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角接觸幾何形狀的制作方法

文檔序號(hào):6364528閱讀:225來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:角接觸幾何形狀的制作方法
角接觸幾何形狀相關(guān)申請(qǐng)
本申請(qǐng)要求Zhao (趙)等人于2011年2月12日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/442219,發(fā)明名稱為“Angular Contact Geometry (角接觸幾何形狀)”的優(yōu)先權(quán),其全部公開通過引用被結(jié)合于此。
背景技術(shù)
諸如移動(dòng)電話、便攜和平板計(jì)算機(jī)、娛樂設(shè)備、手持導(dǎo)航設(shè)備等等之類的便攜計(jì)算設(shè)備日益提供更多功能和特征,其使得用戶難以在設(shè)備上導(dǎo)航和選擇與用戶想要發(fā)起的功能相關(guān)的命令。除了用于與計(jì)算設(shè)備交互的傳統(tǒng)技術(shù),諸如鼠標(biāo)、鍵盤和其它輸入設(shè)備,觸摸傳感器和觸摸屏顯示器通常被集成在移動(dòng)電話和平板計(jì)算機(jī)中,并被用于顯示和用戶可選擇的接觸和手勢(shì)輸入。對(duì)于具有觸摸傳感器和/或觸摸屏顯示器的這些類型的便攜設(shè)備,持續(xù)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)在于觸摸和手勢(shì)輸入的固有誤差,這主要是由于用戶手指的尺寸。雖然用戶通常想要更小的設(shè)備以方便攜帶,但是在觸摸屏顯示器上精確處理觸摸和手勢(shì)輸入的挑戰(zhàn)對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的觸摸處理技術(shù)仍然繼續(xù)存在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明內(nèi)容介紹角接觸幾何形狀的簡(jiǎn)化概念,該概念在下面的具體實(shí)施方式
中被進(jìn)一步描述和/或在附圖中被示出。本發(fā)明內(nèi)容不應(yīng)被認(rèn)為描述了所要求保護(hù)的主題的必要特征,也不應(yīng)被用于確定或限制所要求保護(hù)的主題的范圍。角接觸幾何形狀被描述。在實(shí)施方式中,觸摸輸入傳感器數(shù)據(jù)被識(shí)別為在諸如可以被集成到移動(dòng)電話或便攜計(jì)算設(shè)備中的觸摸屏顯示器上的觸摸輸入。從觸摸輸入傳感器數(shù)據(jù)生成傳感器圖(sensor map),該傳感器圖表示該觸摸輸入。傳感器圖能夠被生成為元素的二維陣列,該元素與從觸摸輸入傳感到的接觸相關(guān)聯(lián)。然后能夠確定一個(gè)橢圓,其近似地包圍了傳感器圖的元素,該橢圓表示觸摸輸入的接觸形狀。在其它實(shí)施方式中,觸摸輸入的接觸形狀通常在形狀上是不規(guī)則的,所確定的橢圓具有近似地包圍了傳感器圖的元素的尺寸和旋轉(zhuǎn)角度。誤差率(IAR)能夠被確定以驗(yàn)證該橢圓,其中從在橢圓的邊界內(nèi)但不是傳感器圖的一部分的區(qū)域確定橢圓的IAR。這些區(qū)域也被稱作非重疊區(qū)域,并且是在橢圓邊界內(nèi)沒有與傳感器圖的元素重疊的區(qū)域。


參照下面的附圖描述角接觸幾何形狀的實(shí)施方式。相同的數(shù)字至始至終可以被用于表示在圖中示出的相同的特征和組件
圖I圖示了其中能夠?qū)崿F(xiàn)角接觸幾何形狀的實(shí)施方式的示例性系統(tǒng)。圖2圖示了根據(jù)角接觸幾何形狀的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的傳感器圖和近似包圍傳感器圖的元素的橢圓的例子。圖3圖示了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的角接觸幾何形狀的(多個(gè))示例性的方法。
圖4圖示了能夠?qū)崿F(xiàn)角接觸幾何形狀的實(shí)施方式的示例性設(shè)備的各種組件。
具體實(shí)施例方式描述了角接觸幾何形狀的實(shí)施方式。如上面提到的,在發(fā)起用戶選擇的輸入時(shí),由于用戶手指的尺寸,在諸如移動(dòng)電話或便攜計(jì)算機(jī)的計(jì)算設(shè)備的觸摸屏顯示器上的觸摸和手勢(shì)輸入可能不會(huì)被精確地識(shí)別。當(dāng)用戶嘗試觸摸較小的可選擇的控件(control)(其顯示在觸摸屏顯示器上的用戶界面中,諸如在網(wǎng)頁(yè)中的可選擇鏈接)時(shí),或者當(dāng)用戶試圖使用可選擇邊緣尺寸調(diào)整控件來(lái)調(diào)整用戶界面的大小時(shí),這對(duì)于用戶是特別顯而易見的。角接觸幾何形狀被實(shí)現(xiàn)以表示諸如在設(shè)備的觸摸屏顯示器上的觸摸輸入的接觸形狀,以推斷在觸摸屏顯示器上用戶所意圖的觸摸位置。在實(shí)施方式中,從傳感器圖中確定角接觸幾何形狀,該傳感器圖是從觸摸輸入傳感器數(shù)據(jù)中生成,并且該傳感器圖表示觸摸輸入。能夠確定一個(gè)橢圓,其近似地包圍傳感器圖的元素,該橢圓表示觸摸輸入的接觸形狀。通常,觸摸輸入的接觸形狀在形狀上是不規(guī)則的,具有一個(gè)尺寸和旋轉(zhuǎn)角度的橢圓近似地包圍傳感器圖的元素。實(shí)現(xiàn)角接觸幾何形狀的質(zhì)量度量也能夠被確定。質(zhì)量度量是誤差率(IAR),其能夠被確定以證明橢圓是正確的或驗(yàn)證橢圓。從在橢圓的邊界內(nèi)但不是傳感器圖的一部分的區(qū)域確定特定尺寸和旋轉(zhuǎn)角度的橢圓的IAR。這些區(qū)域也被稱作非重疊區(qū)域,是在橢圓的邊界內(nèi)沒有與傳感器圖的元素重疊的區(qū)域。最適合的橢圓具有最小值的最優(yōu)IAR,其中具有最小值IAR的橢圓包圍大部分的傳感器圖并具有最少的非重疊區(qū)域面積。雖然能夠以許多種不同設(shè)備、系統(tǒng)、環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)和/或配置實(shí)現(xiàn)角接觸幾何形狀的特征和概念,但是在如下示例性設(shè)備、系統(tǒng)和方法的上下文中描述角接觸幾何形狀的實(shí)施方式。圖I圖示了示例性系統(tǒng)100,其中能夠?qū)崿F(xiàn)多種角接觸幾何形狀的實(shí)施方式。該示例性系統(tǒng)包括計(jì)算設(shè)備102,其可以是移動(dòng)電話104、娛樂設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備、用戶設(shè)備、無(wú)線設(shè)備、便攜設(shè)備、平板計(jì)算機(jī)106、雙屏折疊設(shè)備108等的任意一個(gè)或組合。計(jì)算設(shè)備包括集成的觸摸屏顯示器110,其被實(shí)現(xiàn)以傳感觸摸輸入112的位置,諸如在觸摸屏顯示器上顯示的用戶界面中的用戶可選擇輸入。任意計(jì)算設(shè)備能夠被實(shí)現(xiàn)為具有多種組件,諸如一個(gè)或多個(gè)處理器和存儲(chǔ)器設(shè)備,以及任意數(shù)量的不同組件和其組合,如參照?qǐng)D4中示出的示例設(shè)備所進(jìn)一步描述的。在示例性系統(tǒng)100中,計(jì)算設(shè)備102包括觸摸輸入模塊114(例如,較低層的組件), 其被實(shí)現(xiàn)以識(shí)別觸摸輸入傳感器數(shù)據(jù)116為觸摸屏顯示器110上的觸摸輸入112.。計(jì)算設(shè)備還包括手勢(shì)識(shí)別應(yīng)用118 (例如,較高層的組件),其接收由觸摸輸入模塊114生成和輸出的HID報(bào)告120 (即人體界面設(shè)備報(bào)告)。HID報(bào)告包括時(shí)間和位置數(shù)據(jù),以及與計(jì)算設(shè)備的觸摸屏顯示器上的觸摸輸入相關(guān)的所確定的角接觸幾何形狀數(shù)據(jù),諸如橢圓軸向量。手勢(shì)識(shí)別應(yīng)用118被實(shí)現(xiàn)以識(shí)別并生成多種手勢(shì),如從與諸如觸摸輸入112之類的輸入和輸入組合相關(guān)聯(lián)的觸摸輸入數(shù)據(jù)(例如HID報(bào)告120)而確定的。手勢(shì)識(shí)別應(yīng)用能夠生成多種手勢(shì),諸如選擇手勢(shì)、保持手勢(shì)、動(dòng)作手勢(shì)、輕敲手勢(shì)和來(lái)自多種用戶可選擇輸入的其它類型的手勢(shì)。
計(jì)算設(shè)備102的輸入識(shí)別系統(tǒng)可以包括任意類型的輸入檢測(cè)特征和/或設(shè)備以區(qū)別多種輸入類型,諸如傳感器(電容性或電阻性)、光傳感像素、觸摸傳感器、照相機(jī)和/或普通用戶界面,其解釋用戶交互、手勢(shì)、輸入和動(dòng)作。在實(shí)現(xiàn)中,輸入識(shí)別系統(tǒng)能夠從可識(shí)別的變量中檢測(cè)動(dòng)作輸入,諸如從方向變量、從開始區(qū)域位置變量和終止區(qū)域位置變量、和/或從動(dòng)作速率變量(例如每秒特定數(shù)量的像素)。計(jì)算設(shè)備102還包括接觸幾何形狀服務(wù)122,其被實(shí)現(xiàn)以確定對(duì)應(yīng)于諸如觸摸輸入112之類觸摸屏顯示器110上的觸摸輸入角接觸幾何形狀124。接觸幾何形狀服務(wù)能夠被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令,諸如軟件應(yīng)用,并由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)此處描述的多種實(shí)施方式。接觸幾何形狀服務(wù)還能夠被實(shí)現(xiàn)為在計(jì)算設(shè)備中的專用傳感器設(shè)備硬件上的固件。在這個(gè)例子中,接觸幾何形狀服務(wù)被示出為實(shí)現(xiàn)為觸摸輸入模塊114的組件。可替換地,接觸幾何形狀服務(wù)可以被實(shí)現(xiàn)為獨(dú)立的軟件應(yīng)用或服務(wù)以確定角接觸幾何形狀。在實(shí)施方式中,接觸幾何形狀服務(wù)122被實(shí)現(xiàn)以從觸摸輸入傳感器數(shù)據(jù)116中生成傳感器圖126,該傳感器圖表示觸摸輸入112,諸如當(dāng)用戶使用手指在觸摸屏顯示器110 上發(fā)起觸摸輸入時(shí)。在這個(gè)例子中,傳感器圖包括元素128,示出為8比特16進(jìn)制值,其表示在傳感器圖中的元素位置處的信號(hào)強(qiáng)度。觸摸輸入傳感器數(shù)據(jù)的較強(qiáng)傳感器信號(hào)使用傳感器圖中的元素指示更多接觸。傳感器圖被生成為二維陣列s [x] [y],其中X和y是二維網(wǎng)格中元素的索引,其與觸摸屏顯示器上觸摸輸入中傳感到的接觸相關(guān)。固定基線等級(jí)能夠被減去,這樣環(huán)繞傳感器圖的區(qū)域(其沒有被檢測(cè)為觸摸輸入的一部分)中的元素被標(biāo)準(zhǔn)化 (normalize)為零級(jí)。接觸幾何形狀服務(wù)122也被實(shí)現(xiàn)為將與觸摸輸入112相關(guān)的傳感器圖126模型化為高斯(Gaussian)分布,使用如公式(I)的概率分布函數(shù)
I If ,
p(x) =.......................................................—.gxp(-^(x - li) Σ (x - Il))(I λ
2,V爾 2⑴。變量X = (x, y)是二維傳感器圖的索引向量。參數(shù)μ是平均數(shù),參數(shù)Σ是協(xié)方差矩陣的2x2矩陣。接觸幾何形狀服務(wù)122能夠確定參數(shù)μ和Σ,這樣概率密度函數(shù)(高斯HF)最適合表示觸摸輸入112的接觸形狀的傳感器圖s[x] [y]。為了實(shí)現(xiàn)此,接觸幾何形狀服務(wù)被實(shí)現(xiàn)來(lái)執(zhí)行最大似然估計(jì)(MLE)以導(dǎo)出下面的公式(2)和(3)
j TC-' .I,
μ=—χ,(2)
t 二士 Σ=1《-顧W(3)。參數(shù)N是執(zhí)行MLE時(shí)采樣點(diǎn)的總量。在這個(gè)實(shí)現(xiàn)中,s[x] [y]的值被處理為在特定索引點(diǎn)(X,y)的全部采樣的直方圖(histogram)。這樣,接觸幾何形狀服務(wù)能夠?qū)С鯪, 如公式(4)
根據(jù)加權(quán)的和,使用s[x][y]作為權(quán)重,能夠改寫公式(2)和(3),如下面的公式
(5)和(6)
權(quán)利要求
1.一種方法(300),包括識(shí)別(302)觸摸輸入傳感器數(shù)據(jù)(116)為觸摸屏顯示器(110)上的觸摸輸入(112); 從觸摸輸入傳感器數(shù)據(jù)生成(304)傳感器圖(126),該傳感器圖表示該觸摸輸入;和確定(308 )近似地包圍傳感器圖的橢圓(204 ),該橢圓表示觸摸輸入的接觸形狀。
2.權(quán)利要求I所述的方法,其中觸摸輸入的接觸形狀在形狀上是不規(guī)則的;和橢圓具有近似地包圍傳感器圖的尺寸和旋轉(zhuǎn)角度。
3.權(quán)利要求2所述的方法,近一步包括確定誤差率(IAR)以驗(yàn)證橢圓,橢圓的IAR是從在橢圓的邊界內(nèi)但不是傳感器圖的一部分的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中確定 的。
4.權(quán)利要求I所述的方法,其中傳感器圖被生成為元素的二維陣列,元素與從觸摸屏顯示器上的觸摸輸入傳感到的接觸相關(guān)。
5.權(quán)利要求4所述的方法,其中觸摸輸入傳感器數(shù)據(jù)的較強(qiáng)傳感器信號(hào)指示與傳感器圖中的元素較多接觸。
6.權(quán)利要求4所述的方法,進(jìn)一步包括將傳感器圖模型化為高斯分布,其中從該高斯分布確定近似包圍傳感器圖的橢圓。
7.權(quán)利要求6所述的方法,進(jìn)一步包括從協(xié)方差矩陣確定橢圓的短軸和長(zhǎng)軸;和縮放短軸和長(zhǎng)軸的軸向量以將橢圓的幾何形狀與觸摸輸入的接觸形狀相關(guān)。
8.一種計(jì)算設(shè)備(102),包括觸摸屏顯示器(110);觸摸輸入模塊(114),被配置以識(shí)別觸摸輸入傳感器數(shù)據(jù)(116)為觸摸屏顯示器上的觸摸輸入(112);至少一個(gè)存儲(chǔ)器(416)和處理器(410),用于實(shí)現(xiàn)接觸幾何形狀服務(wù)(122),其被配置為從觸摸輸入傳感器數(shù)據(jù)生成傳感器圖(126),該傳感器圖表示該觸摸輸入;和確定近似地包圍傳感器圖的橢圓(204 ),該橢圓表示觸摸輸入的接觸形狀。
9.權(quán)利要求8所述的計(jì)算設(shè)備,其中觸摸輸入的接觸形狀在形狀上是不規(guī)則的;和橢圓具有近似地包圍傳感器圖的尺寸和旋轉(zhuǎn)角度。
10.權(quán)利要求9所述的計(jì)算設(shè)備,其中接觸幾何形狀服務(wù)被進(jìn)一步配置為確定誤差率 (IAR)以驗(yàn)證橢圓,橢圓的IAR是可以從在橢圓的邊界內(nèi)但不是傳感器圖的一部分的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中確定的。
全文摘要
在角接觸幾何形狀的實(shí)施方式中,觸摸輸入傳感器數(shù)據(jù)被識(shí)別為觸摸屏顯示器(例如集成在移動(dòng)電話或便攜計(jì)算設(shè)備上的觸摸屏顯示器)上的觸摸輸入。從觸摸輸入傳感器數(shù)據(jù)生成傳感器圖,傳感器圖表示該觸摸輸入。傳感器圖能夠被生成為元素的二維陣列,元素與從觸摸輸入傳感的接觸相關(guān)。然后,能夠確定一個(gè)橢圓,其近似地包圍傳感器圖的元素,該橢圓表示觸摸輸入的接觸形狀。
文檔編號(hào)G06F3/041GK102609141SQ201210029859
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月12日
發(fā)明者A.D.威爾遜, A.烏澤拉克, D.A.斯蒂芬斯, N.S.基姆, 趙偉東, 重光崇博 申請(qǐng)人:微軟公司
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