專利名稱：：信息輸入的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及把數(shù)據(jù)和/或控制信息輸入電子裝置的方法和設(shè)備。尤其是，本發(fā)明涉及利用圖像認知把信息輸入計算機或其它數(shù)據(jù)和/或控制系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。已提出實現(xiàn)多媒體信息輸入/輸出的各種新型多媒體裝置，它們組合了現(xiàn)有音頻-視頻(AV)、信息和通信裝置所具有的功能。這些新型裝置的例子包括具有通信能力的便攜式信息終端、具有通信能力的攝錄機以及具有通信能力和AV功能個人計算機。此外，正在開發(fā)專用于使這些新型多媒體經(jīng)由不同的網(wǎng)絡(luò)進行相互通信的系統(tǒng)。用于裝置間通信的一些不同類型網(wǎng)絡(luò)包括Ethdernet局域網(wǎng)(LANS)、TokenRingLANs、ATM廣域網(wǎng)(WANs)、類似于公用電話網(wǎng)的有線通信網(wǎng)以及無線通信網(wǎng)諸如紅外線通信系統(tǒng)、蜂窩式電話系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)。這些新型多媒體裝置中的許多裝置使用與現(xiàn)有AV、信息和通信裝置所使用的相同的常規(guī)接口。例如，常規(guī)和新型的多媒體裝置都使用鍵盤、鼠標(biāo)器、觸摸屏、專用控制器和麥克風(fēng)。如圖15A所示，條形碼是把信息輸入多媒體系統(tǒng)的常規(guī)裝置的另一個例子。條形碼一般包括具有變化寬度(代表二進制代碼)的線條圖案。它們一般用于通過機器來識別商品和其它物品，或者指定一目標(biāo)物體。條形碼可以是一維或兩維的。換句話說，條形碼可如此排列，從而條形碼讀出器可沿一個或兩個不同的掃描方向?qū)l形碼進行掃描。圖15B示出兩維的條形碼。不幸的是，操作常規(guī)的輸入接口很糟糕，而且與人的感覺不相適應(yīng)。這不是說現(xiàn)有裝置的本身不符合人類工程學(xué)，而是說其操作方法不是直觀的，一般在有效地使用這些裝置前需要進行特殊的訓(xùn)練和練習(xí)。例如，雖然鍵盤具有多種調(diào)節(jié)和特別舒適的特點，但如果不教會用戶如何觸摸-敲擊如何進行練習(xí)，用戶要有效地使用即使是最符合人類工程學(xué)的鍵盤也是困難的。常規(guī)多媒體裝置中的鼠標(biāo)器、觸摸屏、專用控制器和麥克風(fēng)也是如此。這些輸入裝置遠不適應(yīng)人的感覺。換句話說，沒有習(xí)慣操作這些裝置的用戶不能直觀地理解相關(guān)的操作方法，它們需要特別的知識和訓(xùn)練來熟練地操作這些裝置。除了人類不易于認知或讀出以外，適應(yīng)條形碼的系統(tǒng)還有別的問題，即對于一給定的條形圖案顯示面積，只有有限數(shù)目的代碼。此系統(tǒng)要識別的物品越不同，則所需的獨有圖案越多。最終，要么增加條形碼圖案的數(shù)目，要么限制可被識別的物品數(shù)目。增加圖案數(shù)目必須增加物品上的條形圖案顯示面積。這不是一個較佳的解決辦法。例如，在一產(chǎn)品上，物品的表面積一般是有限的而且通常用于顯示其它信息。此外，如果通過增加附加的條(每一條一般只增加兩位有用信息)來增加更多的獨有圖案，則會增加識別條形碼所需的時間。于是，本發(fā)明的一個目的是提供一種信息輸入設(shè)備，和一種信息輸入方法，它們讓用戶不必學(xué)習(xí)如何使用專業(yè)化的硬件或甚至不必成為完全理解專業(yè)化的硬件就可進行簡單、有效而直觀地操作。本發(fā)明的另一個目的是提供一種信息輸入設(shè)備和一種信息輸入方法，它們讓用戶通過簡單的操作從大量數(shù)據(jù)中指定、聯(lián)系和引用信息。通過本發(fā)明的信息輸入方法和設(shè)備達到這個發(fā)明的上述和其它的目的。根據(jù)本發(fā)明的信息輸入方法包含對物體表面上預(yù)先確定的目標(biāo)圖案進行認知，將被認知的圖案和信息相聯(lián)系，接收由訪問指示輸入圖案產(chǎn)生的，并和相關(guān)的信息對應(yīng)的訪問指示輸入信號，以及和訪問指示輸入信號對應(yīng)而執(zhí)行控制操作的步驟。本發(fā)明的信息輸入設(shè)備包含用于作出目標(biāo)圖案和訪問指示圖案的圖像拾取裝置，用于對由圖像拾取裝置作出的目標(biāo)圖案和訪問指示圖案進行認知的圖像認知裝置，用于存儲和目標(biāo)圖案相關(guān)的信息的存儲裝置，用于將由圖像認知裝置認知的目標(biāo)圖案與信息相關(guān)聯(lián)的確認處理裝置，和用于根據(jù)信息接收訪問指示輸入信號，以及用于根據(jù)訪問指示輸入信號執(zhí)行控制操作的控制裝置。在思考以下對本發(fā)明的信息描述以及附圖后，將理解本發(fā)明的這些和其它特點及優(yōu)點。圖1是示出依據(jù)本發(fā)明的信息輸入設(shè)備一個實施例的功能方框圖。圖2是示出應(yīng)用圖1的信息輸入設(shè)備的多媒體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。圖3是示出圖1中一部分信息輸入設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)的一個實施例的方框圖。圖4是示出圖1的信息輸入設(shè)備中輸入板的一個實施例的示例布局的平面示意圖。圖5A是示出可在圖4的輸入板上使用的旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)代碼的代碼值分配的一個例子的示意圖。圖5B是示出可在圖4的輸入板上使用的旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)代碼的第一個例子的示意圖。圖6是示出圖4輸入板的一個示例實施例的平面示意圖，該輸入板用于控制具有常規(guī)視頻卡帶錄制器控制的電子裝置。圖7是示出使用圖6所示輸入板的依據(jù)本發(fā)明的信息輸入設(shè)備一個實施例的輸出單元的示例輸出顯示區(qū)的示意圖。圖8是示出識別處理方法的一個實施例的流程圖，該方法通過依據(jù)本發(fā)明的信息輸入設(shè)備一個實施例的圖像認知單元來認知目標(biāo)。圖9是示出由依據(jù)本發(fā)明的信息輸入設(shè)備一個實施例的圖像認知單元在位置校正期間檢測到的位移數(shù)量的示意圖。圖10是示出在依據(jù)本發(fā)明用于認知目標(biāo)的識別處理方法的一個實施例中，通過旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)提取處理提取的每個圖標(biāo)的質(zhì)心和外接矩形的示意圖。圖11是示出在依據(jù)本發(fā)明用于認知目標(biāo)的識別處理方法的一個實施例中，在旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)代碼確認處理中所使用的一部分預(yù)定旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)代碼組的示意圖。圖12示出在本發(fā)明的信息輸入設(shè)備一個實施例的圖像認知單元的一個實施例中，輸入/選擇指示處理方法一個實施例的流程圖。圖13是示出給出通過本發(fā)明的信息輸入設(shè)備一個實施例的圖像認知單元所選取的輸入/選擇指示提取處理所提取的輸入/選擇指示的入口(access)指示輸入圖案的示意圖。圖14是示出圖4中輸入板上所描述的旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)第二個例子的示意圖。圖15A是示出已有技術(shù)的輸入系統(tǒng)所使用的一維條形碼的不同格式的示意圖。圖15B是示出已有技術(shù)的輸入系統(tǒng)所使用的兩維條形碼的示意圖。參考圖1，依據(jù)本發(fā)明的信息輸入設(shè)備100的一個較佳實施例包括圖像拾取單元101、圖像認知單元102、控制單元103、存儲單元104和輸出單元105?？刂茊卧?03通過通信鏈路108連到信息分配單元106，并通過通信鏈路109連到外部設(shè)備107。通信鏈路108可以是例如網(wǎng)絡(luò)，而通信鏈路109可以是例如主總線(homebus)。圖2示出圖1的信息輸入設(shè)備100的一個應(yīng)用。換句話說，圖2示出本發(fā)明可用于例如一多媒體系統(tǒng)。參考圖1和2，圖像拾取單元101形成附加到物體表面(諸如紙)上的認知目標(biāo)圖案的圖像以及形成使用者用手指或任何其它類似顯示器指定的入口指示圖案。尤其是，圖像拾取單元101最好具體表現(xiàn)為感應(yīng)式數(shù)字攝像機，諸如圖2所示的電荷耦合器件(CCD)視頻攝像機201或量子井紅外線照相監(jiān)測器(QWIP)視頻攝像機。CCD視頻攝像機201最好位于圖2的多媒體系統(tǒng)中顯示器205A的頂部。對CCD視頻攝像機201進行聚焦，以獲取設(shè)置在媒體基板(mediumase)208上的輸入板209的圖像。媒體基板208靠近置于豎直位置的顯示器205A，從而位于顯示器205A頂部的CCD視頻攝像機201可以聚焦在媒體基板208的輸入板209上。在此實施例中，輸入板209用作被分成不同類別區(qū)的信息選擇媒體?？梢杂美缂埢虮〉乃芰习鍋碇瞥奢斎脒x擇板209。參考圖4，示出圖2的輸入板209布局的一個實施例。圖4所示的實施例示出一示例的輸入板209，它包括標(biāo)為A、B、C、D和E的五個不同的類別區(qū)。注意一特定的類別可包括輸入板209上多個不同的區(qū)域。在輸入板209的第一類別區(qū)A中，提供了一確認圖標(biāo)，它可用于確認特定塑料板或紙片是允許被本發(fā)明的信息輸入設(shè)備所使用的輸入板209。換句話說，如果輸入板209包括類別區(qū)A中信息輸入設(shè)備100可確認的確認圖標(biāo)，則此系統(tǒng)可以該特定輸入板209進行操作。否則，系統(tǒng)將不能用該特定的輸入板209進行操作預(yù)定類別區(qū)中確認圖標(biāo)的組合叫做認知目標(biāo)圖案。在輸入板209的一個較佳實施例的第二類別區(qū)B中，有用于把特定的板與所存儲或可存取的電子信息相連的一個識別圖標(biāo)(或一些識別圖標(biāo))。識別圖標(biāo)也叫做認知目標(biāo)圖案。在第三類別區(qū)C中，提供了輸入板209的位置校正標(biāo)志。在第四類別區(qū)D中，提供了讓使用者指定一個選擇的圖形。最后，在第五類別區(qū)E中，提供了列出系統(tǒng)信息內(nèi)容的某種形式。以下將更詳細地描述輸入板209的結(jié)構(gòu)和它所提供的圖形的布局。圖1的圖像認知單元102對圖像拾取單元101提供的圖像信息進行圖像認知。在圖2的實施例中，CCD視頻攝像機201通過形成輸入板209的圖像來產(chǎn)生圖像信息。圖像認知單元102是在圖2所示多媒體系統(tǒng)的控制箱202中實現(xiàn)的。具有圖像認知單元102的控制箱202接收來自CCD視頻攝像機201的圖像信息輸出。圖像認知單元102對包含在從CCD視頻攝像機201接收到的圖像信息中的認知目標(biāo)圖案進行識別和確認處理。根據(jù)識別和確認處理，圖像認知單元102向控制單元103輸出識別結(jié)果和確認結(jié)果。如以下詳細所述，一旦作為認知目標(biāo)圖案的結(jié)果在輸入板209和電子信息之間形成關(guān)聯(lián)，則圖像認知單元102繼續(xù)對使用者指定的輸入/選擇指示進行認知，然后把認知結(jié)果信號輸出到控制單元103。與圖像認知單元102相同，控制單元103也設(shè)置在圖2所示多媒體系統(tǒng)的控制箱202中。控制單元103控制各種其它元件之間的信息發(fā)射和接收。根據(jù)圖像認知單元102對認知目標(biāo)圖案進行的認知結(jié)果，控制單元103確定認知目標(biāo)圖案是否與在本地存儲在存儲單元104中的信息相關(guān)。如果相關(guān)，則控制單元103存取相關(guān)的本地存儲的信息。如果認知目標(biāo)圖案與未在本地存儲的信息相關(guān)，則把認知結(jié)果傳輸?shù)叫畔⒎峙鋯卧?06。在此情況下，習(xí)慣的信息被存儲在信息分配單元106中，或存儲在位于與信息分配單元106相連的外部通信網(wǎng)絡(luò)上的信息處理單元中。信息分配單元106存取相關(guān)的遠地存儲的信息。在另一種情況下，一旦找到相關(guān)信息，則控制單元103把相關(guān)信息的拷貝傳送到設(shè)置在控制單元103內(nèi)的臨時存儲單元(未示出)。相關(guān)信息最好包括幾種數(shù)據(jù)。例如，與輸入板209相關(guān)的信息最好包括用于向使用者提供輸出單元105上的反饋的顯示信息，用于控制外部設(shè)備107的控制信息，找出其它有關(guān)信息的連接信息，以及用于說明和使用輸入板209的命令構(gòu)成信息。一旦控制單元103在暫存單元中有相關(guān)信息的拷貝，對每一個從圖像認知單元102接收到的輸入/選擇指示圖像執(zhí)行確認。當(dāng)輸入/選擇指示圖像被確認，輸出單元105上的顯示屏被更新，并執(zhí)行外部裝置107的控制功能。換句話說，當(dāng)執(zhí)行這些不同的操作功能時，這些不同的操作功能和信息分布結(jié)果的表示被顯示在輸出單元105上?，F(xiàn)在將進一步詳細地解釋上面列出的信息類型，這些類型與不同的輸入板209，或者一個輸入板209中的不同區(qū)域相關(guān)。顯示信息包含字符，圖像，版面信息，聲音信息等等。根據(jù)該顯示信息，控制單元103在輸出單元105上作出顯示并控制聲音的產(chǎn)生?？刂菩畔糜诳刂埔粋€外部裝置107的控制命令，這個命令和用戶在輸入板209上作出的輸入/選擇的指示相對應(yīng)?？刂茊卧?03控制基于和輸入板209相關(guān)的控制信息外部裝置107。例如，如果外部裝置107是一個視頻卡帶錄制器(VCR)，控制信息包含復(fù)制(播放)，停止，快進，倒帶，和暫?？刂菩畔?，用于控制VCR的運作。比如當(dāng)用戶指在輸入板209上表示播放的控制信息的圖像，圖像拾取單元101將圖像信息送達圖像認知單元102，圖像認知單元102對播放輸入/選擇指示進行識別，并將播放命令送達VCR。連接信息包含地址，用于當(dāng)用戶作出輸入/選擇指示時讀出另外的信息。連接指令可以指向存儲在存儲單元104，信息分配單元106中的信息，或連接到通訊網(wǎng)絡(luò)上的外部信息處理單元。根據(jù)連接信息，控制單元103對其它信息進行訪問。例如，一個在國際信息通信網(wǎng)上使用的統(tǒng)一資源定位器(URL)可以在本發(fā)明中被用作連接信息。命令配置信息包含當(dāng)用戶選擇了信息輸入板209的D或E類區(qū)域中的一個圖形時，指示將要執(zhí)行的功能的信息。用戶在輸入板209上選擇圖形的過程在這里稱為用戶輸入/選擇指示。命令配置信息以輸入板209的位置的形式由用戶選擇，而且下一個處理命令便還那個選出的位置相對應(yīng)。例如，當(dāng)用戶選擇了適當(dāng)?shù)奈恢米鴺?biāo)時，命令配置信息可以作為一個位置坐標(biāo)和一個處理命令，用于執(zhí)行上述控制信息或者連接信息。除了控制單元103和圖像認知單元102，在圖2所示的多媒體系統(tǒng)中的控制箱202中還提供了存儲單元104。存儲單元104存儲和識別目標(biāo)圖案相關(guān)的信息。存儲在存儲單元104中的信息包含用于控制外部裝置107的信息。該信息可以通過信息分配單元106，從一個連接到網(wǎng)絡(luò)上的外部信息處理單元，或者通過衛(wèi)星通信系統(tǒng)，從一個遠程信息源進行檢索。通過在控制箱202中設(shè)置存儲單元104，可以減小網(wǎng)絡(luò)上的通信，用戶輸入/選擇指示的相應(yīng)的時間可以縮短。輸出單元105最好包含顯示器，揚聲器，和/或打印機。因此，輸出單元105可以提供用戶選擇的操作功能和信息分布結(jié)果的聲音和可視顯示。圖7是一個輸出到輸出單元105顯示屏上的示例信息的例子。在顯示屏700的左邊，有一個圖形710，這個圖形說明了用戶所選擇的操作的功能。注意它表示了對VCR的控制并且播放命令圖形720(指向右的箭頭)顏色變深了。這顯示了用戶選擇了播放命令。在顯示屏700的右邊，有一個從外部裝置107輸出的圖像730，這個圖像表現(xiàn)了信息分布結(jié)果。在系統(tǒng)的控制下的各種其它裝置的圖像輸出也被合成并輸出到輸出單元105，如圖7所示。圖2所示的多媒體系統(tǒng)的輸出單元105被具體化為一個顯示器205A和一個視頻掃描轉(zhuǎn)換器205B。信息分配單元106可以通過有線通信網(wǎng)絡(luò)例如EthernetLANs，TokenRingLANs，或者ATMWANs連接到控制單元103?；蛘呖梢允褂脽o線通信網(wǎng)絡(luò)，例如紅外線，PHS電話，數(shù)字蜂窩電話，或衛(wèi)星通信系統(tǒng)。當(dāng)控制單元103認定來自圖像認知單元102的識別結(jié)果需要和特別的輸入板209相關(guān)聯(lián)的信息(在存儲單元104中無法就地得到)時，信息分配單元106對通過通信網(wǎng)絡(luò)連接到系統(tǒng)的來自外部信息處理單元的相關(guān)信息進行檢索。在圖2所示的多媒體系統(tǒng)中，信息分配單元106被具體化為程序工作站206。外部裝置107可以是任何一個數(shù)量的不同電子裝置，這些電子裝置可以由控制單元103響應(yīng)輸入/選擇指示來控制。例如，在圖2中，外部裝置包含AV控制裝置207，VCR208B，調(diào)制解調(diào)器207C，電話機207D，和一個照相機207E。外部裝置107還可以包含許多其它類型的電子裝置，例如，計算機和游戲機。外部裝置107可以通過有線通信線路或無線通信系統(tǒng)連接到控制單元103。圖3描述了圖2的控制箱202的一個典型硬件實施例。圖2的控制箱202包含中央處理器(CPU)301，圖像處理單元302，照相機接口303，顯示器接口304，網(wǎng)絡(luò)接口305，主干網(wǎng)絡(luò)接口306，只讀存儲器(ROM)307，隨機存儲器(RAM)308，硬盤驅(qū)動器(HDD)309。控制箱202的所有的部件可以通過總線310連接?；蛘撸@些部件可以通過專用的通信路徑相互連接。例如，所示照相機接口303通過專用的鏈路直接連接到圖像處理單元302。同樣地，CPU可以有第二個分離的總線，用于連接到ROM307和/或RAM308。依照存儲在ROM307中的系統(tǒng)程序或在RAM308中擬定的程序，CPU301適宜于控制控制箱202。CPU301提供了一些圖像認知單元102的功能以及圖1中描述的控制單元103的一些功能。換句話說，圖像認知單元102和控制單元103都可以被部分地具體化為一個CPU301。CPU301執(zhí)行各類處理所必需的程序和數(shù)據(jù)存儲在ROM307中。ROM307提供圖1的控制單元103的一些功能。RAM308適宜于改進和暫時存儲程序和數(shù)據(jù)，這些程序和數(shù)據(jù)是CPU301執(zhí)行各類處理所必需的。RAM308還提供圖1的控制單元103的一些功能。換句話說，控制單元10可和CUP310一起被部分地具體化為ROM307和RAM308。HDD309提供圖1的存儲單元104，因此存儲單元104可以被具體化為HDD309。圖像處理單元302通過照相機接口303從CCD視頻照相機201接收到圖像信息。由圖像處理單元302執(zhí)行各類圖像處理比如圖像識別處理。圖像處理單元302提供圖1的圖像認知單元102的一些功能。照相機接口303從CCD視頻照相機201接收圖像信息，然后將圖像信息轉(zhuǎn)換為可與圖像處理單元302兼容的信號形式。然后，照相機接口303輸出轉(zhuǎn)換過的圖像信息給圖像處理單元302。因此，圖像認知單元102可以和CPU301一起，被部分地具體化為照相機接口303和圖像處理單元302。顯示器接口304接收到由CPU301和圖像處理單元302處理過的顯示數(shù)據(jù)，將該顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可以和顯示器兼容的信號，并隨后將轉(zhuǎn)換過的信號輸出到顯示器205。顯示器接口304和顯示器205提供圖1的輸出單元105的一些功能。因此，輸出單元105可以被部分地具體化為一個顯示器接口304和顯示器205A。網(wǎng)絡(luò)接口305提供到工作站206的連接，藉此可以訪問一個外部的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)接口305和工作站206提供圖1的通信鏈路108和信息分配單元106的一些功能。因此，通信鏈路108和信息分配單元106可以部分地被具體化為一個網(wǎng)絡(luò)接口305和工作站206。主干網(wǎng)絡(luò)接口306提供到外部裝置107的連接。因此，CPU301能夠通過總的網(wǎng)絡(luò)接口306控制外部裝置207A-207E。主干網(wǎng)絡(luò)接口306和外部裝置207A-207E提供圖1的通信線路109和外部裝置107的一些功能。因此，通信線路109和外部裝置107可以被部分地具體化為主干網(wǎng)絡(luò)接口306和多個外部裝置207A-207E，比如VCRs，調(diào)制解調(diào)器，裝配照相機等等。上述構(gòu)成部件301-309通過總線310相互連接。它們一同提供根據(jù)圖1描述的信息輸入裝置的各種功能。下面參照圖4更詳細地解釋由上述參照圖1到圖3描述的信息輸入裝置作出圖像的輸入板209。如上所述，最好將輸入板209分為五類區(qū)域A，B，C，D和E。在輸入板209的第一類區(qū)域A中，提供一確認圖像，用于確認一個特別的塑料板或紙張是將被允許和本發(fā)明的信息輸入裝置100一起使用的輸入板209。如上面參照圖1，2和3所解釋的，確認圖像被供作識別目標(biāo)圖案。由CCD視頻照相機201作出類別區(qū)A中的確認圖像，并由CPU301將其和存儲在ROM307中的比較圖像信息進行比較。當(dāng)CPU301可以在輸入板209的確認圖像和存儲在ROM307中的比較圖像信息之間找到匹配，操作進入使用類別區(qū)B的確認處理。如果不存在匹配則在顯示器205A上顯示一個錯誤消息。在第二類別區(qū)B中，提供一個(或幾個圖標(biāo))作為識別目標(biāo)圖案用于將特別的板和電子信息相聯(lián)系。確認圖標(biāo)具有方向性和數(shù)量預(yù)定的可以辨認的不同的方位。例如，在圖4的輸入板209的實施例中，使用了類似鑰匙的圖標(biāo)。該鑰匙的形狀有一個窄的端和一個寬的端，這兩端給出了它的方向性并允許一端可以識別方位。此外，確認圖標(biāo)的不同的方位表示不同的數(shù)值，編碼和含義。在圖4所畫的實施例中，每一個作為類別區(qū)B中識別目標(biāo)圖案的一部分的確認圖標(biāo)有八個不同的方位。因此，可以確認一個確認圖像的方向，從而可以單根據(jù)圖像的方位表示八個不同的編碼值。圖5A描述了一個鑰匙形狀的圖像的八個不同方位的例子，其中八個不同的編碼值被指派給各個方位。通過將少量附加的不同的方位圖像按一順序一起使用，可以表示更多的不同編碼。例如，使用四個確認圖像的順序排列，每一個有八個不同的方位，可以表示4096個不同的編碼。可以用四個有八個方位的圖像表示的值的數(shù)量計算如下(8方位)圖像1×(8方位)圖像2×(8方位)圖像3×(8方位)圖像4＝84＝4096個值使用圖5中描述的方位值分配的例子，圖5B所示的確定圖像500的排列好的次序表示大小為“2574”的編碼值。在第三類別區(qū)C中，提供一個位置校正標(biāo)志。位置校正標(biāo)志用于執(zhí)行由CCD視頻照相機201拍攝的圖像的位置校正。在第四類別區(qū)D中，為用戶提供了一個圖表，用于執(zhí)行選擇指示。通過在區(qū)域D中選擇圖表，用戶可以選擇在顯示器205A上顯示哪個的信息(但并不顯示在輸入板209的類別區(qū)E)。就是說，當(dāng)在輸入板209的類別區(qū)E中提供的選擇信息不同于顯示器205A上顯示的選擇信息時，類別區(qū)D被用于作出選擇指示。這允許信息輸入裝置100可以通過顯示器205A動態(tài)地添加未顯示在類別區(qū)E中的輸入選項。例如，如圖4所示，當(dāng)在類別區(qū)D中提供了上，下，左，和右的箭頭圖形時，用戶可以在類別區(qū)D中選擇一個任意的箭頭圖形，以執(zhí)行光標(biāo)的移位操作和/或顯示在顯示器205A上功能選擇屏中的確定操作。雖然在類別區(qū)D中所提供的圖形可以被具體化為一個上，下，左，和/或右的箭頭圖形以提供光標(biāo)的移動功能，圖形并不需被限制于這種箭頭形狀的圖形，而且功能也并不需被限制于這種光標(biāo)的移動功能。例如，如果輸入板要被用作用于控制VCR和音頻系統(tǒng)的公用多媒體，要提供為兩個外部裝置所共有的用于控制功能的圖形。VCR和音頻系統(tǒng)常常具有共同的功能，如重演，停止，和錄制功能。因此，通過將類別區(qū)D中的圖形和包含了被具體化的處理命令和位置信息的命令配置信息相關(guān)聯(lián)，便能夠執(zhí)行被嵌入的處理命令。在上述例子中，被嵌入的處理命令包含向上，向下，向左，和向右的光標(biāo)移動命令，以及運行，停止和錄制命令。但是，舉一個例子，對于小型的CD唱機，類似的圖示可以被用于例如光道內(nèi)前進，前進到下一個光道，光道內(nèi)倒退，倒退到原先的光道，退出，停止，和改變信息顯示模式的命令。請回憶當(dāng)信息板209被確認和識別后，命令配置信息被復(fù)制到控制單元103中的暫時存儲單元中。在第五類別區(qū)E中提供通過信息輸入裝置100可以得到的實質(zhì)信息的內(nèi)容。這種內(nèi)容列表可以以許多不同的方式顯示。例如，它可以按表格的形式顯示，該表格例舉了以基于主題的次序排列的總標(biāo)題，或者作為一個圖像映像，該映像類似于Internet上萬維網(wǎng)(WWW)網(wǎng)頁上所使用的超文本傳輸協(xié)議(HTTP)，和/或作為一個詳細索引，該索引詳細例舉可按字母順序通項羅列的實際信息的每一位。用戶可以通過看在這個類別區(qū)E中描述的信息，知道由CCD視頻照相機201作出的什么信息是可以用特別的輸入板209訪問的。另外，當(dāng)特別的輸入板209由圖1所示的信息輸入裝置100認出，用戶可簡單地通過指點到內(nèi)容信息中想要的信息項，從在類別區(qū)E中提供的內(nèi)容信息進行選擇。這個指點的步驟提供一個可以由接口系統(tǒng)100識別的指示選擇圖像的圖案。然后，這個特別的選擇的指示被提供給能夠執(zhí)行某個預(yù)定的處理的控制單元103。作為一個例子，考慮圖6的輸入板209。類別區(qū)E包括VCR控制按鈕的圖形圖像映像。圖形600代表提供一組直觀控制的六個不同的控制按鈕，這些控制相應(yīng)于播放610、停止620、暫停630、倒帶640、進帶650和彈出660的VCR功能。此示例布局讓用戶便于使用六個控制按鈕來操作VCR。雖然使用VCR的控制按鈕來說明類別區(qū)E中所述的信息內(nèi)容，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)知道可使用適當(dāng)?shù)剌斎氚?09來控制許多不同的裝置，尤其是，信息內(nèi)容不必限于此VCR控制按鈕。作為另一個例子，類別區(qū)E中的內(nèi)容信息可以具有一系列菜單的形式。于是，響應(yīng)于用戶用手指指定類別區(qū)E中的一個特定菜單，在顯示器205A上顯示相應(yīng)于選中菜單的后續(xù)菜單項目顯示。于是，通過把類別區(qū)E中的菜單與連接信息和命令結(jié)構(gòu)信息(包括嵌入的處理命令和位置信息)相連，來顯示連接信息并執(zhí)行嵌入的處理命令。在此例中，響應(yīng)于用戶指定輸入板209上有關(guān)初始菜單的位置，在顯示器205A上顯示一系列菜單項目。一旦確認和識別信息板209，則再次把相關(guān)的連接信息和命令結(jié)構(gòu)信息拷貝到控制單元103中的臨時存儲單元中。在如上所述構(gòu)成的多媒體系統(tǒng)中，圖像認知單元102進行識別所使用的輸入板209類型的識別處理。這是在通過對從CCD視頻攝像機201接收到的輸入板209的圖像進行確認處理而確認輸入板209發(fā)生的。通過首先進行的諸如消除噪聲、可變密度處理以及調(diào)節(jié)閾值等預(yù)處理來實施確認處理。接著，進行位置校正。然后系統(tǒng)繼續(xù)選取用作輸入板209上部中心處類別區(qū)A中認知目標(biāo)圖案的確認圖標(biāo)的質(zhì)心和輪廓。最后，系統(tǒng)嘗試把圖像信息與所存儲的確認圖標(biāo)圖案相匹配。接著，進行識別處理。例如，如圖8的流程所示，相對于獲得的作為聚焦在輸入板209上的CCD視頻攝像機201的成像輸出的圖像信息，首先進行諸如消除噪聲、可變密度處理以及閾值調(diào)節(jié)閾值等預(yù)處理(S801)。然后，首先根據(jù)類別區(qū)C(最好位于輸入板209的四個角上)中所提供的位置校正標(biāo)志的圖像信息檢測和測量位移，來進行位置校正處理(S802)。位置校正處理(S802)然后對相應(yīng)于位移數(shù)量的坐標(biāo)系進行轉(zhuǎn)換。接著，對作為輸入板209的類別區(qū)B中認知目標(biāo)圖案的識別圖標(biāo)實施選取處理(S803)，并對旋轉(zhuǎn)的圖標(biāo)代碼進行確定處理(S804)。在位置校正處理(S802)中，根據(jù)獲得的作為聚焦在輸入板209類別區(qū)C上的CCD視頻攝像機201的成像輸出的圖像信息，檢測離開基準(zhǔn)位置的位移。如圖9所示，系統(tǒng)覆蓋了位置校正標(biāo)志上的校正圖案，并檢測任意位置誤差的方向和大小。例如，如果適當(dāng)?shù)胤胖幂斎氚?09，則發(fā)生重合900，如果輸入板209太高并向左偏離，則發(fā)生向左上偏移910，如果輸入板209太高并向右偏離，則發(fā)生向右上偏移920。然后，通過依據(jù)位移的方向和大小對圖像認知的坐標(biāo)系進行數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換來實施位置校正，除非檢測到重合900的圖案。在對識別圖標(biāo)進行的選取處理(S803)中，從圖10所示作為聚焦在輸入板209類別區(qū)B上的CCD視頻攝像機201的成像輸出而獲得的圖像信息中，來找到每個圖標(biāo)的可變密度水平的質(zhì)心以及外接矩形。在圖10中，用白色的點來表示通過識別圖標(biāo)選取處理(S803)所確定的每個圖標(biāo)的質(zhì)心，并用虛線來表示外接矩形。在旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)代碼強度處理(S804)中，通過參考旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)的方向特征表來確定圖標(biāo)八個不同方向中的一個方向。方向特征表按照兩個參數(shù)來限定八個不同的方向；即，在識別代碼選取處理(S803)中找到的質(zhì)心和外接矩形的寬高比。方向特征表如下表1所示。它是根據(jù)每個圖標(biāo)方向特征所示的條件預(yù)先確定的。例如，表中的第二行讀作“如果外接矩形的寬高比為2.5或更大，且質(zhì)心位置處于外接矩形的上半部分，則旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)向下?！备鶕?jù)給圖標(biāo)方向分配如圖5A所示的代碼值，可把旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)轉(zhuǎn)換成代碼。對四個圖標(biāo)中的每個圖標(biāo)都重復(fù)此處理，從而確定一系列四個代碼。表1</tables>接著，把從四個旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)中找到旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)代碼序列與圖11所示的預(yù)定旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)代碼組相比較。選中旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)代碼序列和一個預(yù)定代碼組之間的最佳匹配作為輸入板209的旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)代碼。通過找出預(yù)定旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)代碼組，該預(yù)定旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)代碼組的各部分與旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)代碼序列之間存在的差別總和最小，從而來確定最佳匹配。如果適于預(yù)定旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)代碼組的差別總和超過一閾值，則不認為認知目標(biāo)是已知代碼，把該認知目標(biāo)判定為不可認知。如上所述，控制單元103確定圖像認知單元102對認知目標(biāo)的認知結(jié)果與存儲單元104中所存儲的一些信息之間是否可能相關(guān)。如果可能相關(guān)，則存取該信息。即，如果可能與設(shè)備本身所存儲的信息相關(guān)，則立即存取相關(guān)信息。如果沒有信息與當(dāng)前存儲在存儲單元104中的圖像認知單元102的認知結(jié)果相關(guān)，則把認知結(jié)果傳輸?shù)叫畔⒎峙鋯卧?06。在此情況下，把相關(guān)信息存儲在信息分配單元106或位于連到信息分配單元106的外部通信網(wǎng)絡(luò)的信息處理單元中。于是，在信息分配單元106找出與圖像認知單元102對認知目標(biāo)進行的認知結(jié)果相關(guān)的信息后，控制單元103把相關(guān)信息讀入設(shè)置在控制單元103內(nèi)的臨時存儲單元中。于是，當(dāng)完成對輸入板209所進行的識別并確定其類型時，根據(jù)讀入設(shè)置在控制單元103內(nèi)的臨時存儲單元的信息來進行處理。這響應(yīng)于來自圖像認知單元102的輸入/選擇指示而發(fā)生。圖12示出圖像認知單元102所進行的輸入/選擇指示處理中所使用步驟的一個實施例。首先進行預(yù)處理(S1201)。這包括消除噪聲、可變密度處理和調(diào)節(jié)閾值等功能。在用戶在輸入板209上進行輸入/選擇指示期間，對作為CCD水平攝像機201的成像輸出而獲得的圖像信息進行預(yù)處理(S1201)。接著，根據(jù)輸入板209四個角處的類別區(qū)C中所提供的位置校正標(biāo)志的圖像信息來檢測圖9所示的位移，從而開始位置校正處理(S1201)。通過對相應(yīng)于上述圖9所示位移大小和方向的坐標(biāo)系進行數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換來進行位置校正處理(S1202)。結(jié)果，獲得經(jīng)位置校正的二進制圖像信息。在下一個步驟中，進行輸入/選擇指示的選取處理(S1203)，然后進行輸入/選擇指示的確定處理(S1204)。在輸入/選擇指示選取處理(S1203)中，把預(yù)先存儲的輸入板209的原始圖像與檢測到輸入/選擇指示的可變密度圖像相比較。例如，經(jīng)位置校正的可變密度圖像信息可以是如圖13所示由手指指定的圖案，選取該圖像信息作為不同于輸入板209原始圖像的差別圖像。即，確定用于指定輸入/選擇指示的入口指示輸入方式。指示區(qū)包括選取的整個差別圖像。于是，可確定指示區(qū)內(nèi)的外接矩形和像素分布。接著，在輸入/選擇指示確定處理(S1204)中，從外接矩形每條邊上的像素密度分配來確定指示區(qū)內(nèi)顯示器的進入方向。相對于進入方向在矩形內(nèi)進行圖像掃描，從而確定顯示器的端點位置。在圖11的示例實施例中，通過確認是否有大量高密度的像素分布在指示區(qū)的特定邊來找出顯示器的進入方向。類別區(qū)E被分成多塊已知區(qū)域，根據(jù)表2中所指定的顯示器進入方向和相應(yīng)的掃描方式，對這些方塊中內(nèi)的像素進行掃描，從而進行圖像掃描。于是，通過只掃描被分成多塊的圖像的指示區(qū)，可在有限的掃描區(qū)中對顯示器的端點進行高速檢測。表2</tables>檢測到的端點位置被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的命令/信息，它們被傳輸?shù)娇刂茊卧?03。在圖13所示的例子中，手指的端點位置被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的區(qū)域標(biāo)號“6”。在圖13中，由交叉陰影所示的區(qū)域是類別區(qū)E內(nèi)相應(yīng)于區(qū)域標(biāo)號“6”的一個方塊。最后，控制單元103執(zhí)行相應(yīng)于區(qū)域標(biāo)號“6”的處理，該處理由命令構(gòu)成信息所限定，該信息包含在存儲在控制單元103的臨時存儲單元中識別輸入板209所獲取的相關(guān)信息中。因此，在信息輸入設(shè)備100中，通過對輸入板209上的認知目標(biāo)圖案進行圖像認知來進行確認處理。即，可把一靜態(tài)媒體作為認知目標(biāo)，并在認知目標(biāo)和相應(yīng)信息之間進行聯(lián)系。通過對入口指示輸入圖形進行圖像認知來檢測指定相關(guān)信息的入口指示輸入。于是，使用顯示在靜態(tài)媒體上的認知目標(biāo)可進行對信息的動態(tài)存取。認知目標(biāo)圖案不限于上述實施例所述的鑰匙形狀的圖案。它可以是具有某個方向性的任意特定圖案。因此，通過把諸如圖14所示的其它認知圖案的形狀與方向相組合，可定義不同類型輸入板209的無限標(biāo)號。此外，在對輸入板209進行認知后，可以只用手指給輸入板209指定所需的輸入/選擇指示內(nèi)容，來進行輸入/選擇指示。于是，可便于進行信息輸入/輸出/選擇操作，而不必直接了解硬件，而且可使輸入/選擇指示內(nèi)容與來自非常大量數(shù)據(jù)的特定信息相聯(lián)系。此外，在上述實施例中，使用圖標(biāo)圖像的可變密度水平的質(zhì)心和外接矩形對旋轉(zhuǎn)的圖標(biāo)代碼矩形認知。然而，可通過匹配處理來找到相對于所準(zhǔn)備的樣板圖像的方向。如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的一種信息輸入設(shè)備和方法中，執(zhí)行物體的表面上顯示的認知目標(biāo)圖案的圖像認知，并且把一個視覺認知的目標(biāo)圖案和相應(yīng)的信息關(guān)聯(lián)。然后，相應(yīng)于相關(guān)信息的訪問指示輸入由一個訪問指示輸入圖案的圖像識別所接收。一個根據(jù)和識別圖形圖案相關(guān)的信息而接收到的相應(yīng)于訪問指示輸入的控制操作被執(zhí)行。因此，用戶可以不用直接了解硬件而容易地進行信息輸入/輸出/選擇操作。另外，在根據(jù)本發(fā)明的一種信息輸入設(shè)備和方法中，按照和認知目標(biāo)圖案相關(guān)的信息，顯示和訪問指示輸入以及信息傳送結(jié)果對應(yīng)的控制內(nèi)容。換句話說，本發(fā)明可以用于用一個較小的顯示區(qū)域和用戶友好界面對大量的數(shù)據(jù)進行檢索。因此，本發(fā)明可以的信息輸入裝置可以用于從大量的數(shù)據(jù)中容易地和有效率地明白地指定特別的信息。還有，在根據(jù)本發(fā)明的信息輸入設(shè)備和方法中，確認圖形和識別圖形被認作顯示在一個物體表面上的認知目標(biāo)圖案。被認知的識別圖案只有在其上執(zhí)行了確認處理后，才和相應(yīng)的信息相關(guān)。因此，防止了非法的訪問指示的輸入，并且只，有合法用戶的訪問指示的輸入才導(dǎo)致信息的檢索。另外，在根據(jù)本發(fā)明的信息輸入設(shè)備和信息輸入方法中，每次訪問指示的輸入被訪問指示輸入圖案的圖像認知所接收，在被認出的識別圖案上執(zhí)行確認處理。只有在圖案被確認的情況下，才執(zhí)行相應(yīng)于存取指示的控制操作。因此，防止了非法的訪問指示輸入，而且只有合法用戶的訪問指示輸入才導(dǎo)致操作的執(zhí)行。因此，本發(fā)明提供了一種用戶不用了解硬件就可以容易地進行操作的信息輸入方法和信息輸入裝置。另外，本發(fā)明使較小的簡單界面可以和包含在大量數(shù)據(jù)中的特別的信息相關(guān)聯(lián)。用戶可以通過簡單的操作直接對想要的信息進行訪問。對于那些熟悉本領(lǐng)域的人，本發(fā)明的各種其它的結(jié)構(gòu)和操作方法上的不背離本發(fā)明的范圍和主旨的修改和變更是顯而易見的。雖然，聯(lián)系特定的較佳實施例對本發(fā)明進行了描述，應(yīng)該知道權(quán)利要求項所述的本發(fā)明不應(yīng)該被不適當(dāng)?shù)叵拗圃谶@些特定地實施例中。下面的權(quán)利要求項試圖定義本發(fā)明的范圍，藉此覆蓋在這些權(quán)利要求項的范圍中的結(jié)構(gòu)和方法以及它們的同等物。權(quán)利要求1.一種信息輸入方法，其特征在于包含以下步驟執(zhí)行物體上目標(biāo)圖案的圖像認知；將被認知的目標(biāo)圖案和信息相關(guān)聯(lián)；執(zhí)行物體上的訪問指示圖案的圖像的認知；將被認知的訪問指示和相關(guān)信息的子集相關(guān)聯(lián)；及根據(jù)相關(guān)信息的相關(guān)子集執(zhí)行控制操作。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包含以下的步驟和被認知的訪問指示圖案相對應(yīng)，顯示控制操作的確認；及和被執(zhí)行的控制操作相對應(yīng)，顯示輸出信息。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于執(zhí)行在目標(biāo)上的目標(biāo)圖案的圖像認知的步驟包含以下步驟執(zhí)行確認圖案的圖像認知；在被認知的確認圖案上執(zhí)行確認處理；及執(zhí)行確認圖案的圖像認知。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于包含以下步驟在執(zhí)行控制操作的步驟之前，在被認知的確認圖案上執(zhí)行確認處理。5.一種信息輸入裝置，其特征在于包含用于作出物體上的目標(biāo)圖案和訪問指示圖案的圖像的圖像拾取裝置；用于執(zhí)行由圖像拾取裝置作出的圖像信息的圖像認知的圖像認知裝置；用于存儲和目標(biāo)圖案相關(guān)的信息的存儲裝置；用于將由圖像認知裝置認知的目標(biāo)圖案和相應(yīng)的信息相關(guān)聯(lián)的處理裝置；用于響應(yīng)于認知訪問指示圖案，從圖像識知裝置接收訪問指示輸入，并執(zhí)行相應(yīng)于訪問指示輸入的控制操作的控制裝置。6.一種信息輸入裝置，其特征在于包含用于認知目標(biāo)圖案和訪問指示圖案的圖像認知電路；連接到圖像認知電路的，用于訪問根據(jù)認知的目標(biāo)圖案和訪問指示圖案指定的操作信息的數(shù)據(jù)訪問電路；連接到所述數(shù)據(jù)訪問電路的，用于執(zhí)行和由所述數(shù)據(jù)訪問電路訪問的操作信息相應(yīng)的操作的控制電路。7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于還包含連接到所述控制電路的，用于指出操作的成績和用于顯示由操作成績而產(chǎn)生的顯示輸出信息的輸出顯示裝置。全文摘要本發(fā)明通過了一種可以容易地操作,而不用直接了解硬件的信息輸入方法和接口。用圖像認知單元對圖像信息進行圖像認知,該圖像信息是通過對物體表面上的目標(biāo)圖案以及用戶產(chǎn)生的訪問指示圖案進行成象而獲得的。用圖像拾取單元創(chuàng)建輸入圖案。目標(biāo)圖案和存儲在存儲單元中的對應(yīng)的信息相關(guān)聯(lián)。通過在訪問指示圖案上執(zhí)行圖像認知,產(chǎn)生指定信息的子集的訪問指示輸入。響應(yīng)控制單元的訪問指示輸入,控制單元執(zhí)行和訪問指示輸入對應(yīng)的控制操作。文檔編號G06F3/14GK1183589SQ9712299公開日1998年6月3日申請日期1997年11月26日優(yōu)先權(quán)日1996年11月26日發(fā)明者宮嵜充弘,臼田裕,小林元宏申請人:索尼株式會社