本周，微軟推出了“Surface Go”——一款針對教育市場及其他領(lǐng)域的經(jīng)濟型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的改進，但終究沒有看到能夠?qū)嵸|(zhì)性刺激平板電腦市場的新賣點。

美國專利和商標(biāo)局7月10號公布了一項授權(quán)給微軟的專利，該專利涵蓋了微軟關(guān)于未來非接觸式輸入系統(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，那么這個輸入系統(tǒng)可能會真正做到震撼整個市場。這顯然會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，這個系統(tǒng)的一些特征類似于現(xiàn)在蘋果用于Face ID的TrueDepth相機。蘋果擁有許多基于下一代TrueDepth相機的專利，TrueDepth相機由于可以很好地捕捉深度進而獲得3D信息，能夠用來協(xié)助實現(xiàn)手勢識別等功能。微軟目前這項授權(quán)專利涵蓋了類似的發(fā)明，但作為這方面布局的開端，這項專利更多還是專注于非接觸式輸入方面。

微軟這項授權(quán)專利涵蓋了基于視覺檢測形式非接觸式輸入的發(fā)明。專利中，發(fā)明人使用由深度相機和/或其他類似設(shè)備構(gòu)成的跟蹤系統(tǒng)，接收一個或多個人類對象場景的深度信息圖譜。然后，系統(tǒng)會通過分析這些深度信息圖譜中的像素以識別出具有最淺深度的非靜態(tài)像素。接著，系統(tǒng)會再將光標(biāo)位置映射到這些非靜態(tài)像素的位置，通過這種方式，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還可以在被接收并翻譯成系統(tǒng)可識別內(nèi)容后，用于控制光標(biāo)操作和多點觸控。

如下FIG.1A和FIG.1B來自微軟的這項專利，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)后會進一步控制光標(biāo)移到該位置。

微軟進一步指出，使用過程中用戶進行的其他移動可能會被系統(tǒng)解釋為其他控制命令。作為非限定性示例，用戶可以執(zhí)行多個光標(biāo)操作，包括點擊和拖動操作等。

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

另外，該非接觸式輸入系統(tǒng)也可以對人以外的其他物體進行建模和/或跟蹤。對這些其他對象的建模和跟蹤處理可以不需要人類對象作為輔助而獨立進行。例如，該系統(tǒng)既可以跟蹤握持觸控筆的用戶的運動，也可以僅僅跟蹤觸控筆本身的運動。

實際上，任何手指或多點觸摸手勢的使用都在本發(fā)明專利的保護范圍內(nèi)。雖然“多點觸控”字面上僅用于描述多個手指操控的手勢，但是應(yīng)該理解，這項發(fā)明可以進一步使得這種手勢能夠以非接觸式的方式進行。

這種非接觸式多點觸控手勢的示例包括輕擊手勢、雙擊手勢、按壓手勢、滾動手勢、平移手勢、輕彈手勢、雙指輕擊手勢、雙指滾動手勢、捏合手勢、傳播手勢和旋轉(zhuǎn)手勢等。然而，應(yīng)當(dāng)理解，這些實施例僅僅是說明性的，并不意圖以任何方式對此進行限制。

自然用戶界面（NUI，Natural User Interface）

最后，微軟還指出，當(dāng)計算機設(shè)備中還包括例如鍵盤，鼠標(biāo)，觸摸屏或游戲控制器時，輸入子系統(tǒng)還可以包括這些用戶輸入設(shè)備中的一個或多個，也可以和這些輸入設(shè)備通過接口連接。在一些實施例中，輸入子系統(tǒng)可以包括選定的自然用戶輸入（NUI）組件或與其進行接口連接（例如，專利圖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音和/或語音識別的麥克風(fēng)；用于機器視覺和/或手勢識別的紅外、彩色、立體和/或深度相機；頭部運動跟蹤器、眼睛運動跟蹤器、加速度計和/或陀螺儀、用于運動檢測和/或意圖識別；以及用于評估大腦活動的電場感應(yīng)組件。

在一些實施例中，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。通過系統(tǒng)配置，這架“結(jié)構(gòu)光”深度相機可以外界場景投射包括多個離散特征（例如，線或點）的結(jié)構(gòu)化紅外光。另外一架相機在合適的配置后，對從場景中反射回的結(jié)構(gòu)光進行成像。系統(tǒng)采集到成像數(shù)據(jù)后，通過對成像場景各個區(qū)域內(nèi)相鄰特征之間的間隔進行分析，可以構(gòu)建所拍攝場景的深度信息圖譜。

輸入子系統(tǒng)還可以包括基于“ToF（飛行時間）”的深度相機或通過接口與其連接。ToF深度相機會包括一個光源和兩個紅外相機，這個光源在配置后可以向目標(biāo)場景內(nèi)投射脈沖紅外光，而這兩個相紅外機在配置后，可以檢測從場景中反射的脈沖紅外光。紅外相機可以包括與脈沖紅外光源同步的電子快門，但是兩個相機的積分時間不同，這使得從紅外結(jié)構(gòu)光源到目標(biāo)場景然后反射抵達兩個相機的像素分辨的脈沖飛行時間，可以通過對相應(yīng)像素中接收的相對光子數(shù)量的分析獲得，基于像素分辨的飛行時間數(shù)據(jù)可以構(gòu)建所拍攝場景的深度信息圖譜。這個原理非常像蘋果TrueDepth相機的設(shè)置原理。