用于确定投影机的辐射区域中的手势的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明实现一种用于确定投影机(1；101)的辐射区域(3；103)中的手势的方法，其具有以下方法步骤：借助所述投影机(1；101)借助光将图像(10)投影(S01)到表面(2)上；测量(S02)在所述投影机(1；101)的辐射区域(3；103)中所做的手势的影响下的来自所述表面(2)方向的经反射的光的多个第一光强度；将所测量的光强度分别分配(S03)给所述投影机(1；101)投影的图像(10)的一个位置；在第一时刻(t1)在多个第二位置上建立(S04)第一光强度函数(7a，7b)，所测量的光强度分配给所述多个第二位置；在第二时刻(t2)在所述多个第二位置上建立(S05)至少一个第二光强度函数(7a’，7a”，7b’)；将所述第一光强度函数(7a，7b)与所述第二光强度函数(7a’，7a”，7b’)进行比较(S06)，并且基于所述比较(S06)的结果确定(S07)所做的手势。
【专利说明】用于确定投影机的辐射区域中的手势的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于确定投影机的辐射区域中的手势的方法和装置。
【背景技术】
[0002]微型化的投影机可以安装在移动电话、平板PC和其他的移动终端设备中。通常借助特殊的遥控或者通过按压计算机键盘上的键来控制投影机。为了控制例如移动电话中的投影机，当不取决于附加设备的控制可能性可供使用时，可能是有利的。
[0003]在EP 2 428 810 Al中描述了一种用于手势控制移动电话中的投影机的方法，根据所述方法用户在移动电话的视频摄像机前方做手势，分析所述手势并且使之用于控制投影机。
【发明内容】
[0004]本发明公开了具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求11特征的设备。
[0005]据此提出用于确定投影机的辐射区域中的手势的方法，具有以下方法步骤:借助投影机借助光将图像投影到表面上；测量在投影机的辐射区域中所做手势的影响下的来自表面方向的反射光的多个第一光强度；将所测量的光强度分别分配给由投影机投影的图像的一个位置；在第一时刻在多个第二位置上建立第一光强度函数，所测量的光强度分配给所述多个第二位置；在第二时刻在多个第二位置上建立至少一个第二光强度函数；将第一光强度函数与第二光强度函数进行比较；并且基于比较的结果确定所做的手势。
[0006]此外，提出一种用于确定投影机的辐射区域中的手势的设备，其具有:投影装置，借此可借助光投影图像；探测器，其构造用于测量在投影机的辐射区域中借助对象所做的手势的影响下的来自表面方向的经反射的光的光强度，投影机将图像投影到所述表面上；计算装置，其与探测器连接并且构造用于将所测量的光强度分别分配给由投影机投影的图像的一个位置，在以下位置上建立光强度函数:所测量的光强度分配给所述位置，将所建立的光强度函数相互比较，并且基于比较的结果确定所做的手势。
[0007]发明优点
[0008]本发明所基于的知识在于，为了识别投影机的辐射区域中的手势，研究沿着所投影的图像的一些位置的光强度函数可能足够。由此，产生对计算与储存能力的相对小的需求以及对用于实施所述方法的设备的技术元素的低的要求。所述方法在探测器的辅助下利用投影机的组件，可以如此简单地构造所述探测器，使得所述探测器在没有投影机的情况下不能实现手势识别功能。可以以高的精确度并且在考虑合理性验证标准的情况下实现光强度的测量。此外，在根据本发明的方法中，投影机可以设置在难以够到的部位，因为替代地通过直接在投影机上的控制实现通过投影机的辐射区域中的手势的控制。也可以由多个人实现所述控制。
[0009]由从属权利要求以及参考附图的描述得到有利的实施方式和扩展方案。
[0010]根据一种优选的扩展方案，通过以下方式实现所述分配:在实施光强度的测量的每一个时刻提供关于投影机在所述时刻投影了图像的哪一个部分的信息，并且将所测量的光强度分配给图像的所述部分的位置。当投影机具有激光扫描仪时，例如能够特别容易提供所述信息，因为激光扫描仪逐步扫过(abfahren)待投影的图像。因此，例如可以使用光电二极管来测量光强度。但替代地，也可以使用极其位置准确分辨的光传感器，所述光传感器例如仅仅在小的空间角中分别检测光强度，随后将所测量的光强度分配给所述空间角、即图像的位置，以所述空间角投影所述图像的位置。
[0011]根据另一种优选的扩展方案，仅仅当分配所测量的强度的位置在所投影的图像上设置在所投影的图像的水平的和/或垂直的图像边缘中时才进行测量和分配。因此，可以降低所需的计算耗费和存储需求。水平的和/或垂直的图像边缘的宽度可以在I个和100个像素之间、优选在I个和10个像素之间、优选为I个或者2个像素。每一个单个的水平的和/或垂直的图像边缘可以在其宽度方面与其他图像边缘区分。
[0012]根据另一种优选的扩展方案，在水平的和/或垂直的图像边缘中投影预定义的测试图样、尤其投影构造为均匀的颜色的或者红外光的测试样本。因此，变化的光强度的检测可以变得更加准确。如果投影机在水平的和/或垂直的图像边缘处投影不变的图像显示，则可以在图像显示的相应的光强度方面校正所测量的光强度。
[0013]根据另一种优选的扩展方案，所述方法具有以下步骤:确定第一光强度函数中的显著的部位并且确定第二光强度函数中的显著的部位；将第一光强度函数中的至少一个显著的部位分别与第二光强度函数中的显著的部位关联；并且产生手势数据，所述手势数据包含关于相互关联的显著的部位的空间位置的信息和/或关于显著的部位之间的光强度的平均值的变化的信息。
[0014]根据另一种优选的扩展方案，将光强度函数中的以下部位确定为显著的部位:在所述部位和/或所述部位的周围光强度函数的上升超过预先确定的上方的上升阈值或者低于预先确定的下方的上升阈值。因此可以保证，仅仅将实际上有意的手势也确定为所述手势。
[0015]根据另一种优选的扩展方案，借助人手做出手势。因此，可以特别容易地实现所述方法。
[0016]根据另一种优选的扩展方案，所述方法还具有以下方法步骤:做出用于控制投影机的手势，并且借助所做的确定的手势来控制投影机。因此，例如可以控制投影机来放大图像或者投影另一个图像显示(即规定的顺序中的下一个图像显示)。但替代地，也可以相应于手势地控制所连接的计算机或者另一个设备。如果所述投影机构造为移动电话，则也可以相应于确定的手势来控制移动电话的功能。
[0017]根据另一种优选的扩展方案，在与投影机的第一间距dl和与投影机的第二间距d2之间的中间空间中实现手势的做出，其中，第二间距d2大于第一间距dl，其中，第二间距d2小于投影机与投影面之间的第三间距d3的75%，其中，第一间距dl优选位于5厘米和25厘米之间的范围中，其中，第二间距d2优选位于30厘米和100厘米之间的范围中。
[0018]根据所述设备的一种优选的扩展方案，投影装置构造为激光扫描仪。激光扫描仪是小的、能效高的并且产生生动的颜色。此外，如以上所描述的那样，激光扫描仪通过逐步投影图像10来使光强度至图像的位置的分配变得容易。
[0019]根据另一种优选的扩展方案，投影机构造为移动电话和/或平板PC。因此，用于投影机的数据源和投影机集成在一个移动的壳体中，这使得使用简单并且舒适。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]以下根据在附图的示意图中所说明的实施例进一步阐述本发明。附图示出:
[0021]图1:用于阐述根据本发明的第一实施方式的方法的流程图；
[0022]图2:装置的示意性侧视图，借助所述装置实施根据本发明的第一实施方式的方法;
[0023]图3:用于阐述根据本发明的第一实施方式的方法的、由投影机朝向表面的视角的示意性前视图；
[0024]图4:用于阐述根据第一实施方式的方法的光强度函数的曲线图；
[0025]图5:用于阐述根据本发明的第一实施方式的方法的两个光强度函数；
[0026]图6:用于阐述根据本发明的第一实施方式的方法的两个光强度函数；
[0027]图7:用于阐述根据本发明的第一实施方式的方法的两个光强度函数；
[0028]图8:根据本发明的设备的一种实施方式的示意性俯视图；
[0029]图9:用于阐述根据本发明的第二实施方式的方法的流程图。
[0030]只要没有特殊说明，在所有附图中，相同或功能相同的元素和设备设有相同的参考标记。尽管一些方法步骤设有具有数字的参考标记，但不以此确定顺序。尤其也可以同时实施多个方法步骤。
【具体实施方式】
[0031]图1示出用于阐述根据本发明的第一实施方式的方法的流程图。在此，参考图2至7中的参考标记。
[0032]在方法步骤SOl中，借助于投影机I将图像10投影到表面2上。在方法步骤S02中，测量来自表面2方向的经反射的光的多个第一光强度。在此,光也在投影机I的福射区域3中所做的手势的影响下反射回。在方法步骤S03中，将所测量的光强度分别分配给由投影机I投影的图像10的一个位置。
[0033]根据第一实施方式，投影机I是激光扫描仪。在激光扫描仪中，可以如此控制激光扫描仪内部中的微镜，使得激光束扫过投影机I的辐射区域3内部中的位置并且因此可以将图像10投影到表面2上。通过微镜的相应的控制，使激光扫描仪对准图像10的位置，不取决于是否实际发射或者没有发射激光束。因此，在每一个时刻都已知，在所述时刻投影机I投影图像10的哪一个部分。“投影”一词在此不意味着必须发射光束，而是如果在相应的时刻应当根据待借助图像10示出的图像显示发射光，则使光束投射在图像10相应的部分上。如果例如在确定的时刻应当将非常暗的图像显示投影到表面2上，则激光扫描仪虽然扫描图像10的所有位置，但是仅仅在相对少的情形中发射光束。
[0034]如果在时刻t0测量SOl光强度，则可以将关于投影机I在时刻t0投影了图像10的哪一部分的信息用于将所测量的光强度分配给图像所述部分的位置。在此可以以如激光扫描仪能够分辨的那样小的彼此间距实现光强度至逐位置的分配。位置可以相应于激光扫描仪投影的每一个像素并且因此可以给每一个像素分配一个光强度。但也可以仅仅在例如每五个由激光扫描仪投影的像素进行一次测量，从而仅仅给图像10的每五个位置分配一个光强度。
[0035]对于分配有光强度的位置之间的位置，可以实施光强度的内插，因此将经内插的光强度分配给分配了所测量的光强度的位置之间的位置。也可以在更长时间段上进行光强度的测量并且累加在所述时间段中测量的光强度。然后，可以将如此测量的经累加的光强度共同分配给激光扫描仪在相应的时间段中投影了的所有位置。能够使用户实现，例如根据应当投影到的表面2与投影机I的间距d3改变光强度测量的准确度。当投影机I ;101与表面2之间的间距d3非常小时，用户例如可以规定，在投影每一个单个的像素时通过激光扫描仪进行强度测量S02。
[0036]根据第一实施方式，分别仅仅在所述以下时刻t0进行测量S02和所测量的光强度的分配S03:在所述时刻所测量的光强度被分配S03的位置在所投影的图像上设置在所投影的图像10的水平的和/或垂直的图像边缘14中。换句话说，根据所提供的投影机I在时刻t0’投影图像10的哪一部分的信息来判断在时刻t0’是否应当进行光强度的测量S02。如果投影机I在时刻t0’投影设置在水平的和/或垂直的图像边缘14中的像素，则进行所测量的光强度的测量S02并且进行光强度至相应的位置的分配S03。如果不进行测量，则也不进行相应的分配S03。将测量S02限制在所投影的图像10的图像边缘14上可以显著降低计算耗费和对于根据本发明的方法所需的存储容量。在此，可以将具有宽度为I个和100个像素之间、优选个I和10个像素之间、优选宽度为I个或2个像素的带称作图像边缘。在水平的和/或垂直的图像边缘14处可以投影预定义的测试图样，所述测试图样可以简化光强度的测量。尤其可以将具有均匀的颜色或者红外光图样的水平的和/或垂直的图像边缘用作测试图样。
[0037]如果投影机在水平的和/或垂直的图像边缘处投影不变的图像显示，则可以在图像内容的光强度方面校正所测量的光强度。
[0038]在方法步骤S04中，在第一时刻tl在多个第二位置上建立第一光强度函数7a、7b，所测量的光强度分配给所述多个第二位置。例如，如果将光强度仅仅分配给位于图像10的水平或者垂直的图像边缘14处的位置，则也仅仅将第一光强度函数建立为设置在相应的图像边缘14处的位置的函数。光强度函数7a、7b的建立S04可以基于先前测量的多个光强度。有利地，在建立光强度函数7a、7b的两个时刻之间进行的光强度测量仅仅用于分别在随后相继的第一时刻光强度函数7a、7b的建立，在该第一时刻建立光强度函数7a、7b。有利地，在以下位置上建立光强度函数7a、7b:对于每一个光强度函数7a、7b分别沿着图像10的平面中的一条线设置所述位置。
[0039]以下借助光强度函数7a、7b来描述根据第一实施方式的方法，所述光强度函数在所投影的图像10的下方的水平的图像边缘处的位置上建立。在此，将垂直相叠地设置在下方的水平的图像边缘14内的位置的所测量的光强度相加并且将光强度函数7a、7b定义为X坐标的函数。在图像10的下端处平行于水平的图像边缘14地以图像10的左下角处的原点O定义X轴(沿着所述X轴定义X坐标)。在由投影机I投影的图像10方面理解概念“水平”和“垂直”而不理解为绝对的。
[0040]多个光强度函数7a、7b也可以沿着水平的图像边缘14内的位置的相互平行并且垂直错开的线建立并且例如用于合理性验证考虑。如果下方的水平的图像边缘14例如是宽度为2个像素的带，则可以在包括水平的最下方的像素行的线上建立光强度函数7a、7b，并且此外在包括水平的最下方第二像素行的线上建立光强度函数7a、7b。如果下方的水平的图像边缘14在宽度方面包括多于2个像素，则可以沿着下方的水平的图像边缘14的每一个水平的像素行建立光强度函数7a、7b，但也可以仅仅沿着约每两个或者每三个或者水平的像素行建立光强度函数7a、7b。可以将分配给位置(所述位置位于以下那些水平的像素行之间:在所述像素行上建立光强度函数7a、7b)的光强度相应于其位置的X坐标加到以下那些光强度函数7a、7b的相同的X坐标处的光强度上:所述光强度函数在水平的像素行上建立，所述像素行最接近分配给光强度的位置。
[0041]例如，可以通过以下进行合理性验证考虑:仅仅当在位置的相互平行设置的线上建立的所述所有或者所述大多数的光强度函数7a、7b中同样分别将具有基本X坐标xB或者在X坐标xB的挨紧的周围的部位确定为显著的部位时，才将具有确定的X坐标xB的位置确定为显著的部位B。
[0042]根据本发明的第一实施方式,在时刻tl实现第一光强度函数7a、7b的建立S04,所述时刻tl相应于以下时刻:在所述时刻投影机I恰好结束图像10的完全的扫描，所述时刻同时是以下时刻:在所述时刻投影机I重新开始图像10的扫描。如果例如如此构造投影机1，使得其不断重复地从图像10的左上角折返地扫描到图像10的右下角，则建立第一光强度函数7a、7b的时刻tl是投影机I投影图像10的右下角的时刻。
[0043]在方法步骤S05中，在第二时刻t2在多个第二位置上建立至少一个第二光强度函数7a’、7a”、7b’。换句话说，在不同的时刻tl、t2，但在基本上相同的位置上(在此处所描述的示例中在X轴上)建立多个光强度函数7a、7a’、7a”、7b、7b’。
[0044]根据第一实施方式的方法，时刻t2是投影机I再次结束整个图像10的扫描的第一时刻tl之后的下一时刻。例如，也可以在其他的时刻建立其他的光强度函数，所述其他的时刻同样相应于投影机I恰好结束图像10的完全的扫描的时刻。但是，建立光强度函数的时刻也可以相互间隔更短或更长或者没有规律地实施。光强度函数的建立也可以取决于外部的影响。
[0045]在方法步骤S06中，将第一光强度函数7a、7b与第二光强度函数7a’、7a”、7b’进行比较。为了阐述本发明的第一实施方式，以下比较如以上所描述的、在X坐标上建立的光强度函数。换句话说，比较以下所述光强度函数7a、7a’、7a”、7b、7b’:所述光强度函数分别在相同的位置，但在不同的时刻tl、t2建立。以下参考图4阐述方法步骤S06。
[0046]在方法步骤S07中，基于方法步骤S06中的比较的结果来确定所做的手势。
[0047]图2示出装置的示意性侧视图，借助所述装置实施根据本发明的第一实施方式的方法。
[0048]投影机I与表面2之间的间距用d3表示，图像10投影到所述表面上。投影机I的辐射区域3在投影机I和表面2之间展开跨越间距d3。在辐射区域3到达表面2的地方可见具有水平和垂直的边缘区域14的投影的图像10。根据第一实施方式，尤其在接收区域6 (辐射区域3的一部分)中确定手势，所述接收区域位于与投影机I的第一间距dl和第二间距d2之间。在图2中示出的时刻tl，人手4伸入接收区域6中。因此表面2的一部分5被遮挡并且图像10的一部分15没有投影到表面2上，而是投影到手4上。在图2中标记两个显著的部位A、B，以下参考图3和图4阐述所述两个显著的部位。
[0049]图3是用于阐述根据本发明的第一实施方式的方法的、由投影机I朝向表面2的视角的示意性前视图。
[0050]图3示出具有水平的图像边缘14的图像10，所述图像一部分投影到表面2上，而一部分投影到手4上。图像10的投影到手4上的部分用15表示。在图像10的下边缘处画出X轴，所述X轴包括以下位置:在所述位置上建立示例性的光强度函数7a、7a’、7a”、7b、7b’。根据本发明的第一实施方式，确定显著的部位B。所测量的光强度在图3中的确定的显著的部位B的左侧和右侧有明显的差别，因为表面2的反射特性明显区别于手4的反射特性。因为手4通常比表面2离测量光强度的投影机I近得多，所以沿着X轴的属于图像10的投影到手4上的部分15的位置处的光强度通常大于沿着X轴的属于图像10的投影到表面2上的部分的位置处的光强度。此外，在参照图3描述的示例中，在右侧垂直的图像边缘14处确定显著的部位A，在所述部位处在垂直方向上光强度沿着右侧垂直的图像边缘14有强烈的差别。为了确定显著的部位A，沿着设置在右侧垂直的图像边缘14中的位置的线建立光强度函数。图像10的宽度用b表示，图像10的高度用h表示。
[0051]图4示出用于阐述根据第一实施方式的方法的、光强度函数7a的曲线图。
[0052]图4中的曲线在垂直轴上示出以任意单位“a.u.”的强度I。水平轴示出参考图2和3阐述的并且在图3上画出的X轴。原点O相应于图像10的左下角。借助xB表示显著的部位B的X坐标，而借助xb表示图像10的右侧的垂直的图像边缘14的X坐标，所述右侧的垂直的图像边缘与原点O间隔b。所示出的在时刻tl建立的函数7a相应于沿着X轴的、由于手4伸入辐射区域3 (更准确地说，伸入投影机I的接收区域6中)的光强度。光以低的光强度从表面2反射，光以更高的光强度I^i从手4反射。
[0053]根据第一实施方式，在一个方法步骤中，确定第一光强度函数7a、7b中的显著的部位A、B、C、D0在此，将以下那些部位确定为显著的部位A、B、C、D:在所述部位和/或在所述部位的周围光强度函数的上升超过预先确定的上方的上升阈值或者低于预先确定的下方的上升阈值。在图4中，光强度函数7a的上升在具有X坐标xB的显著的部位B处超过预先确定的上方的上升阈值，以及在具有X坐标xb的显著的部位D处超过预先确定的下方的上升阈值。上方的上升阈值和下方的上升阈值可以预编程，但也可以由用户根据给定的情况——例如根据光比例来调节。由于其位置，显著的部位D可能与图像10的右侧的图像边缘14相连。
[0054]图5示出用于阐述根据本发明的第一实施方式的方法的两个光强度函数7a、7a’。
[0055]图5示出基本上与图4相同的元素。在时刻tl在X坐标的位置上建立了光强度函数7a。在时刻tl之后的时刻t2，在相同的位置上建立了光强度函数7a’。在所述方法步骤中，确定第二光强度函数7a’中的显著的部位B’、D’。
[0056]在一个方法步骤中，将第一光强度函数7a的显著的部位B与第二光强度函数7a’的显著的部位B’关联。这例如可能基于在X轴上的显著的部位B、B’之间的小的间距Λ Xl而发生。可以考虑显著的部位Β、Β’的其他特性以合理性验证所述关联。例如可以比较，是否通过以下方式实际确定了两个显著的部位Β、Β’:在光强度函数的上升中已超过上方的上升阈值。若不是这种情况，则可以不进行显著的部位B、B’的关联。光强度函数7a的显著的部位D与光强度函数7a’的显著的部位D’关联。
[0057]在一个方法步骤中，可以基于相互关联的显著的部位B、B’产生手势数据。在图5中示出的光强度函数7a、7a’的变化过程中，可以根据相互关联的显著的部位B、B’之间的间距Λ X和已知的时刻t2、tl之间的时间差求取速度，手4在辐射区域3的接收区域6中在第一时刻tl与第二时刻t2之间的时间段中以所述速度运动。在所述情形中，所产生的手势数据可以包含关于手4的位置和/或速度的信息。在此，可以忽略关于相互关联的显著的部位D、D’的信息，因为它们与右侧的图像边缘14相关。因此例如可以在更长的时间段上建立手4的速度的运动图样，所述运动图样例如相应于手的运动进入和随后的由接收区域6的运动出来。由此可以确定为手势。
[0058]图6示出用于阐述根据本发明的第一实施方式的方法的两个光强度函数7a、7a”。
[0059]在图6中，在时刻t2建立的光强度函数7a”中，确定具有x坐标xB的显著的部位B”和具有X坐标xb的显著的部位D”。显著的部位B和B”相互关联，并且显著的部位D和D”相互关联。在时刻tl建立的光强度函数7a在具有X坐标xB的显著的部位B和具有x坐标xb的显著的部位D之间具有基本恒定的光强度I胃# (tl)。在时刻t2建立的光强度函数7a”在具有X坐标xB的显著的部位B”和具有X坐标xb的显著的部位D”之间具有基本恒定的光强度I^i (t2)，其与I^i (tl)相差光强度差Λ II。在所述情形中，手势数据可以包含关于每个时间间隔的光强度差△ Il的信息。由在时刻tl和t2之间相互关联的显著的部位B、B’的基本恒定的X坐标和在相同时间段中增大的、即在xB和xb之间空间上基本恒定的光强度可以推断出，手4基本远离表面2向着投影机I ;101运动。
[0060]由此可以确定手势或者手势的一部分。例如，可以将手4从右侧的图像边缘伸入接收区域6中的连续实施、手4朝向左侧的图像边缘的运动(如根据图5说明的那样)，和手4朝向投影机I ;101的运动(如根据图6说明的那样)解释为手势。
[0061]图7示出用于阐述根据本发明的第一实施方式的方法的两个光强度函数7b、7b’。
[0062]图7示出在时刻tl建立的第一光强度函数7b，以及在时刻t2建立的第二光强度函数7b’。光强度函数7b的显著的部位D与光强度函数7b’的显著的部位D”相关。光强度函数7b中的在时刻tl具有X坐标xB (tl)的显著的部位B与光强度函数7b’中的在时刻t2的具有X坐标为xB，，，(t2)的显著的部位B”’关联。由X轴上xB (tl)与xB，，，(t2)之间的差ΛΧ2推断出，手4在X轴上朝向原点O的运动，如根据图5进一步阐明的那样。对于xb > X > xB(tl)或者xb > X > xB” (t2)由基本恒定的光强度的平台之间的光强度差Λ 12推断出手4朝向投影机I ;101的附加的运动，如根据图6进一步阐明的那样。
[0063]此外,在图7中，绘出两个显著的部位:具有用X坐标xCl表示的Cl和用X坐标xC2表示的C2。xCl和xC2之间的强度尖峰例如可能由金属闪亮的物体引起。在根据第一实施方式的方法中，类似地沿着其他的三个边缘区域实现光强度函数7&、7&’、7&”、713、713’的根据附图4至7所阐述的分析处理。因此可以确定垂直和水平方向上的运动，但也可以确定在图像10的对角线上的运动或者朝向投影机I或者远离投影机I的运动。
[0064]图8示出对根据本发明的设备的一种实施方式的示意性俯视图。
[0065]在图8中，投影机101构造为具有激光扫描仪110的移动电话101，并且还具有探测器112和计算装置114，所述激光扫描仪作为投影机装置110。计算装置114与探测器112连接并且如此构造，使得所测量的光强度分别分配S03给由投影机I ;101投影的图像10的一个位置、在分配有所测量的光强度的位置上建立S03、S04光强度函数7a、7a’、7a”、7b、7b’、相互比较S06所建立的光强度函数并且基于比较S06的结果确定S07所做的手势。在此，如图8示出的那样，计算装置114可以位于与激光扫描仪110和/或探测器112相同的壳体中，但也可以分开设置。探测器112构造用于，测量S02在投影机101的辐射区域3中借助于对象4所做的手势的影响下的来自表面2方向的经反射的光的光强度，投影机101将图像10投影SOl在所述表面上。在图8中示出的实施方式中，探测器112构造为光电二极管112。计算装置114可以与激光扫描仪110相连并且如此构造，使得从所述激光扫描仪接收关于激光扫描仪110在哪个时刻投影图像10的哪个位置的信息。计算装置114可以相应地控制探测器112，例如当激光扫描仪110投影图像10的设置在图像10的水平的和/或垂直的边缘区域14中的位置时，进行光强度测量。
[0066]在间距d_p方面相对于彼此如此设置并且构造探测器112和激光扫描仪110，使得探测器112的检测区域108和投影机101的辐射11区域103两者分别包括接收区域106。所述探测器的具有张角2 β的检测区域108相对于投影机101的具有张角2 α的辐射区域103偏斜角度Y。因此，至少可以在检测区域108中精确测量每一个手势。
[0067]图9示出用于阐述根据本发明的第二实施方式的方法的流程图。
[0068]根据第二实施方式的方法具有与如图1所说明的那样的根据第一实施方式的方法基本相同的步骤。此外，根据第二实施方式的方法包括:在方法步骤SOO中，在投影机I ;101的辐射区域3 ；103中做出用于控制投影机的手势并且在方法步骤S08中借助所做的确定的手势来控制投影机I ;101。
[0069]尽管以上根据优选的实施例描述了本发明，但本发明不限于此，而是可以以多种方式方法进行修改。在不偏离本发明的核心的情况下，尤其可以以各种各样的方式改变或者修改本发明。
【权利要求】
1.一种用于确定投影机(I ;101)的辐射区域(3 ；103)中的手势的方法，所述方法具有以下方法步骤: 借助所述投影机(I ;101)借助光将图像(10)投影(SOl)到表面(2)上； 测量(S02)在所述投影机(I ；101)的辐射区域(3 ；103)中所做的手势的影响下的来自所述表面(2)方向的经反射的光的多个第一光强度； 将所测量的光强度分别分配(S03)给由所述投影机(I ；101)投影的图像(10)的一个位置； 在第一时刻(tl)在多个第二位置上建立(S04)第一光强度函数(7a，7b)，所测量的光强度分配给所述多个第二位置； 在第二时刻(t2)在所述多个第二位置上建立(S05)至少一个第二光强度函数(7a’，7a”，7b，)； 将所述第一光强度函数(7a，7b)与所述第二光强度函数(7a’，7a”，7b’ )进行比较(S06);并且 基于所述比较(S06)的结果确定(S07)所做的手势。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过以下方式实现所述分配(S02):在实施光强度的测量(SOl)的每一个时刻(to)提供关于所述投影机(I ；101)在所述时刻(to)投影了所述图像(10)的哪一部分的信息，并且将所测量(S02)的光强度分配(S03)给所述图像(10)的所述部分的位置。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，仅仅当分配(S03)所测量的强度的位置在所投影的图像(10)上设置在所投影的图像(10)的水平的和/或垂直的图像边缘(14)中时才实施所述测量(S02)和所述分配(S03)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述水平的和/或垂直的图像边缘(14)的宽度在I个和100个像素之间、优选在I个和10个像素之间、优选为I个或2个像素。
5.根据权利要求3或4中任一项所述的方法，其中，在所述水平的和/或垂直的图像边缘(14)中投影预定义的测试图样、尤其投影构造为均匀的颜色的或者构造为红外光的测试图样。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其具有以下方法步骤: 确定所述第一光强度函数(7a，7b)中的显著的部位(A，B, C，D)并且确定所述第二光强度函数(7a，，7a，，，7b，)中的显著的部位(B，，B”，B”，，D，，D”，D”，)； 将所述第一光强度函数(7a，7b)中的至少一个显著的部位(A，B, C，D)分别与所述第二光强度函数(7a’，7a”，7b’ )中的显著的部位(B’，B”，B”’，D’，D”，D”’ )关联； 产生手势数据，所述手势数据包含关于相互关联的显著的部位(B，B’，B”，B”’，D，D’，D”，D”’ )的空间位置的信息和/或关于所述显著的部位(B，B’，B”，B”’，D，D’，D”，D”’ )之间的光强度的平均值的变化的信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，将光强度函数(7a，7a，7a”，7b，7b’)中的以下部位确定为显著的部位(A，B，B，，B，，，B，”，C，D，D，，D”，D，，，):在所述部位和/或在所述部位的周围所述光强度函数的上升超过预先确定的上方的上升阈值或者低于预先确定的下方的上升阈值。
8.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，借助人手(4)做出所述手势。
9.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其具有以下方法步骤: 在所述投影机(I ;101)的辐射区域(3 ；103)中做出(SOO)用于控制所述投影机(I ；101)的手势；并且 借助所做出的确定的手势来控制(S08)所述投影机(I ;101)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在与所述投影机(1;101)的第一间距dl和与所述投影机(I ;101)第二间距d2之间的中间空间中实现所述手势的做出(SOO)，其中，所述第二间距d2大于所述第一间距dl，其中，所述第二间距d2小于所述投影机(I ；101)和所述投影面之间的第三间距d3的75%，其中，所述第一间距dl优选位于5厘米和25厘米之间的范围中，其中，所述第二间距d2优选位于30厘米和100厘米之间的范围中。
11.一种用于确定投影机(I ;101)的辐射区域(3 ；103)中的手势的设备，其尤其用于实施根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其具有: 投影装置(110)，借此能够借助光投影图像(10)； 探测器(112)，其构造用于测量(S02)在所述投影机(101)的辐射区域(3 ；103)中借助对象(4)做出的手势的影响下的来自表面(2)方向的经反射的光的光强度，所述投影机(I ;101)将图像(10)投影(SOl)到所述表面上； 计算装置(114)，其与所述探测器(112)连接并且构造用于将所测量的光强度分别分配给(S03)由所述投影机(I ；101)投影的图像(10)上的一个位置，在分配有所测量的光强度的位置上建立(S03，S04)光强度函数(7a，7a，7a”，7b，7b’)，相互比较(S06)所建立的光强度函数，并且基于所述比较(S06)的结果确定(S07)所做的手势。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述探测器(112)和所述投影装置(110)集成在一个共同的壳体中。
13.根据权利要求11或12中任一项所述的设备，其中，所述投影装置(110)构造为激光扫描仪。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的设备，其中，所述投影机(101)构造为移动电话和/或平板PC。
【文档编号】G01B11/24GK104279979SQ201410457663
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2013年6月24日
【发明者】G·姆鲁塞克, T·希普, R·施尼策尔, F·菲舍尔, L·劳舍尔, C·德尔福斯, M·刘, G·皮拉德 申请人:罗伯特·博世有限公司