TWM486800U - 可變更角度的雙用途體感偵測攝像裝置 - Google Patents

Description

可變更角度的雙用途體感偵測攝像裝置

本新型是有關於一種體感偵測攝像裝置，特別是指一種可變更角度的雙用途體感偵測攝像裝置。

目前的體感控制器(Motion/Gesture Controller)依照使用的情境，可區分為兩種，一種是遠距偵測，向螢幕前方朝水平方向偵測一定距離外的使用者動作，如微軟的Kinect；一種是近距偵測，由桌面向上方朝垂直方向偵測近距離的手部或物件動作，如Leap Motion控制器。然而，目前欠缺整合兩種使用情境的體感控制器，這意謂者使用者若需要使用遠距偵測及近距偵測的功能，必須使用兩種不同的控制器。

此外，上述體感偵測方式，一般只能用於判讀動作本身的特徵，而不考慮動作與背景環境間的關係，此方式用於偵測空間中使用者動作本身(如揮手/握拳/拍掌等)並沒有特別的困難，但如果要用來偵測例如使用者的手指觸摸到螢幕的哪一個位置時則無能為力。例如若在人機介面中欲實現一個手指點擊螢幕上的一個按鈕的動作 識別時，如果不在螢幕上事先連續描繪出鼠標位置，則使用者完全無法知道手指在空中向前點一下，事實上會點擊在螢幕的那一個位置。此一限制大大的局限了體感操作的應用範圍。

以Kinect為例，如果使用者要點擊畫面上的選項時，處理器需先在螢幕上顯示鼠標(或光標)，使用者才得以利用手勢移動鼠標來點擊操作，無法如同使用觸控螢幕一般地直覺的點擊螢幕使用。就其原因，是因為目前的體感控制器的配置方式，其目的只在於取得動作的特徵，而不在於取得動作與背景環境間的關係。

因此，如何整合遠距、近距兩種使用情境的體感控制器，以及如何改進體感控制器的配置方式以便用於提供觸控操作所需的影像，就成為一值得研究的主題。

因此，本新型之目的，即在提供一種可變更角度的雙用途體感偵測攝像裝置。

於是，本新型可變更角度的雙用途體感偵測攝像裝置，適用於安裝於一鍵盤上，並與一螢幕配合運作，而對一物件攝取影像，該鍵盤鄰近該螢幕、位於該螢幕前下方，並包括一鍵盤殼體，該體感偵測攝像裝置包含一本體及一體感偵測攝像元件模組。

該本體包括一取像面，該本體可旋轉地樞接於該鍵盤的該鍵盤殼體，使得該取像面在面朝正上方的第一位置及面朝上方且偏向該螢幕的前方方向的第二位置間旋 轉。

該體感偵測攝像元件模組設置於該本體中，向該取像面所面朝的方向攝取影像，並在該取像面位於第一位置的情況下攝取一第一體感偵測影像，該第一體感偵測影像內容包含該螢幕及其四周環境，以供判斷該物件與該螢幕的距離及該物件相對於該螢幕的位置，而據以產生相當於觸控輸入的第一輸入；該體感偵測攝像元件模組還在該取像面位於第二位置的情況下攝取一第二體感偵測影像，該第二體感偵測影像內容包括該螢幕之前方的物件，供判斷該物件自身的手勢動作，而據以產生相當於手勢輸入的第二輸入。

較佳地，其中，該體感偵測攝像元件模組輸出該第一體感偵測影像至一計算裝置以供其判斷該距離是否小於一預設值，以及在判斷為是的情況下根據該物件相對於該螢幕的位置產生相當該第一輸入。

較佳地，其中，該體感偵測攝像裝置安裝於該鍵盤上鄰近該螢幕的一側。

較佳地，其中，該取像面處在該第二位置所面朝的方向與垂直方向夾45度角。

較佳地，其中，該體感偵測攝像元件模組包括一第一攝像頭及一紅外線光源，該第一攝像頭是一紅外線攝像頭，該紅外線光源發出圖案或條紋供偵測圖案或條紋之變形以進行體感偵測。

較佳地，其中，該體感偵測攝像元件模組包括 一第一攝像頭及一雷射光脈衝，該第一攝像頭接收該雷射光脈衝的反射訊號以供進行時差測距之量測。

較佳地，其中，該體感偵測攝像元件模組包括一第一攝像頭及一與該第一攝像頭朝相同的方向取像的第二攝像頭。

本新型之功效在於：透過將該體感偵測攝像裝置設置於鍵盤上並於該第一位置朝正上方取像，而能攝取到內容包含該螢幕3及其四周環境的該第一體感偵測影像，因此能據以產生相當於觸控輸入的第一輸入，此外，透過該體感偵測攝像裝置的該本體與該鍵盤的該鍵盤殼體樞接，而還能位於該第二位置來攝取內容包括該螢幕之前方的物件的第二體感偵測影像，而能據以產生相當於手勢輸入的第二輸入。

1‧‧‧體感偵測攝像裝置

11‧‧‧本體

111‧‧‧取像面

12‧‧‧體感偵測攝像元件模組

121‧‧‧第一攝像頭

122‧‧‧紅外線光源

2‧‧‧鍵盤

21‧‧‧鍵盤殼體

22‧‧‧按鍵

3‧‧‧螢幕

4‧‧‧物件

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的較佳實施例詳細說明中清楚地呈現，其中：圖1是一架構示意圖，說明本新型可變更角度的雙用途體感偵測攝像裝置的較佳實施例中，一體感偵測攝像元件模組朝A方向取像，其中以鏈線示意表示取像範圍；圖2是一平面示意圖，說明該體感偵測攝像裝置設置於一鍵盤的一側；及圖3是一架構示意圖，說明該較佳實施例的該體感偵測攝像元件模組朝B方向取像，其中以鏈線示意表示取像範圍，以虛線表示圖1中的A方向。

參閱圖1至圖3，本新型可變更角度的雙用途體感偵測攝像裝置1之較佳實施例，適用於安裝於一鍵盤2上，並與一螢幕3配合運作，該鍵盤2鄰近該螢幕3、位於該螢幕3下方且位於該螢幕3前方，並包含一鍵盤殼體21及多個按鍵22。該體感偵測攝像裝置1安裝於該鍵盤2上鄰近該螢幕3的一側，並包含一本體11及一體感偵測攝像元件模組12。

該體感偵測攝像裝置1的該本體11包括一取像面111，該本體11可旋轉的樞接於該鍵盤2的該鍵盤殼體21鄰近該螢幕的一側，使得該取像面111在面朝正上方(如圖1方向A)的第一位置(如圖1)及面朝上方且偏向該螢幕3的前方方向(如圖3方向B)的第二位置(如圖3)間旋轉。

該體感偵測攝像裝置1的該體感偵測攝像元件模組12設置於該本體11中，向該取像面111所面朝的方向攝取影像。在本實施例中，該體感偵測攝像元件模組12包括一第一攝像頭121及一紅外線光源122，該第一攝像頭121是一紅外線攝像頭，該紅外線光源122是一紅外線光源如紅外線雷射或者紅外線LED，該紅外線光源發出圖案或條紋，該紅外線攝像頭攝取一體感偵測影像(紅外線影像)後該紅外線影像可供偵測圖案或條紋之變形以進行體感偵測。但不以此為限，也可以是用其他體感偵測技術，舉例而言，該體感偵測攝像元件模組12包括該第一攝像頭 121及一雷射光脈衝，該第一攝像頭121接收該雷射光脈衝的反射訊號以供進行時差測距(Time-of-Flight,TOF)之體感偵測，其中該體感偵測影像即是包括該雷射光脈衝的反射訊號；又或者，該體感偵測攝像元件模組12包括該第一攝像頭121及一第二攝像頭，與該第一攝像頭121朝相同的方向取像，以供進行立體視覺法(Stereoscopic)之體感偵測，其中該體感偵測影像即是包括該第一攝像頭121攝取的影像及該第二攝像頭攝取的影像。

在該取像面111位於第一位置的情況下，該體感偵測攝像元件模組12的該第一攝像頭121及該紅外線光源122相配合而攝取一第一體感偵測影像，該第一體感偵測影像內容包含該螢幕3及其四周環境，以供判斷該物件4例如使用者的手/手指/筆與該螢幕3的距離及該物件4相對於該螢幕3的位置，而據以產生相當於觸控輸入的第一輸入。

詳細而言，由於該體感偵測攝像裝置1是安裝於該鍵盤2上，且在本實施例中是安裝於鄰近該螢幕3的位置，因此該本體11處於該第一位置向正上方取像時能夠攝取到該螢幕3及其四周的體感偵測影像，而後該體感偵測攝像元件模組12輸出該體感偵測影像至一計算裝置(未圖示)以供其進行上述有關物件4與螢幕3間的關係的計算，並供其判斷該物件4與螢幕3的距離是否小於一預設值，以及供其在判斷為是的情況下根據該物件4相對於該螢幕3的位置進行相應的觸控動作。例如，該計算裝置計 算出該物件4是與螢幕畫素座標(100,200)的距離最接近，且該距離小於例如5mm的預設值，則發出代表物件4接觸到螢幕畫素座標(100,200)的觸控指令。

但該體感偵測攝像裝置1安裝於該鍵盤2的位置不以上述為限，只要能夠攝取到該螢幕3的體感偵測影像即可。在本實施例中該鍵盤2是一獨立鍵盤，但不以此為限，也可以是例如筆記型電腦的鍵盤模組，而鍵盤模組四週的區域均為可用來安裝該體感偵測攝像裝置1的位置。

該體感偵測攝像元件模組12還在該取像面111位於第二位置的情況下攝取一第二體感偵測影像，該第二體感偵測影像內容包括該螢幕3之前方的物件4，供判斷該物件4自身的手勢動作，而據以產生相當於手勢輸入的第二輸入。

在該取像面111處在該第二位置所面朝的方向B與正上方A所夾的角度θ，在本實施例中是45度角，而使該體感偵測攝像元件模組12能捕捉較遠離螢幕3的物件4自身的手勢動作例如使用者的揮手/握拳/拍掌等手勢。但所夾的角度θ不以此為限，只要能偵測較遠離螢幕3的物件4的動作即可。

綜上所述，透過將該體感偵測攝像裝置1設置於鍵盤2上並於該第一位置朝正上方A取像，而能攝取到內容包含該螢幕3及其四周環境的該第一體感偵測影像，因此能據以產生相當於觸控輸入的第一輸入，此外，透過 該體感偵測攝像裝置1的該本體11與該鍵盤2的該鍵盤殼體21樞接，而還能位於該第二位置朝B方向取像來攝取內容包括該螢幕之前方的物件的第二體感偵測影像，而能據以產生相當於手勢輸入的第二輸入，故確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之較佳實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧體感偵測攝像裝置

11‧‧‧本體

111‧‧‧取像面

2‧‧‧鍵盤

21‧‧‧鍵盤殼體

3‧‧‧螢幕

4‧‧‧物件

Claims (7)

1. 一種可變更角度的雙用途體感偵測攝像裝置，適用於安裝於一鍵盤上，並與一螢幕配合運作，而對一物件攝取影像，該鍵盤鄰近該螢幕、位於該螢幕前下方，並包括一鍵盤殼體，該體感偵測攝像裝置包含：一本體，包括一取像面，該本體可旋轉地樞接於該鍵盤殼體，使得該取像面在面朝正上方的第一位置及面朝上且偏向該螢幕的前方方向的第二位置間旋轉；及一體感偵測攝像元件模組，設置於該本體中，向該取像面所面朝的方向攝取影像，並在該取像面位於第一位置的情況下攝取一第一體感偵測影像，該第一體感偵測影像內容包含該螢幕及其四周環境，以供判斷該物件與該螢幕的距離及該物件相對於該螢幕的位置，而據以產生相當於觸控輸入的第一輸入；該體感偵測攝像元件模組還在該取像面位於第二位置的情況下攝取一第二體感偵測影像，該第二體感偵測影像內容包括該螢幕之前方的物件，供判斷該物件自身的手勢動作，而據以產生相當於手勢輸入的第二輸入。
2. 如請求項1所述可變更角度的雙用途體感偵測攝像裝置，其中，該體感偵測攝像元件模組輸出該第一體感偵測影像至一計算裝置以供其判斷該距離是否小於一預設值，以及在判斷為是的情況下根據該物件相對於該螢幕的位置產生相當該第一輸入。
3. 如請求項1所述可變更角度的雙用途體感偵測攝像裝置 ，其中，該體感偵測攝像裝置安裝於該鍵盤上鄰近該螢幕的一側。
4. 如請求項1所述可變更角度的雙用途體感偵測攝像裝置，其中，該取像面處在該第二位置所面朝的方向與垂直方向夾45度角。
5. 如請求項1所述可變更角度的雙用途體感偵測攝像裝置，其中，該體感偵測攝像元件模組包括一第一攝像頭及一紅外線光源，該第一攝像頭是一紅外線攝像頭，該紅外線光源發出圖案或條紋供偵測圖案或條紋之變形以進行體感偵測。
6. 如請求項1所述可變更角度的雙用途體感偵測攝像裝置，其中，該體感偵測攝像元件模組包括一第一攝像頭及一雷射光脈衝，該第一攝像頭接收該雷射光脈衝的反射訊號以供進行時差測距之量測。
7. 如請求項1所述可變更角度的雙用途體感偵測攝像裝置，其中，該體感偵測攝像元件模組包括一第一攝像頭及一與該第一攝像頭朝相同的方向取像的第二攝像頭。