本周，微軟推出了“Surface Go”——一款針對(duì)教育市場(chǎng)及其他領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)型Surface平板電腦。相比于之前的Surface平板電腦，這款產(chǎn)品雖然也有一些不錯(cuò)的改進(jìn)，但終究沒(méi)有看到能夠?qū)嵸|(zhì)性刺激平板電腦市場(chǎng)的新賣(mài)點(diǎn)。

美國(guó)專(zhuān)利和商標(biāo)局7月10號(hào)公布了一項(xiàng)授權(quán)給微軟的專(zhuān)利，該專(zhuān)利涵蓋了微軟關(guān)于未來(lái)非接觸式輸入系統(tǒng)的發(fā)明。如果他們能夠率先在其產(chǎn)品上推出這一功能，那么這個(gè)輸入系統(tǒng)可能會(huì)真正做到震撼整個(gè)市場(chǎng)。這顯然會(huì)讓他們成為平板電腦創(chuàng)新的重要領(lǐng)導(dǎo)者，而不是iPad追隨者。

在某些方面，這個(gè)系統(tǒng)的一些特征類(lèi)似于現(xiàn)在蘋(píng)果用于Face ID的TrueDepth相機(jī)。蘋(píng)果擁有許多基于下一代TrueDepth相機(jī)的專(zhuān)利，TrueDepth相機(jī)由于可以很好地捕捉深度進(jìn)而獲得3D信息，能夠用來(lái)協(xié)助實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別等功能。微軟目前這項(xiàng)授權(quán)專(zhuān)利涵蓋了類(lèi)似的發(fā)明，但作為這方面布局的開(kāi)端，這項(xiàng)專(zhuān)利更多還是專(zhuān)注于非接觸式輸入方面。

微軟這項(xiàng)授權(quán)專(zhuān)利涵蓋了基于視覺(jué)檢測(cè)形式非接觸式輸入的發(fā)明。專(zhuān)利中，發(fā)明人使用由深度相機(jī)和/或其他類(lèi)似設(shè)備構(gòu)成的跟蹤系統(tǒng)，接收一個(gè)或多個(gè)人類(lèi)對(duì)象場(chǎng)景的深度信息圖譜。然后，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)分析這些深度信息圖譜中的像素以識(shí)別出具有最淺深度的非靜態(tài)像素。接著，系統(tǒng)會(huì)再將光標(biāo)位置映射到這些非靜態(tài)像素的位置，通過(guò)這種方式，手指指尖的位置可用于控制光標(biāo)在顯示設(shè)備上的位置。這些非接觸式輸入信號(hào)還可以在被接收并翻譯成系統(tǒng)可識(shí)別內(nèi)容后，用于控制光標(biāo)操作和多點(diǎn)觸控。

如下FIG.1A和FIG.1B來(lái)自微軟的這項(xiàng)專(zhuān)利，是該非接觸式輸入系統(tǒng)的示意圖。FIG.4是如上基于深度信息圖譜很直觀的系統(tǒng)流程示意圖。FIG.6是另一張深度信息圖譜的直觀示意圖，圖示中指間位置的坐標(biāo)即通過(guò)分析深度信息圖譜后獲得的，系統(tǒng)在分析出該坐標(biāo)后會(huì)進(jìn)一步控制光標(biāo)移到該位置。

微軟進(jìn)一步指出，使用過(guò)程中用戶(hù)進(jìn)行的其他移動(dòng)可能會(huì)被系統(tǒng)解釋為其他控制命令。作為非限定性示例，用戶(hù)可以執(zhí)行多個(gè)光標(biāo)操作，包括點(diǎn)擊和拖動(dòng)操作等。

此外，用戶(hù)可以執(zhí)行與光標(biāo)無(wú)關(guān)的其他操作，包括諸如縮放和平移的多點(diǎn)觸控等。這份專(zhuān)利雖然使用具有特定內(nèi)容的GUI（圖形用戶(hù)界面，Graphical User Interface）作為示例，但是應(yīng)該理解，實(shí)際上使用者還可以利用該非接觸式輸入系統(tǒng)來(lái)控制計(jì)算設(shè)備的其他任何GUI和/或計(jì)算機(jī)設(shè)備的其他部分。

另外，該非接觸式輸入系統(tǒng)也可以對(duì)人以外的其他物體進(jìn)行建模和/或跟蹤。對(duì)這些其他對(duì)象的建模和跟蹤處理可以不需要人類(lèi)對(duì)象作為輔助而獨(dú)立進(jìn)行。例如，該系統(tǒng)既可以跟蹤握持觸控筆的用戶(hù)的運(yùn)動(dòng)，也可以?xún)H僅跟蹤觸控筆本身的運(yùn)動(dòng)。

實(shí)際上，任何手指或多點(diǎn)觸摸手勢(shì)的使用都在本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍內(nèi)。雖然“多點(diǎn)觸控”字面上僅用于描述多個(gè)手指操控的手勢(shì)，但是應(yīng)該理解，這項(xiàng)發(fā)明可以進(jìn)一步使得這種手勢(shì)能夠以非接觸式的方式進(jìn)行。

這種非接觸式多點(diǎn)觸控手勢(shì)的示例包括輕擊手勢(shì)、雙擊手勢(shì)、按壓手勢(shì)、滾動(dòng)手勢(shì)、平移手勢(shì)、輕彈手勢(shì)、雙指輕擊手勢(shì)、雙指滾動(dòng)手勢(shì)、捏合手勢(shì)、傳播手勢(shì)和旋轉(zhuǎn)手勢(shì)等。然而，應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例僅僅是說(shuō)明性的，并不意圖以任何方式對(duì)此進(jìn)行限制。

自然用戶(hù)界面（NUI，Natural User Interface）

最后，微軟還指出，當(dāng)計(jì)算機(jī)設(shè)備中還包括例如鍵盤(pán)，鼠標(biāo)，觸摸屏或游戲控制器時(shí)，輸入子系統(tǒng)還可以包括這些用戶(hù)輸入設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)，也可以和這些輸入設(shè)備通過(guò)接口連接。在一些實(shí)施例中，輸入子系統(tǒng)可以包括選定的自然用戶(hù)輸入（NUI）組件或與其進(jìn)行接口連接（例如，專(zhuān)利圖1A和1B的跟蹤系統(tǒng)108）。

這種組件可以是集成的或外圍的，相應(yīng)地輸入動(dòng)作的轉(zhuǎn)換和/或處理可以在板上或板外處理。示例NUI組件可以包括用于語(yǔ)音和/或語(yǔ)音識(shí)別的麥克風(fēng)；用于機(jī)器視覺(jué)和/或手勢(shì)識(shí)別的紅外、彩色、立體和/或深度相機(jī)；頭部運(yùn)動(dòng)跟蹤器、眼睛運(yùn)動(dòng)跟蹤器、加速度計(jì)和/或陀螺儀、用于運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和/或意圖識(shí)別；以及用于評(píng)估大腦活動(dòng)的電場(chǎng)感應(yīng)組件。

在一些實(shí)施例中，輸入子系統(tǒng)可以包括或與其連接的基于“結(jié)構(gòu)光”的深度相機(jī)。通過(guò)系統(tǒng)配置，這架“結(jié)構(gòu)光”深度相機(jī)可以外界場(chǎng)景投射包括多個(gè)離散特征（例如，線或點(diǎn)）的結(jié)構(gòu)化紅外光。另外一架相機(jī)在合適的配置后，對(duì)從場(chǎng)景中反射回的結(jié)構(gòu)光進(jìn)行成像。系統(tǒng)采集到成像數(shù)據(jù)后，通過(guò)對(duì)成像場(chǎng)景各個(gè)區(qū)域內(nèi)相鄰特征之間的間隔進(jìn)行分析，可以構(gòu)建所拍攝場(chǎng)景的深度信息圖譜。

輸入子系統(tǒng)還可以包括基于“ToF（飛行時(shí)間）”的深度相機(jī)或通過(guò)接口與其連接。ToF深度相機(jī)會(huì)包括一個(gè)光源和兩個(gè)紅外相機(jī)，這個(gè)光源在配置后可以向目標(biāo)場(chǎng)景內(nèi)投射脈沖紅外光，而這兩個(gè)相紅外機(jī)在配置后，可以檢測(cè)從場(chǎng)景中反射的脈沖紅外光。紅外相機(jī)可以包括與脈沖紅外光源同步的電子快門(mén)，但是兩個(gè)相機(jī)的積分時(shí)間不同，這使得從紅外結(jié)構(gòu)光源到目標(biāo)場(chǎng)景然后反射抵達(dá)兩個(gè)相機(jī)的像素分辨的脈沖飛行時(shí)間，可以通過(guò)對(duì)相應(yīng)像素中接收的相對(duì)光子數(shù)量的分析獲得，基于像素分辨的飛行時(shí)間數(shù)據(jù)可以構(gòu)建所拍攝場(chǎng)景的深度信息圖譜。這個(gè)原理非常像蘋(píng)果TrueDepth相機(jī)的設(shè)置原理。