[發明專利]交互式投影系統及交互方法

無效

• 申請號: 201010143267.8
• 申請日: 2010-03-03
• 公開（公告）號: CN101840062A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 宋展;陳曦;張小婷;鐘志杰
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: G02B21/00
• 分類號: G02B21/00;G06F3/033
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

1.一種交互式投影系統，包括：控制裝置、與控制裝置通訊連接的投影裝置及采集裝置，其特征在于：所述控制裝置中設有標定圖像的源圖像，所述控制裝置控制投影裝置將標定圖像的源圖像投射至投影區域后由采集裝置采集后傳輸給控制裝置，所述控制裝置根據采集裝置采集的投影區域的標定圖像的投影圖像與控制裝置中標定圖像的源圖像的位置關系計算出投影變換矩陣并根據投影變換矩陣進行系統標定。

2.如權利要求1所述的交互式投影系統，其特征在于：所述標定圖像為N×M棋盤格圖像，所述控制裝置提取所述采集裝置采集的投影區域的N×M棋盤格圖像的投影圖像的角點位置并進行排序，所述控制裝置根據采集裝置采集的投影區域的N×M棋盤格的投影圖像的角點位置與控制裝置中設有的N×M棋盤格的源圖像的角點位置關系計算出投影變換矩陣并根據投影變換矩陣進行系統標定。

3.如權利要求1或2所述的交互式投影系統，其特征在于：所述交互式投影系統還包括交互筆，所述控制裝置控制采集裝置采集圖像數據并根據采集裝置采集的圖像數據獲取交互筆輸出信號的亞像素定位信息并根據所述亞像素定位信息及所述投影變換矩陣計算所述交互筆在所述采集的投影圖像于投影前預設在控制裝置中的原圖像中的位置。

4.如權利要求3所述的交互式投影系統，其特征在于：所述控制裝置根據采集裝置采集圖像數據及預設的閾值找出超過閾值的所述交互筆的發光像素點集并計算所述像素點集的中心位置。

5.如權利要求3所述的交互式投影系統，其特征在于：所述交互筆輸出紅外信號，所述采集裝置上裝設有與交互筆輸出的紅外信號光譜相適應的窄帶濾光片，所述采集裝置為攝像頭。

6.如權利要求1所述的交互式投影系統，其特征在于：控制裝置包括處理器模塊、與處理器模塊連接的采集模塊、與處理器模塊連接并用于存儲數據信息的存儲模塊，

采集模塊用于接收處理采集裝置所采集的數據信息，并將采集裝置所采集的數據信息傳輸給處理器模塊進行處理，

所述存儲模塊存儲有N×M棋盤格的源圖像，

所述處理器模塊包括系統標定單元及目標跟蹤單元，

所述處理器模塊統一管理采集模塊及存儲模塊并控制采集模塊及存儲模塊的運行，

所述系統標定單元調用存儲模塊中存儲的N×M棋盤格的源圖像，并驅動投影裝置將所調用的N×M棋盤格的源圖像投射到投影區域，同時驅動采集裝置采集投射在投影區域的N×M棋盤格的投影圖像并通過采集模塊傳輸給處理器模塊，系統標定單元提取投影區域中的N×M棋盤格的投影圖像中的角點位置并進行排序，系統標定單元根據所調用的存儲模塊中存儲的N×M棋盤格的源圖像中的角點與經系統標定單元提取的通過采集裝置采集的投影區域中的N×M棋盤格的投影圖像中的角點位置信息計算出投影變換矩陣并根據所述投影變換矩陣進行系統標定。

7.如權利要求6所述的交互式投影系統，其特征在于：所述目標跟蹤單元驅動采集裝置采集投影區域的投影圖像并傳輸到處理器模塊，目標跟蹤單元根據預設的閾值找出所采集到的投影圖像中超過閾值的像素點集，并計算像素點集的中心位置，目標跟蹤單元調用系統標定單元所計算出的投影變換矩陣，所述目標跟蹤單元根據投影變換矩陣計算交互筆的輸出信號在投影裝置投影前預設在控制裝置中的原圖像中的位置，再驅動投影裝置投射在投影區域顯示輸出并跟蹤交互筆輸出信號的運動軌跡。

8.一種交互方法，其特征在于：包括如下系統標定的步驟：

I.將標定圖像投影到投影區域；

II.采集投射在投影區域的標定圖像的投影圖像；

III.根據所采集的投影區域的標定圖像的投影圖像與投影前的標定圖像的源圖像的位置關系計算出投影變換矩陣并根據投影變換矩陣進行系統標定。

9.如權利要求8所述的交互方法，其特征在于：所述的標定圖像為N×M棋盤格，步驟III還包括：

a.提取所采集的投影區域的N×M棋盤格的投影圖像的角點位置并進行排序；

b.根據所采集的投影區域的N×M棋盤格的投影圖像的角點位置與投影前N×M棋盤格的源圖像的角點位置關系計算出投影變換矩陣并根據投影變換矩陣進行系統標定。