括反 射各种波长(例如，紫外、可见光、和红外）的材料。作为示例，不同光谱反射特性可对应各种 颜色或红外涂层。不同光谱反射特性可用作基准物以检测触摸式感应表面202的四个角部。 [0038]光谱反射特性的差异可以是轻微的但具有足以使传感器束164的传感器能够区分 触摸式感应表面202的第一光谱反射特性与垫200的边缘的第二光谱反射特性的的对比率。 参见图7,触摸式感应表面202的光谱反射特性可由第一阴影图案702指示，垫200的边缘的 光谱反射特性可由第二阴影图案704指示。两个区域之间的光谱反射特性的差异可用于使 用例如边缘检测算法来提供触摸式感应表面202的四个角部的切实检测，如进一步描述。
[0039] 参见图7,虽然垫200的边缘被例示为围绕垫200的整个周边具有光谱反射特性 704,但是光谱反射特性704可限于周边的占用部分，例如垫200的四个角部。因此，触摸式感 应表面202的光谱反射特性702可被包围在具有光谱反射特性704的四个角部内，这四个角 部用作检测触摸式感应表面202的四个角部的基准物。基准物可位于围绕垫200的周边的各 种位置并具有各种形状和尺寸。
[0040] 参见图9A，此反映图8A中所示的未对准，根据示例，传感器束164中的传感器（例 如，彩色摄像机164b、红外摄像机、或深度传感器164c)可用于检测触摸式感应表面202的角 部(例如，902a-d)和投影器显示空间188的角部(例如，904a-d)。作为示例，触摸式感应表面 202的光谱反射特性可具有颜色702,垫200的边缘的光谱反射特性可具有颜色704(参见图 7)。作为示例，在检测角部前，根据反射在触摸式感应垫200上的图像的边缘与先前投影在 触摸式感应垫200上的图像的边缘的比较，传感器束164的传感器可与投影器184重新对准。 [0041 ]对于触摸式感应表面202的角部902a-d的检测，可使用照相机164b以取得整个垫 200,或垫200的至少相关部分的静止图像或视频。图像/视频的直方图可提供所关注区域， 一般提供触摸式感应表面202的颜色(例如，颜色702)与围绕表面202的周边的垫200的边缘 的颜色(例如，颜色704)之间颜色强度的差异的指示。可对所关注区域进行直方图均衡化以 得到边缘检测算法(例如，Canny边缘检测）的高低阈值。在运行边缘检测算法时，可提取出 表示触摸式感应表面202的周边的边缘点（例如，表面202的所有四个侧面的边缘点）。可使 用直线拟合算法以确定四条拟合直线，其可代表触摸式感应表面202的周边。四条拟合线中 两条线的交叉点可用于计算每个角部902a-d。当垫200的静态图像通过彩色摄像机164b捕 获时，可确定触摸式感应表面202的角部902a-d，即使一个或多个角部在静态图像中被物体 (例如，放置在垫200上的物体)遮挡。由于在静态图像中捕获的垫200的表示两个区域之间 的颜色强度的差异的其它部分而使其成为可能。
[0042] 可进行类似的角部检测以检测投影器显示空间188的角部904a_d。例如，传感器束 164的传感器可用于区分投影器显示空间188的颜色强度与空间188外侧区域的颜色强度。 当检测触摸式感应表面202的角部902a-d和投影器显示空间188的角部904a-d时，根据映射 法，比如单应性，可确定两组角部之间的对应性。作为示例，基于两组角部之间的对应性，投 影器184可调整设置，以使反射在垫200上的图像的边缘(例如，投影器显示空间188的边缘） 匹配在检测到的垫200(例如，触摸式感应表面202)的边缘内。
[0043]作为示例，触摸式感应表面202的角部902a_d可反向映射到投影器显示空间188的 角部904a-d，用于重新对准投影器组件184与触摸式感应垫200之间的映射(例如，通过单应 性）。作为示例，可在两组角部之间产生向量偏移以确定任何对应性。基于两组角部之间检 测到的差异，可对系统100的一个或多个部件进行校准操作(例如，自动和/或手动）。如果两 组角部之间的未对准超出可接受的容忍度，则系统100可通知用户断开垫200,并通过将垫 200与结构110的基部120对准而重新连接垫200,如前所述以确保其适当的对准。但是，如果 两组角部（例如，902a-d和904a-d)之间的未对准低于可接受的容忍度，但是高于可使用的 容忍度，则系统100可自动重新校准以使投影器显示空间188的边缘与触摸式感应表面202 的边缘重合。作为示例，自动重新校准可当调整投影184的固件设置时发生。
[0044]当使用彩色摄像机164b以捕获垫200的静态图像以检测触摸式感应表面202的角 部902a-d时，摄像机164b也可捕获背景或垫200周围的物体。这些背景物体可影响区分颜色 702与颜色704的颜色强度的能力。例如，背景物体可混淆为垫200的一部分。作为示例，垫 200可包括红外吸收涂层，其用作通过传感器束164的传感器(例如，红外摄像机或深度传感 器164c)检测垫的基准物。红外吸收涂层可被红外摄像机切实地检测到。结果，如红外摄像 机所检测到的，垫200在红外摄像机下明显不同于其它物体(例如，不同于背景中物体或垫 200周围的物体）。在通过红外摄像机适当地检测垫200的定位后，可如上所述使用彩色摄像 机164以根据红外摄像机确定的定位来捕获垫200的静态图像。作为示例，至少触摸式感应 垫200的边缘可包括红外吸收涂层作为基准物以通过红外摄像机检测垫200的边缘。
[0045]虽然参照图9A描述了使用不同颜色来区别触摸式感应表面202与垫200的边缘，但 是不同材料可替代使用在垫200的两个区域之间。例如，垫200的边缘可涂覆有红外吸收材 料，用于通过传感器束的传感器(例如，红外摄像机)检测边缘。在检测垫200的边缘时，触摸 式感应表面202可不同于边缘，可如上所述，使用边缘检测算法以检测触摸式感应表面202 的四个角部902a-d。
[0046] 参见图9B，其表示图8B中所示的未对准，如上所述，传感器束164的传感器(例如， 彩色摄像机164b)可用以检测触摸式感应表面202的角部(例如，902e-h)和投影器显示空间 188的角部(例如，904e-h)。当检测触摸式感应表面202的角部902e-h和投影器显示空间188 的角部904e-h时，可根据映射法，例如单应性，确定两组角部之间的对应性。作为示例，基于 两组角部之间的对应性，投影器184可调整设置以使反射到垫200上的图像的边缘(例如，投 影器显示空间188的边缘）匹配在垫的检测边缘(例如，触摸式感应表面202)内。例如，可放 大投影器显示空间188的尺寸以占据触摸式感应表面202上的未被利用的空间906。
[0047] 计算装置150可包括至少一个处理资源。在本文所述的示例中，处理资源可包括例 如在单个计算设备中或分布在多个计算设备中所包含的一个处理器或多个处理器。如本文 所用，"处理器"可为中央处理单元(CPU)、基于半导体的微处理器、图形处理单元(GPU)、配 置成检索和执行指令的现场可编程门阵列(FPGA)、适于检索和执行存储在机器可读式存储 介质上的指令的其它电子电路、或其组合中的至少一种。
[0048]如本文所用，"机器可读式存储介质"可为任何电学、磁学、光学、或其它物理存储 设备以包括或存储例如可执行指令、数据等的信息。例如，本文所述的任何机器可读式存储 介质可为存储驱动器(例如，硬盘驱动器）、闪存、随机存取存储器(RAM)、任何类型的存储盘 (例如，光盘、DVD等）、及类似物、或其组合中的任一种。并且，本文所述的任何机器可读式存 储介质可为非瞬态的。
[0049] 图10为示例性计算装置150的框图。在图10的示例中，计算装置150被通信连接到 投影器组件184、传感器束164和触摸式感应垫200(如上所述），并包括处理资源1010和包括 (例如，编码有)指令1022的机器可读式存储介质1020、1024、1026。在一些示例中，存储介质 1020可包括额外指令。在其它示例中，指令1022、1024、1026和本文所述的与存储介质1020 相关的任何其他指令可存储在远离但可访问计算装置150和处理资源1010的机器可读式存 储介质上。处理资源1010可获取、解码、并执行存储在存储介质1020上的指令以实施以下所 述的功能。在其它示例中，存储介质1020的任何指令的功能可实施为电子电路形式、在机器 可读式存储介质上编码的可执行指令的形式、或其组合。机器可读式存储介质1020可为非 暂时性机器可读式存储介质。
[0050] 在图10的示例中，计算机系统，例如如上所述的与图1相关的计算机系统100，可包 括计算装置150、投影器组件184、传感器束164和触摸式感应垫200。在一些示例中，指令 1022可包括用于检测触摸式感应垫的边缘的指令，其中所述垫包括投影器将内容投影到其 上且具有第一光谱反射特性的表面区域和围绕表面区域的周边且具有不同于第一光谱反 射特性的第二光谱反射特性的边缘。作为示例，用于检测边缘的指令可包括区分边缘的第 二光谱反射特性与表面区域的第一光谱反射特性。指令1024可包括用于检测显示在垫上的 内容的边缘的指令，并且指令1026可包括用于调节投影器设置以使显示在垫上的内容的边 缘匹配在检测到的垫的边缘内的指令。存储介质1020可包括额外指令以重新对准检测到的 触摸式感应垫的边缘与反射到触摸式感应垫上的图像的边缘之间的映射。作为示例，用于 调整投影器设置的指令1026可基于重新对准的映射。
[0051] 图11是示例性方法1100的流程图。虽然方法1100的执行在下文参照图1的计算机 系统100描述，但是可使用其它适宜系统来执行方法1100。此外，方法1100的实施方式不限 于这些示例。
[0052]在1105处，传感器束164的一个或多个传感器可检测触摸式感应垫的边缘，其中所 述垫包括投影器将内容投影到其上且具有第一光谱反射特性的表面区域和围绕表面区域 的周边且具有不同于第一光谱反射特性的第二光谱反射特性的边缘。作为示例，传感器可 通过区分边缘的第二光谱反射特性与表面区域的第一光谱反射特性来检测垫的边缘。在 1110处，传感器束164的一个或多个传感器可检测显示在垫上的内容的边缘。在1115处，计 算机系统100可调整投影器设置以使显示在垫上的内容的边缘匹配在检测到的垫的边缘 内。
[0053] 虽然图11的流程图显示了进行某些功能的特定顺序，但是方法1100不限于该顺 序。例如，流程图中顺次显示的功能可以不同顺序进行，可同时地或部分同时地执行，或其 组合。在一些示例中，本文所述的与图11相关的特征和功能可以与本文所述的与图1-10中 任一个相关的特征和功能组合的方式提供。
[0054] 以所述的方式，通过使用根据本文所公开原理的计算机系统100的示例，可将额外 的触摸式感应显示器投影到触摸式感应表面(例如，表面202)上以为计算装置(例如，装置 150)提供双屏能力。
[0055] 虽然装置150被描述成单体计算机，但是应认识到，在其它示例中，装置150可还使 用更传统的用户输入装置，比如，例如键盘和鼠标。此外，虽然束164内的传感器164a、164b、 164c、164d被描述成每个表示单个传感器或摄像机，但是应认识到，传感器164a、164b、 164c、164d中的每一个可各包括多个传感器或摄像机，但仍符合本文所述的原理。并且，虽 然顶部160在本文被描述成悬臂式顶部，但是应认识到，在其它示例中，顶部160可被支撑在 多于一个的点上并因此可并非悬臂式，但仍符合本文所公开的原理。
[0056]以上论述意用于说明本发明的原理和各种实施例。当充分理解以上公开内容时， 多种变化和修改对技术人员而言会显而易见。以下权利要求旨在被理解为包括所有这些变 化和修改。
【主权项】
1. 一种系统，其包括： 支撑结构，所述支撑结构包括基部、从所述基部向上延伸的直立构件以及从所述直立 构件向外延伸并包括折反镜和多个传感器的悬臂式顶部； 投影器单元，所述投影器单元能附接到所述直立构件； 计算装置，所述计算装置能附接到所述投影器单元;和 触摸式感应垫，所述触摸式感应垫以通信方式联接到所述计算装置，其中所述垫包括 具有第一光谱反射特性的表面区域和具有不同于所述第一光谱反射特性的第二光谱反射 特性的边缘，所述投影器将图像投影到所述表面区域上，所述边缘围绕所述表面区域的周 边，其中所述投影器将图像向上投影，以被所述镜反射到所述垫上，并且其中所述计算装置 用于： 使所述多个传感器通过区分所述垫的所述边缘的所述第二光谱反射特性与所述垫的 所述表面区域的所述第一光谱反射特性来检测所述垫的边缘； 使所述多个传感器检测反射到所述垫上的图像的边缘；以及 使所述投影器调整设置，以使反射到所述垫上的图像的边缘匹配在检测到的所述垫的 边缘内。2. 根据权利要求1所述的系统，其中具有所述第二光谱反射特性的所述垫的边缘包括 所述触摸式感应垫的角部，其中具有所述第一光谱反射特性的所述表面区域被包围在具有 所述第二光谱反射特性的所述角部内。3. 根据权利要求1所述的系统，其中至少所述触摸式感应垫的边缘包括红外吸收涂层， 作为由红外摄像机检测所述垫的边缘的基准物。4. 根据权利要求1所述的系统，其中用于检测反射到所述触摸式感应垫上的图像的边 缘的所述多个传感器至少包括RGB摄像机。5. 根据权利要求1所述的系统，其中所述计算装置用以重新对准检测到的所述触摸式 感应垫的边缘与反射到所述触摸式感应垫上的图像的边缘之间的映射。6. 根据权利要求5所述的系统，其中所述计算装置用以使所述投影器基于重新对准的 映射来调整设置。7. 根据权利要求1所述的系统，其中所述计算装置用以根据反射到所述触摸式感应垫 上的图像的边缘与先前投影到所述触摸式感应垫上的图像的边缘的对比，使所述多个传感 器与所述投影器重新对准。8. -种用于对准从投影器显示到触摸式感应垫上的内容的方法，所述方法包括： 检测所述垫的边缘，其中所述垫包括具有第一光谱反射特性的表面区域和具有不同于 所述第一光谱反射特性的第二光谱反射特性的边缘，所述投影器将内容投影到所述表面区 域上，所述边缘围绕所述表面区域的周边，其中检测所述垫的边缘包括区分所述边缘的所 述第二光谱反射特性与所述表面区域的所述第一光谱反射特性； 检测显示在所述垫上的内容的边缘；以及 调整投影器设置，以使显示在所述垫上的内容的边缘匹配在检测到的所述垫的边缘 内。9. 根据权利要求8所述的方法，其中至少所述触摸式感应垫的边缘包括红外吸收涂层， 作为用于检测所述垫的边缘的基准物。10. 根据权利要求8所述的方法，包括重新对准检测到的所述触摸式感应垫的边缘与反 射到所述触摸式感应垫上的图像的边缘之间的映射。11. 根据权利要求10所述的方法，其中基于重新对准的映射来调整所述投影器的设置。12. -种非瞬态机器可读式存储介质，包括能够由计算系统的处理资源执行的指令，用 于对准由投影器显示到触摸式感应垫上的内容，所述指令能够执行以： 检测所述垫的边缘，其中所述垫包括具有第一光谱反射特性的表面区域和具有不同于 所述第一光谱反射特性的第二光谱反射特性的边缘，所述投影器将内容投影到所述表面区 域上，所述边缘围绕所述表面区域的周边，其中检测所述垫的边缘包括区分所述边缘的所 述第二光谱反射特性与所述表面区域的所述第一光谱反射特性； 检测显示在所述垫上的内容的边缘；以及 调整投影器设置，以使显示在所述垫上的内容的边缘匹配在检测到的所述垫的边缘 内。13. 根据权利要求12所述的存储介质，其中至少所述触摸式感应垫的边缘包括红外吸 收涂层，作为用以检测所述垫的边缘的基准物。14. 根据权利要求12所述的存储介质，包括能够执行用于重新对准检测到的所述触摸 式感应垫的边缘与反射到所述触摸式感应垫上的图像的边缘之间的映射的指令。15. 根据权利要求14所述的存储介质，其中能够执行用于调整所述投影器设置的指令 是基于重新对准的映射。
【文档编号】G06F3/01GK105940359SQ201480074546
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2014年1月31日
【发明人】J·康, 大卫·布拉德利·肖特, 丹尼尔·R·特雷特, 卡尔-汉·谭, Y·唐, O·西韦特
【申请人】惠普发展公司，有限责任合伙企业