[發明專利]一種非接觸式人機互動方法與裝置

有效

• 申請號: 201210149408.6
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN102841679A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 董志華
• 申請（專利權）人: 樂金電子研發中心(上海)有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 賈磊

技術領域

本發明涉及人機互動領域，尤其涉及一種非接觸式人機互動方法與裝置。

背景技術

目前，非接觸式人機互動技術已經越來越普遍，使用者可以比劃各種非接觸式的手勢，通過攝像機對各種手勢進行實時跟蹤和精確定位，最后完成一系列與電子產品的交互操作。其操作方法簡單易行，電子產品也更安全衛生，同時使用者感受了完美的使用體驗。在由用戶手勢引導的非接觸式人機交互應用中，用戶的手部動作主要可分為兩類，第一類是單純手勢，如向左揮手，向右揮手等；第二類是對屏幕上顯示目標的指示。對于第一類動作的識別，攝像機只需在其獨立的坐標系中捕獲分析用戶的動作即可；而對于第二類動作的識別，則必須以獲得攝像機與屏幕間的相對位置關系為前提，方能將攝像機視角下識別到的用戶手指指示的目標映射到屏幕上，這一過程稱為攝像機的標定。

在公開號CN1904806A，發明名稱為手、眼關系引導的非接觸式位置輸入系統和方法的專利申請文件中，公開了一種非接觸式人機互動的系統和方法，其中攝像機參數的標定方法使用平面標定模板這種傳統的標定方法，具體方法是：將標定模板放置在攝像機視野中，以攝像機采集圖像并將圖像發送至計算機處理，計算機運行圖像分割算法，將標定模板上的特征點從背景中分離出來，然后使用Tsai標定算法處理這些特征點，計算出攝像機參數，從而實現標定。

但是上述人機交互系統中攝像機的標定方法至少存在以下缺點，1、需要人工放置標定模板；2、圖像處理及標定過程的計算量較大，因此在攝像機安裝完成后，不能立即進行人機交互操作。因此給拍攝操作和標定方法帶來了諸多不便。

發明內容

本發明實施例提供一種非接觸式人機互動方法與裝置，用以解決現有技術中需要人工放置標定模板進行人機交互系統中攝像機的標定且在標定過程中，圖像處理及標定過程的計算量較大，在攝像機安裝完成后，不能立即進行人機交互操作的問題。

本發明實施例提供的解決技術問題的技術方案是一種非接觸式人機互動方法，所述方法包括：

獲取置于所述顯示單元邊框上的所述圖像獲取單元相對于所述顯示單元的位置信息及方向信息；

通過所述圖像獲取單元相對于所述顯示單元的位置信息及方向信息獲得標定結果；

獲取使用者的指示位置，得到圖像獲取單元坐標系下的指示點坐標；

將所述圖像獲取單元坐標系下的指示點坐標通過標定結果轉換為顯示單元坐標系下的識別點坐標并通過顯示單元進行顯示。

上述一種非接觸式人機互動方法，其中，通過與所述圖像獲取單元連接的滑動測距模塊進入所述顯示單元邊框軌道中的距離及方向，獲得所述圖像獲取單元相對于所述顯示單元的位置信息及方向信息。

上述一種非接觸式人機互動方法，其中，通過與所述圖像獲取單元連接的重力傳感模塊輸出的角度信息，獲得所述圖像獲取單元的方向信息；通過滑動測距模塊進入所述顯示單元邊框軌道中的距離，獲得所述圖像獲取單元相對于所述顯示單元的位置信息。

上述一種非接觸式人機互動方法，其中，通過與所述圖像獲取單元連接的滑動測阻模塊在所述顯示單元邊框軌道中的電阻變化值獲得所述圖像獲取單元的位置信息及方向信息。

上述一種非接觸式人機互動方法，其中，由所述圖像獲取單元的位置信息及方向信息通過下述公式獲得標定結果：

T=TxTyTz]]>

其中，R為標定結果中的旋轉矩陣，T為標定結果中的平移向量，φ為圖像獲取單元的方向信息，θ為圖像獲取單元的俯仰角信息，為圖像獲取單元的旋轉角信息，T_x，T_y，T_z分別所述圖像獲取單元在所述顯示單元在水平，垂直和縱向方向上的位置信息。

本發明實施例還提供的解決技術問題的技術方案是一種非接觸式人機互動裝置，其特征在于包括：

位置獲取單元，處理單元，圖像獲取單元，顯示單元；