[發明專利]具有多點觸控功能的電視系統、觸控定位識別方法及系統

有效

• 申請號: 201110403660.0
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102523395A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 宋展;聶磊;馬天馳
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: H04N5/44
• 分類號: H04N5/44;G06K9/64;G06K9/00;G06F3/01
• 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

1.一種具有多點觸控功能的電視系統，其特征在于，包括電視機、紅外激光器、攝像機支架及攝像頭，所述電視機具有操作系統和嵌入式處理單元，所述攝像頭的視角覆蓋整個的電視機的屏幕，所述攝像頭用于捕捉接觸電視機的屏幕阻擋所述紅外激光器發射的紅外光線形成的紅外光斑，并將捕捉的紅外光斑發送給所述嵌入式處理單元，所述攝像機支架一端安裝于所述電視機上，另一端與所述攝像頭相連，所述嵌入式處理單元用于提取所述紅外光斑的輪廓，計算得到輪廓中心的圖像坐標，將所述輪廓中心的圖像坐標作為觸點的圖像坐標，根據預先設定的觸點的圖像坐標與電視機的屏幕坐標的對應關系，將觸點的圖像坐標轉換為觸點的電視機的屏幕坐標，根據所述觸點的電視機的屏幕坐標形成觸控軌跡，將所述觸控軌跡與所述預先定義的手勢軌跡進行比較，返回匹配度最高的手勢作為識別出的手勢，并返回相應的手勢控制信息及控制指令。

2.根據權利要求1所述的具有多點觸控功能的電視系統，其特征在于，所述攝像機支架可拆卸或折疊。

3.根據權利要求1所述的具有多點觸控功能的電視系統，其特征在于，所述電視機包括電視邊框和電視屏幕，所述電視邊框設于所述電視屏幕周邊，所述紅外激光器和攝像機支架安裝在所述電視邊框上。

4.一種觸控定位識別方法，包括以下步驟：

捕捉接觸電視機的屏幕阻擋紅外光線形成的紅外光斑；

提取所述紅外光斑的輪廓，計算得到輪廓中心的圖像坐標，將所述輪廓中心的圖像坐標作為觸點的圖像坐標；

根據預先設定的觸點的圖像坐標與電視機的屏幕坐標的對應關系，將觸點的圖像坐標轉換為觸點的電視機的屏幕坐標；

根據所述觸點的電視機的屏幕坐標形成觸控軌跡；

將所述觸控軌跡與所述預先定義的手勢軌跡進行比較，返回匹配度最高的手勢作為識別出的手勢，并返回相應的手勢控制信息及控制指令。

5.根據權利要求4所述的觸控定位識別方法，其特征在于，在所述捕捉接觸電視機的屏幕阻擋紅外光線形成的紅外光斑的步驟之后，還包括步驟：對所述捕捉的紅外光斑進行圖像去噪、高通濾波和圖像增強處理。

6.根據權利要求4所述的觸控定位識別方法，其特征在于，所述預先設定觸點的圖像坐標與電視機的屏幕坐標的對應關系的步驟具體為：

對攝像頭畸變參數進行矯正；

在電視機的屏幕上選取多個標定點；

捕捉標定過程中用戶依順序觸碰到標定點所形成的紅外光斑，并提取每個紅外光斑的圖像坐標；

獲取每個標定點的電視機的屏幕坐標，根據所述標定點的屏幕坐標和相應的紅外光斑的圖像坐標，計算得到圖像坐標與屏幕坐標之間轉換的轉換矩陣。

7.根據權利要求4所述的觸控定位識別方法，其特征在于，所述根據所述觸點的電視機的屏幕坐標形成觸控軌跡的具體步驟為：在距離閾值范圍內查找與所述觸點的屏幕坐標的空間距離最近的存儲的歷史屏幕坐標，將所述歷史屏幕坐標對應的觸控點更新為所述觸點對應的觸控點，根據觸控點的屏幕坐標形成觸控軌跡。

8.一種觸控定位識別系統，其特征在于，包括：

捕捉模塊，用于捕捉接觸電視機的屏幕阻擋紅外光線形成的紅外光斑；

提取模塊，用于提取所述紅外光斑的輪廓，計算得到輪廓中心的圖像坐標，將所述輪廓中心的圖像坐標作為觸點的圖像坐標；

轉換模塊，用于根據預先設定的觸點的圖像坐標與電視機的屏幕坐標的對應關系，將觸點的圖像坐標轉換為觸點的電視機的屏幕坐標；

軌跡形成模塊，用于根據所述觸點的電視機的屏幕坐標形成觸控軌跡；

識別模塊，用于將所述觸控軌跡與所述預先定義的手勢軌跡進行比較，返回匹配度最高的手勢作為識別出的手勢，并返回相應的手勢控制信息及控制指令。

9.根據權利要求8所述的觸控定位識別系統，其特征在于，還包括去噪處理模塊，用于對所述捕捉的紅外光斑進行圖像去噪、高通濾波和圖像增強處理。

10.根據權利要求8所述的觸控定位識別系統，其特征在于，還包括創建模塊，所述創建模塊用于預先設定的觸點的圖像坐標與電視機的屏幕坐標的對應關系，所述創建模塊包括：

矯正單元，用于對攝像頭畸變參數進行矯正；

選取單元，用于在電視機的屏幕上選取多個標定點；

提取單元，用于捕捉標定過程中用戶依順序觸碰到標定點所形成的紅外光斑，并提取每個紅外光斑的圖像坐標；

關系建立單元，用于獲取每個標定點的電視機的屏幕坐標，根據所述標定點的屏幕坐標和相應的紅外光斑的圖像坐標，計算得到圖像坐標與屏幕坐標之間轉換的轉換矩陣。