Un sistema táctil (50) que comprende: al menos dos dispositivos ópticos (630 a 633) asociados con una superficie táctil (60);

dichos dispositivos ópticos (630 a 633), al menos dos, tienen como finalidad la adquisición de imágenes de dicha superficie táctil (60) de diferentes ubicaciones y con campos de visión coincidentes; caracterizado porque dicho sistema táctil (50) comprende además un sistema de circuitos de procesamiento (84,54) para procesar datos de imágenes adquiridos por dichos dispositivos de grabación ópticos, al menos dos, (630 a 633), para detectar bordes de un puntero en dichas imágenes y triangular los bordes detectados para determinar un área delimitada que define un perímetro del puntero

Campo de la Invenci6n

La presente invención se refiere, en general, a sistemas táctiles basados cámaras y, en concreto, a un método para determinar el tamaño/ escala y la orientación de un puntero en un sistema táctil basado en cámaras y a un sistema táctil basado en una cámara que utiliza determinación de la orientación y del tamaño/escala de un puntero.

Antecedentes de la Invenci6n

Ya se conocen los sistemas táctiles basados en cámaras que utilizan dispositivos de grabación ópticos como cámaras para adquirir imágenes de una superficie táctil y procesar los datos de la imagen para determinar la posición de un puntero con relación a la superficie táctil. Por ejemplo, la Solicitud Internacional vía PCT nº WO 02/03316 de Smart Technologies Inc. et al revela un sistema táctil basado en una cámara que incluye una superficie táctil y una pluralidad de cámaras asociadas con la superficie táctil. Las cámaras tienen campos coincidentes de visión que engloban la superficie táctil. Las cámaras adquieren imágenes de la superficie táctil de diferentes ubicaciones y generan datos de las imágenes. El sistema de circuitos de procesamiento recibe y procesa los datos de las imágenes generados por las cámaras para determinar la ubicación de un puntero capturado en las imágenes relativas a la a la superficie táctil utilizando triangulación.

En concreto, un procesador asociado con cada cámara recibe los datos de las imágenes generadas por la cámara y procesa los datos de la imagen para detectar la existencia del puntero en la imagen. Los procesadores de la cámara generan paquetes de información del puntero (PIP) cuando existe un puntero en las imágenes capturadas. Los PIP, entre otras cosas, identifican el puntero ya sea su punta o su línea mediana. Los datos de la línea mediana o de la punta en los PIP se procesan, a continuación, por un controlador maestro para determinar la posición del puntero con relación a la superficie táctil utilizando triangulación.

Aunque el sistema táctil con base en una cámara mencionado anteriormente proporciona unas significativas ventajas con relación a otros tipos de técnicas anteriores de sistemas táctiles pasivos como sistemas analógicos resistivos, de onda acústica superficial y sistemas táctiles capacitivos, las mejoras siempre son deseables. Puesto que el sistema táctil basado en una cámara arriba descrito utiliza triangulación de punto simple para determinar la posición del puntero con relación a la superficie táctil, la resolución es limitada. Además, el sistema táctil con base en la cámara no proporciona inmediatamente la solución a la ambigüedad del puntero. Por lo tanto, existe la necesidad de conseguir un sistema táctil basado en cámaras mejorado.

Por lo tanto, proporcionar un método novedoso para determinar el tamaño/ escala y orientación de un puntero en un sistema táctil con base en una cámara y a un sistema táctil basado en una cámara que utiliza determinación de la orientación y del tamaño/escala de un puntero.

Resumen de la Invenci6n

De conformidad con uno de los aspectos de la presente invención se proporciona un sistema táctil que comprende:

al menos dos dispositivos ópticos asociados con una superficie táctil, dichos dispositivos de grabación ópticos, al menos dos, adquieren imágenes de la superficie táctil de diferentes ubicaciones y campos de visión coincidentes; y circuitos de procesamiento que procesan datos de las imágenes adquiridos por esos dispositivos de grabación ópticos, al menos dos, para detectar bordes de un puntero en dichas imágenes y para triangular los bordes detectados para determinar un área delimitada que define el perímetro del puntero.

.[0007] Preferentemente, los circuitos de procesamientos determinan además el centro del área delimitada para determinar de ese modo el centro del puntero. También se prefiere que los circuitos de procesamiento examinen la forma del área delimitada para determinar la orientación del puntero con relación a la superficie táctil.

En una realización, la superficie táctil es generalmente rectangular y se posiciona un dispositivo de grabación óptico de forma adyacente a cada esquina de la superficie táctil. Los circuitos de procesamiento triangulan los bordes detectados en imágenes capturadas por múltiples pares de dispositivos ópticos de grabación para dar como resultado múltiples áreas delimitadas. El área delimitada más pequeña está seleccionada como el área delimitada que define el perímetro del puntero. El sistema de circuitos de procesamiento calcula el promedio de los centros de las áreas delimitadas múltiples para determinar el centro del puntero.

En una forma preferida, los dispositivos de grabación ópticos son cámaras digitales CMOS que tienen unas agrupaciones de píxeles seleccionables. Los datos de píxeles de subgrupos de las agrupaciones de píxeles se procesan mediante el sistema de circuitos de procesamiento. Los circuitos de procesamiento incluyen un procesador de cámara asociados con cada cámara digital para procesar los datos de los píxeles y detectar los bordes del puntero. Un procesador maestro triangula los bordes detectados para obtener las áreas delimitadas múltiples y selecciona el área circundante más pequeña como el área delimitada que representa el perímetro del puntero.

Preferentemente, los datos de los píxeles, al menos de las hileras de píxeles que capturan la región del puntero en contacto con la superficie táctil se procesan para determinar el área delimitada. Además, se prefiere que los datos de los píxeles de las hileras de píxeles que capturan las regiones del puntero a lo largo de su longitud sean procesadas para obtener una serie de áreas delimitadas apiladas para generar una representación volumétrica del puntero.

En otra realización, el sistema de circuitos de procesamiento superpone un modelo sobre el área delimitada definiendo dicho modelo el perímetro del puntero. El sistema de circuitos de procesamiento examina los parámetros del modelo para determinar la ubicación de la punta o centro del puntero. El modelo puede tener la forma de una casilla rectangular centrada sobre el área delimitadora.

De conformidad con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema táctil que comprende:

al menos dos cámaras digitales asociadas con una superficie táctil, dichas cámaras digitales, al menos dos, adquieren imágenes de la superficie táctil de diferentes ubicaciones y tienen campos de visión coincidentes; y un sistema de circuitos de procesamiento que procesan los datos de los píxeles adquiridos por dichas cámaras digitales, al menos dos, para detectar los bordes del puntero en dichas imágenes y triangular los bordes detectados para determinar al menos un área delimitadora que representa el perímetro del puntero.

De conformidad con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema táctil que comprende:

una superficie táctil;

al menos dos cámaras asociadas con dicha superficie táctil y dichas cámaras, al menos dos, adquieren imágenes de la superficie táctil de diferentes ubicaciones y tienen campos de visión coincidentes;

un procesador de señal digital asociado con cada cámara, estando dichos procesadores digitales asociados con dichas cámaras, al menos dos, que procesan los datos de píxeles adquiridos mediantes subconjuntos de píxeles seleccionados de las mencionadas cámaras digitales, al menos dos, para generar los datos de las características del puntero cuando existe un puntero en dichas imágenes adquiridas identificando dichos datos característicos del puntero los bordes del puntero; y un procesador de señal digital maestro que triangula la información de los bordes en los datos característicos del puntero para determinar un área delimitada que define el perímetro del puntero.

De conformidad con otro de los aspectos de la presente invención se proporciona un método de detección del perímetro de un puntero con relación a una superficie táctil que comprende los siguientes pasos:

adquisición de múltiples imágenes de un puntero con relación a dicha superficie táctil;

datos de píxeles de procesamiento que resultan de dichas imágenes para detectar los bordes de dicho puntero; y triangular los bordes detectados para determinar un área delimitada que representa dicho perímetro.

De conformidad con... [Seguir leyendo]

1. Un sistema táctil (50) que comprende:

al menos dos dispositivos ópticos (630 a 633) asociados con una superficie táctil (60) ; dichos dispositivos ópticos (630 a 633) , al menos dos, tienen como finalidad la adquisición de imágenes de dicha superficie táctil (60) de diferentes ubicaciones y con campos de visión coincidentes;

caracterizado porque dicho sistema táctil (50) comprende además un sistema de circuitos de procesamiento (84, 54) para procesar datos de imágenes adquiridos por dichos dispositivos de grabación ópticos, al menos dos, (630 a 633) , para detectar bordes de un puntero en dichas imágenes y triangular los bordes detectados para determinar un área delimitada que define un perímetro del puntero.

2. Un sistema táctil (50) de conformidad con la reivindicación 1 en el que dicho sistema de circuitos de procesamiento (84, 54) determina además el centro del área delimitada mediante la cual se determina el centro de dicho puntero.

3. Un sistema táctil (50) de conformidad con la reivindicación 2 en el que dicho sistema de circuitos de procesamiento (84, 54) examina la forma del área delimitada para determinar la orientación de dicho puntero con relación a la mencionada superficie táctil (60) .

4. Un sistema táctil (50) de conformidad con la reivindicación 3 en el que dicha superficie táctil (60) es rectangular en general y en el que un dispositivo de grabación óptico se posiciona de forma adyacente a cada esquina de dicha superficie táctil, triangulando dicho sistema de circuitos de procesamiento (84, 54) los bordes detectados en las imágenes capturadas por múltiples pares de dispositivos de grabación ópticos (630 a 633) para obtener múltiples áreas delimitadas siendo seleccionada la menor de dichas áreas delimitadas como el área delimitada que define dicho perímetro del puntero.

5. Un sistema táctil (50) de conformidad con la reivindicación 4 en el que dicho sistema de circuitos de procesamiento (84, 54) calcula la media los centros de las áreas delimitadas múltiples para determinar el centro de dicho puntero.

6. Un sistema táctil (50) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que dichos dispositivos de grabación ópticos (630 a 633) son cámaras digitales.

7. Un sistema táctil (50) de conformidad con la reivindicación 6 en el que dichas cámaras digitales son cámaras digitales CMOS que cuentan con agrupaciones de píxeles seleccionables, procesándose los datos de píxeles de subconjuntos de dichas agrupaciones de píxeles mediante los circuitos de procesamiento (84, 54) .

8. Un sistema táctil (50) de conformidad con la reivindicación 7 en el que dicho sistema de circuitos de procesamiento (84, 54) incluye un procesador de cámara (84) asociado con cada una de las cámaras digitales, procesando cada uno de los procesadores de la cámara (84) los datos de los píxeles para detectar los bordes de dicho puntero.

9. Un sistema táctil (50) de conformidad con la reivindicación 8 en el que dicho sistema de circuitos de procesamiento (84, 54) incluye además un procesador maestro (54) para triangular los bordes detectados para determinar las áreas delimitadas múltiples y seleccionar el área delimitada más pequeña.

10. Un sistema táctil (50) de conformidad con la reivindicación 1 en el que dicho sistema de circuitos de procesamiento (84, 54) superpone un modelo sobre dicha área delimitada que cuenta con un lado proporcional a dicha área delimitada y que define dicho perímetro del puntero.

11. Un sistema táctil (50) de conformidad con la reivindicación 10 en el que dicho sistema de circuitos de procesamiento (84, 54) determina el centro de dicho modelo y de este modo se determina el centro de dicho puntero.

12. Un sistema táctil (50) de conformidad con la reivindicación 11 en el que dicho modelo es, en general, rectangular y se centra sobre dicha área delimitada.

13. Un sistema táctil (50) de conformidad con la reivindicación 1 en el que los dispositivos de grabación ópticos (630 a 633) son cámaras digitales que cuentan con agrupaciones de píxeles seleccionables, siendo procesado los datos de píxeles de al menos las hileras de píxeles que capturan la región de dicho puntero en contacto con dicha superficie táctil

(60) para determinar dicha área delimitada.

14. Un sistema táctil (50) de conformidad con la reivindicación 13 en el que dicho sistema de circuitos de procesamiento (84, 54) examina la forma de dicha área delimitada para determinar la orientación de dicho puntero con relación a dicha superficie táctil (60) .

15. Un sistema táctil (50) de conformidad con la reivindicación 14 en el que los datos de los píxeles de las hileras de píxeles que capturan regiones de dicho puntero a lo largo de su longitud se procesan para determinar una serie de áreas delimitadas, siendo apiladas dichas series de áreas delimitadas para generar una representación volumétrica de dicho puntero.

16. Un sistema táctil (50) de conformidad con la reivindicación 15 en el que dicho sistema de circuitos de procesamiento (84, 54) superpone un modelo sobre cada una de las áreas delimitadas, definiendo el modelo superpuesto sobre el área delimitada más pequeña dicho perímetro del puntero.

17. Un sistema táctil (50) de conformidad con la reivindicación 16 en el que dicho sistema de circuitos de procesamiento 5 (84, 54) calcula la media los centros de dichos modelos para determinar de ese modo el centro de dicho puntero.

18. Un sistema táctil (50) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 en el que dicha área delimitada rodea la punta de dicho puntero.

19. Un método para detectar el perímetro de un puntero con relación a dicha superficie táctil (60) que comprende los pasos de:

adquirir múltiples imágenes de un puntero con relación a dicha superficie táctil (6) ;

procesar los datos de los píxeles que resultan de dichas imágenes para detectar los bordes de dicho puntero; y triangular los bordes detectados para determinar un área delimitada que representa dicho perímetro.

20. El método de la reivindicación 19 que comprende además el paso de examinar la forma del área delimitada para determinar la orientación del puntero con relación a la superficie táctil.

21. El método de la reivindicación 20 que comprende además el paso de determinar el centro del área delimitada y de ese modo determinar el centro del puntero.

22. El método de cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21 en el que durante dicho procesamiento, los datos de píxeles asociados con la región de dicho puntero en contacto con dicha superficie táctil (60) se procesan y triangulan.

23. El método de la reivindicación 19 en el que durante dicho procesamiento, los datos de píxeles asociados con las

regiones de dicho puntero a lo largo de su longitud se procesan y triangulan para dar como resultado una serie de áreas delimitadas, estando apiladas dichas series de áreas delimitadas para generar una representación volumétrica de dicho puntero.