用于实时识别多个用户的手指印象的设备、系统和方法

摘要

本文中描述了一种用于平台上的多个用户的手指印象的实时识别的设备、系统和方法。该设备包含：第一逻辑单元，注册对应的多个用户的手指印象，并且将多个用户中的每个用户的已注册的手指印象存储在存储单元中，其中由平台接收对应的多个用户的手指印象；和第二逻辑单元，根据多个用户中的每个用户的已注册的手指印象来实时识别活动的参与者，其中活动的参与者是执行的应用的参与者。

说明书

技术领域

本发明实施例一般性地涉及计算机用户识别领域。本发明实施例更尤其涉 及用于在交互计算机平台上实时识别多个用户的手指印象(finger impression) 的设备、系统和方法。

背景技术

随着计算机装置变得更加交互且允许多于一个的用户与执行在这样的计算 机装置上的应用交互，在每个用户可以与执行的应用交互之前识别该用户是耗 时的过程。

图1图示了具有交互触摸屏101的计算环境100，其被配置为与四个用户进 行交互。在交互触摸屏101上为计算环境100的每个用户分派一个定义区段。 定义区段(图1中由点状的区域示出)是被分配到其相应的定义区段的供用户 交互的排它区段。通过首先向交互触摸屏101识别他们自身，这样的交互触摸 屏101的用户可以在他们自身之间共享交互触摸屏101。用户通过在他们相应的 排它定义区段内完成电子注册或者通过在交互触摸屏101的定义区段中轮流注 册来识别他们自身。这样的识别过程是耗时的，并且限制了与交互触摸屏101 的动态多个用户交互体验。

附图说明

从以下给定的详细描述以及从本发明各种实施例的附图将更完全地理解本 发明的实施例，然而，这不应当被理解为将本发明限制到具体的实施例，而是 仅用于解释和理解。

图1是具有交互触摸屏以在触摸屏的定义区段中识别用户的高级计算环境。

图2是根据本发明一实施例的用于计算机触摸平台上的多个用户的实时识 别的高级计算环境。

图3是根据本发明一实施例的用于计算机触摸平台上的多个用户的实时识 别的高级计算环境。

图4是根据本发明的一实施例的用于在计算机触摸平台上实时识别多个用 户的手指印象的低级逻辑组件的图示。

图5是根据本发明的一实施例的为实时识别多个用户而检查的与手指印象 关联的信息分类的表。

图6是根据本发明的一实施例的用于计算机触摸平台上的多个用户的实时 识别的高级计算工作台环境。

图7是根据本发明的一实施例的用于计算机触摸平台上的多个用户的实时 识别的高级方法流程图。

图8是根据本发明的一实施例的用于在计算机触摸平台上注册多个用户的 高级方法流程图。

图9是根据本发明的一实施例的用于借助于分层比较法在计算机触摸平台 的多个用户之间识别每个用户的高级方法流程图。

图10根据本发明的一实施例图示了具有带有用于在计算机触摸平台的多个 用户之间识别每个用户的计算机可执行指令的机器可读介质的高级逻辑组件。

图11是根据本发明的一实施例的用于计算机触摸平台上的多个用户的实时 识别的系统级计算环境。

图12是根据本发明的一实施例的用于计算机触摸平台上多个用户的实时识 别的系统级计算环境。

具体实施方式

本发明的实施例涉及用于在交互计算机平台上实时识别多个用户的手指印 象的设备、系统和方法。本发明的实施例允许多个用户经由交互计算机平台来 实时访问应用。在一实施例中，在数据库中注册了所有用户的手指印象之后， 通过比较存储在小的、本地的和快速内存中的手指印象的分类信息来执行用户 识别。

本文中的术语“手指印象”是指对应的多个用户的指纹、对应的多个用户 的手指上的覆盖物的纹理、对应的多个用户的手指的颜色或者对应的多个用户 的手指的温度。

下面的示例图示了可以如何使用本发明的实施例。出于所有目的，这些示 例是非限制性的示例。例如计算机游戏，其中在视听装置或交互计算机触摸平 台上显现气球并且用户的目标是借助于交互计算机触摸平台来触摸尽可能多的 气球以刺破气球。在这样的示例中，不管注册用户中的谁触摸交互计算机触摸 平台以触摸气球来刺破它们，本发明的实施例都实时辨认用户并以正确的得分 (被刺破气球的数量)铃声告知玩游戏的用户。

在另一个示例中，一名或多名医生可以借助于交互计算机触摸平台为病人 做手术。在这样的示例中，当医生触摸交互计算机触摸平台的任何部分时，本 发明的实施例将辨认／识别每名医生的手指印象并记录每名医生所发挥的作用。 如果医生不被允许为病人的特定部分做手术，则借助于其手指印象曾经被识别 的那名医生不被允许为该病人的特定部分做手术。在这个示例中，其它医生可 以继续使用交互计算机触摸平台来为他们的病人做手术，因为他们的手指印象 被识别用于对病人的那个特定部位施行。为了简明起见，许多其它的用途被考 虑但未列出。

在一实施例中，该设备包含：第一逻辑单元，注册对应的多个用户的手指 印象并在存储单元中存储多个用户中的每个用户的被注册的手指印象，其中由 交互计算机平台接收对应的多个用户的手指印象。在一实施例中，该设备还包 含第二逻辑单元以根据多个用户中的每个用户的被注册的手指印象来实时识别 活动的参与者，其中活动的参与者是执行应用的参与者。

在一实施例中，该设备包含内存以存储来自存储单元的、活动的参与者的 手指印象的副本。在一实施例中，该内存可以用任何快速访问存储器来代替。 在一实施例中，第二逻辑单元可操作为经由比较逻辑单元404来实时识别活动 的参与者，比较逻辑单元404可操作为将活动的参与者的手指印象与内存中活 动的参与者的手指印象的副本比较。在一实施例中，比较逻辑可操作为借助于 分层分类的信息将活动的参与者的手指印象与活动的参与者的手指印象的副本 比较，分层分类的信息允许导致用户的实时识别的快速比较。在一实施例中， 交互计算机平台包含触摸板，触摸板可操作为获取对应的多个用户的手指印象 的每个手指印象的照相图像。

在下面的描述中，论述了许多细节以提供对本发明的实施例的更彻底的解 释。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的 情况下实践本发明的实施例。在其它实例中，以框图的形式而非详细地示出了 众所周知的结构和装置，以便避免使本发明实施例模糊。

注意在实施例的对应附图中，用线表示信号。一些线可以较粗以指示更多 构成的信号路径和／或在一端或多端具有箭头以指示主要信息流方向。这样的指 示不意图是限制的。相反，连同一个或多个示例性实施例使用这些线以促进更 容易地理解电路或逻辑单元。如由设计需要或偏好所规定的任何被表示的信号 可以实际地包含可以在任一方向传播的并且可以用信号方案的任何适合的类型 (例如差分对，单端等)实施的一个或多个信号。

图2是根据本发明的一实施例的用于在计算机触摸平台204上实时识别多 个用户206-208的高级计算环境200。在一实施例中，计算机触摸平台204是单 个计算机触摸平台。在一实施例中，计算环境200包含可视屏，例如平板显示 器。在一实施例中，计算环境200还包含用于注册用户和实时识别用户的具有 第一和第二单元的操纵台单元203以及计算机触摸平台204。在一实施例中，本 文中论述的一些或所有装置可操作为经由无线器件205彼此进行通信。在一实 施例中，计算机触摸平台204配置为在计算机触摸平台204表面上的任何部位 接收多个用户(206、207和208)的手指印象。

在一实施例中，计算机触摸平台204是接收可视屏201上显示的信息的触 摸板。在另一实施例中，计算机触摸平台204是触摸屏，该触摸屏配置为接收 手指印象、实时识别手指印象并在与图3示出的相同屏上显示执行的程序。

参照回图2，根据本发明的一实施例，操纵台203可操作为处理由计算机触 摸平台204所接收的手指印象。在一实施例中，操纵台203集成在可视屏201 内。在另一实施例中，操纵台203是未集成在可视屏201中的独立的处理单元。 在一实施例中，如图3中所论述的，操纵台203的处理逻辑单元集成在触摸屏 中。

参照回图2，操纵台203配置为注册由计算触摸平台204所接收的手指印象。 在一实施例中，注册的过程包含：在分层视图中将手指印象的属性进行分类并 将它们存储在存储单元202中。在一实施例中，操纵台单元203包括比较单元， 该比较单元将平台204的任何用户的手指印象与关于手指印象的分类的信息的 副本进行比较。在一实施例中，比较操作比可视屏201的刷新速率快。在一实 施例中，该比较操作以将手指印象与关于手指印象的高级信息进行比较开始。 如果在这样的高级上发现匹配，则该用户被识别并复杂的比较(例如，将手指 印象的精确图像与该用户的手指印象的图像进行比较)被避免。这样迅速的比 较使用户感知手指印象的实时识别，即对人的体验来说是无缝识别过程。

图3是根据本发明的一实施例的用于计算机触摸平台301上多个用户302 和303的实时识别的高级计算环境300。在一实施例中，计算机触摸平台301 是触摸屏，其可操作为接收手指印象、获取手指印象的照相图像、处理手指印 象以实时识别它们并且在平台301上显示执行的应用。在本实施例中，用于实 时识别手指印象的所有必需的逻辑都被集成在平台301内。根据前面的描述， 对于本领域普通技术人员来说，这样的实施例的许多替代方案、修改和变化将 是显而易见的。这样的替代方案、修改和变化是本发明实施例的一部分。

在一实施例中，计算机触摸平台301包括传感器(未示出)以在计算机触 摸平台301表面上的任何物理位置处接收手指印象。在一实施例中，传感器包 含光学传感器。在其它实施例中，传感器包含超声传感器。在一实施例中，传 感器包含无源电容传感器。在一实施例中，传感器包含有源电容传感器。在替 代的实施例中，传感器包含光学、超声、无源电容和有源电容传感器的组合。 传感器可以是本领域中或者以其它方式已知的能够捕获手指印象特性的任何其 它类型的适合的传感器。

在一实施例中，计算机触摸平台301包含一套逻辑单元304，逻辑单元304 包括：第一逻辑单元305、第二逻辑单元306、快速访问存储器307和存储单元 202。在一实施例中，第一逻辑单元305可操作为对用户302和303的手指印象 进行注册。在一实施例中，第一逻辑单元305配置为对用户302和303的手指 印象特性进行归类并且然后将归类的特性存储在存储单元202中。

在一实施例中，第一逻辑单元305配置为对手指印象的特性归类为：具有 手指印象的样式类型的信息的第一分类，具有手指印象的样式类型的独特特征 的信息的第二分类，和具有手指印象的完整照相图像的信息的第三分类。信息 的三个分类不是信息分类的排它列表。在一实施例中，如图5中示出的，由计 算机触摸平台301接收的手指印象被归类在附加分类中。

参照回图3，在一实施例中，具有手指印象的样式类型的信息的第一分类包 括拱形、环形和螺旋类型样式的手指印象。在一实施例中，具有手指印象类型 的独特特征的信息的第二分类包括诸如纹线末端(ridge ending)、分叉、点、短 纹线等的特征。在一实施例中，具有手指印象的完整照相图像的信息的第三分 类包括手指印象的平面图像和滚降图像。当在计算机触摸平台301上平面地按 压用户手指时，获取手指印象的平面图像。当用户的手指沿着计算机触摸平台 301的表面向右和／或向左滚动时，获取手指印象的滚降图像。

在一实施例中，第一逻辑单元305配置为为计算机触摸平台301的用户的 每个手指印象生成手指印象数据库。在一实施例中，第一逻辑单元305还配置 为对每个用户单个手指印象或者单个用户的多个手指印象进行归类。

在一实施例中，第二逻辑单元306可操作为借助于将用户的手指印象与存 储单元202中存储的手指印象中的那个进行比较来识别用户。在一实施例中， 第二逻辑单元306可操作为使用任何已知的指纹辨认算法来识别用户的手指印 象。在一实施例中，第二逻辑单元306制作被注册的用户手指印象的手指印象 副本，并将该副本存储在快速访问存储器307中。在一实施例中，快速访问存 储器307是内存。在另一实施例中，可以在不改变本发明实施例本质的情况下 使用其它的快速访问存储器。参考图4-5以及图7-10更详细地论述第一逻辑单 元305和第二逻辑单元306的操作。

图4是根据本发明的一实施例的用于在计算机触摸平台201／301上实时识别 多个用户401_1-N的手指印象的低级逻辑组件400的图示。本文中论述的实施例 可应用于配置为顺序地或同时地接收多个用户手指印象的任何计算机触摸平 台。在实施例400中，用户401_1-N在计算机触摸平台201／301上放置它们相应的 手指403_1-N。点状箭头表示用户401_1-N可以将它们的手指放置在计算机触摸平台 201／301表面的任何物理位置并且不限制于如参考图1所论述的定义的排它区 域。

参考回图4，在一实施例中，如参考图3所论述的，由第一逻辑单元305 注册来自从用户401_1-N中的每个用户的手指印象，由计算机触摸平台201／301接 收所述手指印象。在一实施例中，第一逻辑单元305基于手指印象的各种特性 对手指印象进行归类。在一实施例中，由第一逻辑单元305将被归类的特性存 储在存储单元202中。

在一实施例中，第二逻辑单元306可操作为实时识别/辨认用户的手指印象。 在一实施例中，第二逻辑单元306可操作为将活动的参与者的手指印象的副本 从存储单元202存储到快速访问存储器402。

本文中的术语“活动的参与者”是指执行应用的参与者(用户)，与可以被 第一逻辑单元305注册但未与执行的应用交互的“不活动的参与者”相反。

在一实施例中，在分层视图中组织手指印象副本用于快速查找。在一实施 例中，分层视图包含与在手指印象的注册过程期间制作的信息分类相似的信息 分类。图5图示了信息的五个分类，它们从左至右且从上至下以分层的方式组 织用于快速查找，导致手指印象的实时识别。

参考回图4，在一实施例中，快速访问存储器是内存。在一实施例中，第二 逻辑单元306包含比较逻辑单元404，比较逻辑单元404可操作为将活动的参与 者的手指印象与内存402中活动的参与者的手指印象的副本进行比较。在一实 施例中，比较逻辑单元404配置为通过将活动的参与者的手指印象与存储在存 储单元202中的被注册的手指印象或者与存储在快速访问存储器402中的手指 印象的副本进行匹配来施行手指印象识别。在一实施例中，比较逻辑单元404 可操作为借助于包括基于样式的算法和基于细节的算法的任何类型的算法来施 行指纹识别。

在一实施例中，第一逻辑单元305和第二逻辑单元306实施为软件。在另 一实施例中，第一逻辑单元305和第二逻辑单元306实施为硬件。在一实施例 中，第一逻辑单元305和第二逻辑单元306是处理器的一部分，并且可经由软 件来配置。

在一实施例中，比较逻辑单元404通过将接收的手指印象与具有注册的手 指印象的样式的信息的第一分类进行比较来对接收的手指印象应用基于样式的 算法。在一实施例中，比较逻辑单元404可操作为将活动的参与者的手指印象 与信息的一个或多个分类进行比较，该一个或多个分类的信息包含：具有活动 的手指印象的样式类型的信息的第一分类；具有手指印象的样式类型的独特特 征的信息的第二分类，其中响应于在信息的第一分类中未发现匹配，将信息的 第二分类与手指印象进行比较；具有手指印象的完整照相图像的信息的第三分 类，其中响应于在信息的第二分类中未发现匹配，将信息的第三分类与手指印 象进行比较。

图5是根据本发明一实施例的为实时识别多个用户而检查的与手指印象相 关联的信息/特性的分类(分类A-分类E)的表500。虽然表500中图示了5个 分类，但是可以为多个用户的快速实时识别而归类更少或更多的分类。在一实 施例中，将活动的参与者的手指印象与手指印象的所存储的副本的那个相比较 的顺序是从右至左和从上到下。在其它实施例中，其它比较顺序可由第二逻辑 单元306施行。

在一实施例中，具有手指印象的样式类型的信息的第一分类(分类A)包 括：手指印象的拱形、环形和螺旋类型样式。在一实施例中，具有手指印象的 类型的独特特征的信息的第二分类(分类B)包括诸如纹线末端、分叉、点、 短纹线等的特征。在一实施例中，具有手指印象的完整照相图像的信息的第三 类(分类C)包括手指印象的平面图像和滚降图像。当在计算机触摸平台301 上按压用户手指时，获取平面图像。当用户手指沿着计算机触摸平台301的表 面向右和／或向左滚动时，获取手指印象的滚降图像。

在一实施例中，具有温度信息的信息的第四分类(分类D)包括用户手指 的温度范围(凉爽、正常、温暖)。在一实施例中，凉爽温度范围为从华氏95 度及以下。在一实施例中，正常温度范围为从华氏96-99度。在一实施例中，温 暖温度范围是华氏100度及以上。在一实施例中，温度传感器(未示出)也可 以合并在计算机触摸平台201／301内并校准为计及由计算机触摸平台201／301自 身生成的热量。

在一实施例中，温度传感器规则地分布在计算机触摸平台201／301内，并且 配置为确定沿手指的各个位置处的手指温度。在一实施例中，通过计算在用户 手指和／或手的各个位置处所感测的温度的平均值来为手指和／或用户手确定平 均温度。然后，由第二逻辑单元306将该平均温度与分类D信息进行比较。在 一实施例中，第二逻辑单元306在匹配分类A信息中的样式类型之前施行与分 类D信息的温度匹配以确定用户的身份。

在一实施例中，该温度传感器包含耦合到带隙电路的热二极管以感测温度 改变。然后，将该温度改变输入到模数转换器(ADC)以确定与感测的温度对 应的数字值。然后，将该数字值转化成是用于与分类D信息中的温度相比较的 温度的可读温度。还可以使用本领域已知的其它适合的温度传感器来捕获人的 温度手指／手印象以识别用户。

在一实施例中，具有颜色信息的第五分类(分类E)包括手指印象的颜色 类型。在一实施例中，手指印象的颜色类型由颜色的红、绿和蓝(RGB)值表 示。在一实施例中，在不改变本发明实施例本质的情况下，使用其它的颜色编 码来对手指印象的各种颜色进行归类。在一实施例中，第二逻辑单元306在匹 配分类A信息中的样式类型之前施行与分类E信息的颜色匹配以确定用户的身 份。

在一实施例中，计算机触摸平台201／301配置为获取手指印象的照相画面。 在一实施例中，根据手指印象的照相画面确定颜色信息。在其它实施例中，还 可以使用本领域中已知的颜色传感器以捕获人的颜色手指／手印象来识别用户。

在一实施例中，第二逻辑单元306的比较逻辑单元404比较手指印象特性 所用的顺序是可编程的。例如，对于其中每个用户都具有不同的手指印象颜色 的情景，分类E信息可以是比较逻辑单元404所比较的第一信息。在这样的实 施例中，由第二逻辑单元306对颜色信息的快速检查可以确定用户的身份，而 不需要大量计算以将手指印象与照相图像比较。

图6是根据本发明一实施例的用于计算机触摸平台上的多个用户的实时识 别的高级计算工作台环境600。在一实施例中，计算机触摸平台201／301配置为 工作台601。多个用户通过首先借助于计算机触摸工作台601上他们的手指印象 来识别他们自身而能够彼此交互。根据此处所论述的实施例，不同于图1的配 置，在工作台601表面上的任何物理点处识别用户。

图7是根据本发明的一实施例的用于计算机触摸平台201／301／601上的多个 用户的实时识别的高级方法流程图700。参考图2-6来论述方法流程图700。

在块701，计算机触摸平台201／301／601接收一个或多个用户的手指印象以 注册那些用户。在块702，第一逻辑单元305注册所接收的对应的用户的手指印 象。在块703，第一逻辑单元305将每个用户的已注册的手指印象存储在存储单 元202中。在块704，第二逻辑单元306根据每个用户的已注册的手指印象来实 时识别活动的参与者。

图8是根据本发明的一实施例的用于在单个计算机触摸平台201／301／601上 注册(图7的块702)多个用户的高级方法流程图800。将参考图2-6来论述方 法流程图800。

在块801，第一逻辑单元305将由计算机触摸平台201／301／601所接收的手 指印象归类为具有手指印象的样式类型的信息的第一分类。在块802，第一逻辑 单元305将接收的手指印象归类为具有手指印象的样式类型的独特特征的信息 的第二分类。在块803，第一逻辑单元305将接收的手指印象归类为具有手指印 象的完整照相图像的信息的第三分类。信息的三个分类的列表不是信息的分类 的排它列表。在一实施例中，第一逻辑单元305将接收的手指印象归类为如图5 中示出的附加分类。

参照回图8，在一实施例中，具有手指印象的样式类型的信息的第一分类包 括手指印象的拱形、环形和螺旋类型样式。在一实施例中，具有手指印象的类 型的独特特征的信息的第二分类包括诸如纹线末端、分叉、点、短纹线等的特 征。在一实施例中，具有手指印象的完整照相图像的信息的第三分类包括手指 印象的平面图像和滚降图像。当在计算机触摸平台301上平面地按压用户手指 时，获取平面图像。当用户手指沿着计算机触摸平台301的表面向右和／或向左 滚动时，获取手指印象的滚降图像。

图9是根据本发明的一实施例的用于借助于分层比较方法识别计算机触摸 平台201／301／601的多个用户中的每个用户的高级方法流程图900。参考图2-6 来论述方法流程图900。

在块901，比较逻辑单元404将接收的活动的参与者的手指印象与具有存储 在快速访问存储器307中的活动的手指印象的类型的信息的第一分类(分类A) 进行比较。图9中块901前面的点和相同图中其它的点表示本发明的实施例配 置为将手指印象与导致用户的最快速识别的信息的任何分类进行比较。例如， 当手指印象是颜色时，则在将活动的参与者的手指印象和信息的第一分类进行 比较之前，施行将所接收的活动的参与者的手指印象与信息的第五分类(分类E) 进行比较。

在块902，做出针对所接收的活动的参与者的手指印象是否发现匹配的确 定。如果发现匹配，则在块907，允许用户参与执行的应用／与执行的应用交互。 如果未发现匹配，则将接收的手指印象与信息的另一分类进行比较。

在块903，比较逻辑单元404将所接收的活动的参与者的手指印象与具有活 动的手指印象的独特特征的信息的第二分类(分类B)进行比较。在块904，做 出针对所接收的活动的参与者的手指印象是否发现匹配的确定。如果发现匹配， 则在块907，允许用户参与执行的应用／与执行的应用交互。如果未发现匹配， 则将所接收的手指印象与信息的另一分类进行比较。

在块905，比较逻辑单元404将所接收的活动的参与者的手指印象与具有活 动的手指印象的完整照相图像的信息的第三分类(分类C)进行比较。在块906， 做出是否针对所接收的活动的参与者的手指印象发现匹配的确定。如果发现匹 配，则在块907，允许用户参与执行的应用／与执行的应用交互。如果未发现匹 配，则将所接收的手指印象与信息的另一分类进行比较。在一实施例中，如果 未发现匹配，则在块908，在用户与计算机触摸平台201／301／601交互之前请求 用户注册。

虽然流程图900图示了如何使用图5的分类A-C用于手指印象识别／辨认， 但是可以在流程图900中的的任何点添加信息的其它分类(例如图5的分类D-E) 用于实时识别。

图10图示了根据本发明的一实施例的具有机器可读介质1001的高级逻辑 1000组件，机器可读介质1001具有计算机可执行指令(例如，实施图6-8的流 程图的指令)用于识别计算机触摸平台201／301／601的多个用户中的每个用户。 实施例的元素可以提供为用于存储计算机可执行指令的机器可读介质。在一实 施例中，机器可读介质1001可以包括但不限于闪存、光盘、CD-ROM、 DVD-ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、或者其它类型的适合 用于存储电子或计算机可执行指令的机器可读介质。例如，本发明的实施例可 以作为计算机程序(例如BIOS)下载，计算机程序可以经由通信链接(例如调 制解调器或网络连接)通过数据信号的形式从远程计算机(例如服务器)传递 到请求计算机(例如客户端)。

在一实施例中，机器可读指令1001由分别包含第一逻辑单元305和第二逻 辑单元306的处理器1002执行。如以上论述的，处理器1002的第一逻辑单元 305注册用户的手指印象，并将已注册的手指印象存储在存储单元202中。处理 器1002的第二逻辑单元306通过将该手指印象与存储在快速存储器307中的手 指印象进行比较来施行活动的参与者的手指印象的实时识别／辨认。

图11是根据本发明的一实施例的用于单个计算机触摸平台上的多个用户的 实时识别的系统级计算环境。在一实施例中，图11图示了根据本发明的一实施 例的可以用于基于对象跟踪来适配显示器的硬件和用户接口。图11概要性地图 示了根据本发明的一实施例的索尼3娱乐装置的总体系统架构，其 为可以可兼容用于参考图2-10论述的计算机触摸平台201／301／601上的手指印 象的实时识别的操纵台。

在一实施例中，提供了平台单元2000，其中多个外围装置可与平台单元2000 连接。在一实施例中，平台单元2000包含：处理器2028、动态随 机访问存储器(XDRAM)单元2026、具有专用视频随机访问存储器(VRAM) 单元2032的现实模拟器图形单元2030和I／O桥2034。在一实施例中，平台单 元2000还包含通过I／O桥2034可访问的用于从盘2040A读取的Disk 光盘读取器2040和可拆卸的插槽式硬盘驱动（HDD）2036。在一实 施例中，平台单元2000还包含类似地通过I/O桥2034可访问的存储器卡读取器 2038用于读取小型闪存卡、Memory存储器卡等等。

在一实施例中，I/O桥2034连接到：多个通用串行总线(USB)2.0端口 2024、千兆以太网端口2022、IEEE802.11b／g无线网络(Wi-Fi)端口2020、以 及能够支持多达7个蓝牙连接的无线链接端口2018。

在操作中，I/O桥2034处理所有的无线、USB和以太网数据，包括来自一 个或多个游戏控制器2002的数据。例如，当用户在玩游戏时，I/O桥2034经由 蓝牙链接来接收来自游戏(运动)控制器2002的数据，并且将其导向至处理器2028，其相应地更新游戏的当前状态。

在一实施例中，除了游戏控制器2002之外，无线USB和以太网端口还提 供连接给其它外围装置，诸如：远程控件2004、键盘2006、鼠标2008、诸如索 尼便携式娱乐装置的便携式娱乐装置2010、诸如Eye视 频图像传感器2012的视频图像传感器、麦克风耳机2020、麦克风阵列2015、 索尼控制器2003、卡读取器2016、用于卡读取器2016的存储器卡2048。 因此，这些外围装置可以原则上无线连接到平台单元2000；例如便携式娱乐装 置2010可以经由Wi-Fi临时(ad-hoc)连接来通信，而麦克风耳机2020可以 经由蓝牙链接来通信。

提供这些接口意味着索尼Playstation装置还可能与其它外围装置(诸如 数字视频记录器(DVR)、机顶盒、数字视频图像传感器、便携式媒体播放器、 IP语音电话、移动电话、打印机以及扫描仪)兼容。

在一实施例中，游戏控制器2002可操作为：经由链接与平台单元2000 无线通信；或与USB端口连接，因此还提供电源，通过该电源为游戏控制器2002 的电池充电。在一实施例中，游戏控制器2002还包括：存储器、处理器、存储 器卡读取器、诸如闪存的永久性存储器、诸如LED或红外光的光发射器、麦克 风与扬声器、数字视频图像传感器、扇形光电二极管、内部时钟、诸如面向游 戏操纵台的球形截面的可辨认／可识别形状。

在一实施例中，游戏控制器2002被配置用于三维位置确定。因此，除了常 规按钮或操纵杆命令之外或代替常规按钮或操纵杆命令，游戏控制器2002的用 户的手势和移动可以转化对游戏的输入。可选地，其它无线启用的外围装置(诸 如Playstation^TM便携式装置)可以用作控制器。在Playstation^TM便携式装置的情 况中，可以在装置的屏上提供附加的游戏或控制信息(例如，控制指令或人数)。 还可以使用其它替代的或补充的控制装置，诸如跳舞毯(未示出)、光枪(未示 出)、方向盘和脚踏(未示出)等等。

在一实施例中，远程控件2004也可操作为经由蓝牙链接与平台单元2000 无线通信。远程控件2004包含：适用于操作Blu Ray^TM Disk BD-ROM读取器 2040的控件和适用于磁盘内容导航的控件。

除了常规的预录制和可录制的CD以及所谓的超级音频CD以外，BluRay^TMDisk BD-ROM读取器2040可操作为读取与Playstation和Playstation2装置兼容 的CD-ROM。除了常规的预录制和可录制的DVD以外，读取器2040还可操作 为读取与Playstation2及Playstation3装置兼容的DVD-ROM。读取器2040进一 步可操作为读取与Playstation3装置兼容的BD-ROM以及常规的预录制和可录 制的BluRayDisk。

平台单元2000可操作为将由Playstation3装置经由现实模拟器图形单元 2030生成或解码的音频和视频通过音频和视频连接器供应给显示器和声音输出 装置(诸如显示器201／301／601)。音频连接器2050可以包括常规的模拟和数字 输出，而视频连接器2052可以各种地包括：组件视频、超级视频、复合视频和 一个或多个高清多媒体接口(HDMI)输出。因此，视频输出可以是用诸如PAL 或NTSC的格式，或者可以是用720p、1080i或1080p高清。

在一实施例中，视频图像传感器2012包含单个电荷耦合装置(CCD)和 LED指示器。在一些实施例中，图像传感器2012包括基于硬件和软件的实时数 据压缩和编码设备，以便可以用适当的格式(诸如基于内部图像的MPEG(运 动图像专家组)标准)传输压缩的视频数据以供平台单元2000解码。在一实施 例中，视频图像传感器LED指示器布置为响应于来自平台单元2000的适当的 控制数据来发光以例如表示不利的照明条件。

视频图像传感器2012的实施例可以经由HDMI、USB、或Wi-Fi通 信端口各种地连接到平台单元2000。视频图像传感器的实施例可以包括一个或 多个关联的麦克风并且还可以能够传输音频数据。在视频图像传感器的实施例 中，CCD可以具有适用于高清视频捕获的分辨率。在一实施例中，由视频图像 传感器捕获的图像可以例如合并在游戏内，或者被解释为游戏控制输入。在另 一实施例中，视频图像传感器是适用于检测红外光的红外视频图像传感器。

在一实施例中，平台单元2000可操作为经由上面论述的任何通信手段与计 算机触摸平台201／301／601通信。

图12是根据本发明的一实施例的用于计算机触摸平台201/301／601上的多 个用户的实时识别的系统级计算环境。图12图示了根据本发明的一实施例的可 以用于处理指令的附加硬件。在一实施例中，如图12中进一步图示的，图11 的处理器2128包含四个基本组件：包含存储器控制器2160和双总线接口 控制器2170A的外部输入输出结构、被称为功率处理元件2150的主处理器、被 称为协同处理元件(SPE)2110A-H的八个协同处理器和连接以上组件的被称为 元件互联总线2180的循环数据总线。

在一实施例中，功率处理元件(PPE)2150是基于以3.2GHz的内部时钟运 行的双向同步多线程Power2070相容PowerPC内核(PPU)2155。它包含512kB 二级(L2)缓存2152和32kB一级(L1)缓存2151。PPE2150能够每个时钟 周期进行八个单一方位运算，转化为3.2GHz时的25.6吉拍(GFLOP)。PPE2150 的主要作用是充当对于SPE2100A-H的控制器，其处理大多数计算工作量。在 操作中，PPE2150维持任务排队，从而为SPE2110A-H调度任务和监视它们的 进度。因此，每个SPE2110A-H运行一内核，内核的作用是取来任务、执行它 并与PPE2150同步。

在一实施例中，每个协同处理元件(SPE)2110A-H包含相应的协同处理单 元(SPU)2120A-H和相应的存储器流控制器(MFC)2140A-H，其中MFC 2140A-H进而包含相应的动态存储器访问控制器(DMAC)2142A-H、相应的 存储器管理单元(MMU)2144A-H和总线接口(未示出)。每个SPU2120A-H 是具有本地RAM2130A-H的RISC处理器。

在一实施例中，元件互联总线(EIB)2180是Cell处理器2028内部的逻辑 循环通信总线，其连接上述的处理器元件即PPE2150、存储器控制器2160、双 总线接口控制器1570A、B和8个SPE2110A-H，总共12个参与者。参与者能 够以每时钟周期至少8字节的速率同时读和写总线。如先前指出的，每个SPE 2110A-H包含DMAC2142A-H用于调度更长的读或写序列。EIB包含四个通道： 两个在顺时针方向上和两个在逆时针方向上。因此对于12个参与者，任何两个 参与者之间的最长步进式数据流在适合方向上是六步。

在一实施例中，存储器控制器2160包含XDRAM接口2162，存储器控制 器通过该接口2162与XDRAM接合。双总线接口控制器2170A、B包含系统接 口2172A、B。

说明书中提到的“一实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”或“其它实 施例”表示连同实施例描述的特定特征、结构或特性包括在至少一些实施例中， 但不一定在所有实施例中。各个出现的“一实施例”、“一个实施例”或“一些 实施例”不一定所有都涉及相同的实施例。如果说明书叙述了“可”、“可以” 或“能够”包括组件、特征、结构或特性，则那个特定的组件、特征、结构或 特性不要求被包括；如果说明书或权利要求涉及“一”或“一个”元件，则那 不表示仅存在一个元件。如果说明书或权利要求涉及“附加的”元件，则那不 排除存在多于一个附加元件。

虽然已连同其具体实施例描述了本发明，但是根据之前的描述，这些实施 例的很多替代、修改和变化对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。本 发明的实施例意图包括所有这些替代、修改和变化使得落入所附权利要求的广 义范围内。