SONY大法的红外触摸技术

Xperia Touch

SONY家的这东西仍是个基于安卓系统的投影仪，但它的界面是能触控的，这点你懂么？就是说，你不但能看见它投影的东西，还能跟投影画面触控交互。

Xperia Touch 的外观与传统投影仪有很大不同。采用类似机箱的造型。体积并不是很大，跟一本牛津词典的厚度差不多，机身重2.1磅，随身携带起来很方便。

它不仅带有100流明超短焦投影系统，还搭载了 Android 操作系统。

Xperia Touch的投影距离超短，在15英寸、也就是38厘米的距离内，就能投出一个100英寸的画面。

最牛逼的是，它可以将你身边任何平面的投影都变为触控屏幕！！！

它内部的Android智能设备，配置的是骁龙650芯片。另外还有立体声扬声器和电池内置，适合随身携带。

由于处理器的强大，再加上超强的感应探头，在平面上触控就跟抹了油一样灵敏！

互动PK的小游戏也都操纵自如。。。

兴起时，你甚至可以在地板上尽情涂鸦，把投影当成涂鸦区

做饭时，你可以直接把投影当成食谱区

Xperia Touch 内置立体声扬声器，感觉来了，就弹首钢琴曲，把投影当成琴键区，还可以来打碟哦~

此外，它还能像智能音箱一样语音控制各种家居！

还能用社交软件视频聊天，预留视频提醒～

带Android系统，能投影，这些都不稀奇，但能在投影上触控就真的是有点意思的了，那么这是什么技术原理呢？

原来，Xperia Touch 使用了基于红外触控技术的的传感器，和索尼的 SXRD 投影屏幕技术，通过传感器和 60fp 相机能够检测用户的手势和点击。

红外多点触摸式交互技术

红外多点触摸的定位技术, 识别并描述了双手触摸式交互动作, 并建立了双手触摸式交互模型, 这种交互技术比传统的鼠标操作更加自然直观, 大大提高了人机交互的效率。

红外光感应触摸定位

这里的多点定位使用左右两套红外光传感器 (如图1(a) 所示) , 同时完成红外光线的发射和接收。光传感器集成了红外光发射器和接收器, 它采用红外发光二极管作为光源, 电荷耦合器件CCD 作为光探测器件. 回归反射带是分布于显示设备边缘的一排特殊光反射材料, 用于将红外光线按原方向反射。

触摸探测过程中, 红外发光二极管发射的红外光线入射到回归反射面后沿原路径返回, 红外接收传感器CCD 接收返回的红外光线形成光带图像. 图 1 (a) 所示的是左传感器的发光二极管发射的红外光线经回归反射后由 CCD 光接收器接收的整个过程. 当手指、 笔或其它指点触摸物体进入红外光场时会产生遮挡效应, 这些遮挡导致部分光线不能正常反射, 从而在CCD 的接收光带上出现了手指阴影和形状。

由于回归反射带自身及外界红外干扰的影响, 红外 CCD照相机上获得的图像并不是单一的光带图像, 而是具有很多红外干扰背景的复杂图像. 采用以下步骤对光带进行定位和提取：

(1) 边缘检测：通过提取光带区域的边缘特征, 确定光带的边缘。

(2) 光带区域探测：依次对图像进行水平扫描和垂直扫描, 用矩形框确定探测到的每一部分光带的区域。

(3) 区域合并和过滤：区域探测获得的光带的区域如果相互邻接则进行合并, 对不符合光带特征规律的探测区域, 将对其进行过滤。

根据相邻两次CCD 探测的结果可以判断出触摸的状态,确定触摸点是进入点、 退出点、 还是连续触摸点。 

对每个触摸点的识别定位算法，如图 1 (b) 所示，在光遮挡过程完成后, 红外接收传感器获取手指的遮挡信息, 再利用三角定位算法对遮挡点进行定位, 从而确定触摸的位置。根据图1 (b) 上的参数可以将触摸点的位置计算公式定义为：

双手交互动作识别体系

在光感应多点定位的基础上, 通过对触摸点位置的变化、数量的增减、 触摸点轨迹的分析可以对双手的触摸动作进行识别。双手动作的实施是一个具有时间跨度的过程行为, 因此要求对双手的操作过程实时分析和处理, 并及时通知上层以便应用系统实时响应。双手交互识别体系通过基于过程分析的方法完成以下的功能：

(1) 双手运动检测

(2) 双手触摸形状验证

(3) 触摸轨迹识别

(4) 多动作模式分类

基于多点定位识别的实时硬件检测, 双手交互识别通用程序对双手的运动特征进行探测, 判断双手在屏幕的触摸形状, 进而估计双手的姿态. 在运动过程中不断记录双手的运动轨迹, 经过运动模型处理识别各种双手动作. 双手交互识别体系的构成如下图所示。

应用双手触摸交互, 用户可以摆脱传统交互方法的束缚,使用自然直观的方式与信息空间进行无障碍的交流, 从而可以将更多的精力投入到任务的分析和问题的解决当中。用户的双手动作符合自然的操作习惯, 易于在用户的心理模型和交互动作间建立一致的映射, 在交互过程中体现了以用户为中心的设计思想。