[發(fā)明專利]一種基于激光投影定位的人機(jī)交互方法與系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210471271.6
• 申請(qǐng)日: 2012-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN102945091A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金勁松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市中科睿成智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/0354
• 分類號(hào): G06F3/0354
• 代理公司: 深圳市君勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44268
• 代理人: 王永文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯示系統(tǒng)的交互技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于激光投影定位的人機(jī)交互方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人機(jī)交互的方式越來越多樣化，從鼠標(biāo)、鍵盤到手勢(shì)、體感、聲控等，一直朝著方便用戶使用的方向發(fā)展。激光定位的交互系統(tǒng)是一種類似于鼠標(biāo)的交互系統(tǒng)，可以利用激光精確定位鼠標(biāo)光標(biāo)的位置，并且可以產(chǎn)生鼠標(biāo)消息。在進(jìn)行演講展示或者玩一些遠(yuǎn)程操控類的游戲時(shí)使用這種激光筆會(huì)帶來一種全新的體驗(yàn)。

現(xiàn)有技術(shù)中的激光定位的人機(jī)交互系統(tǒng)主要分為兩類：

一是利用激光筆射出的亮點(diǎn)來完成所有交互功能。例如：專利CN200810035544.6公開了一種激光筆指示與光點(diǎn)軌跡識(shí)別的方法，采用計(jì)算機(jī)與嵌入式設(shè)備交互的方法，實(shí)現(xiàn)激光筆、嵌入式設(shè)備、計(jì)算機(jī)三者的交互，由嵌入式設(shè)備連接視頻采集設(shè)備，通過獲得的視頻的亮度信息來獲得激光筆的光點(diǎn)位置，然后傳送至計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)對(duì)用戶展示效果。該專利能成功識(shí)別光點(diǎn)的軌跡信息，形成各種形狀、字母、數(shù)字燈的展示效果。專利CN201010194032.1通過捕獲包含激光點(diǎn)的投影屏幕的圖像，檢測(cè)激光點(diǎn)在所述投影屏幕中位置信息和時(shí)間信息。確定激光點(diǎn)是出于移動(dòng)狀態(tài)或停頓狀態(tài)，并根據(jù)所述激光點(diǎn)狀態(tài)信息，按照書寫一個(gè)字符的過程中定位于書寫交替進(jìn)行的規(guī)律，將激光點(diǎn)在所述投影屏幕上的軌跡分割為定位軌跡和書寫軌跡，并將其映射為能夠顯示在投影屏幕上的字符的筆畫，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的目的。

二是帶有無線傳輸模塊的激光筆交互系統(tǒng)。例如：專利CN201210026754.5發(fā)明了一種能用激光筆直接控制電腦的新型鼠標(biāo)控制系統(tǒng)。由激光筆模塊，位置檢測(cè)模塊，USB無線接收模塊組成，激光筆模塊和位置檢測(cè)模塊分別向USB無線接收模塊反饋按鍵開關(guān)狀態(tài)信息和鼠標(biāo)位置信息。從而使激光筆具有一個(gè)功能鍵并可以控制鼠標(biāo)光標(biāo)的移動(dòng)。專利CN200810101593.5發(fā)明了一種帶用戶身份標(biāo)識(shí)的無線控制激光筆:由激光筆外殼、激光發(fā)射電路和無線發(fā)射電路組成,并且具有握式和書寫等多種操作方式。同時(shí)激光筆上配置有鼠標(biāo)左鍵右鍵，可以完成鼠標(biāo)的所有功能，并支持多用戶并用時(shí)匹配用戶和光點(diǎn)軌跡,進(jìn)而區(qū)分多用戶同時(shí)支持多用戶無沖突并行使用。

從上述分類可以看出，現(xiàn)有技術(shù)中一類是通過檢測(cè)激光筆模塊光點(diǎn)產(chǎn)生的耀斑，根據(jù)預(yù)先設(shè)定位置編碼或時(shí)序編碼來實(shí)現(xiàn)指定內(nèi)容的交互，該方法雖然實(shí)現(xiàn)了激光直接指向性交互的優(yōu)點(diǎn)，但其實(shí)現(xiàn)上需要改變用戶使用習(xí)慣；另一類通過紅光激光器加鼠標(biāo)按鍵消息的方式也實(shí)現(xiàn)了激光直接指向性交互的優(yōu)點(diǎn)，但其對(duì)光點(diǎn)反射耀斑的檢測(cè)精度和實(shí)時(shí)性要求較高，否則會(huì)給用戶感覺激光光線和屏幕光標(biāo)不重合或者移動(dòng)不流暢。要解決這個(gè)問題，系統(tǒng)的復(fù)雜度提高；同時(shí)該系統(tǒng)使用必須標(biāo)定，增加了系統(tǒng)使用復(fù)雜度。

有鑒于此，現(xiàn)有技術(shù)有待改進(jìn)和提高。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的在于提供一種基于激光投影定位的人機(jī)交互方法與系統(tǒng)。旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中人機(jī)交互時(shí)存在的系統(tǒng)復(fù)雜度高、必須使用系統(tǒng)標(biāo)定等問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于激光投影定位的人機(jī)交互系統(tǒng)，其中，包括：

投影設(shè)備，用于投影出上位機(jī)傳送的圖像信息，形成一交互界面；

交互設(shè)備，用于在交互界面上形成交互信息，以及接收用戶的交互指令，將所述交互指令發(fā)送至上位機(jī)中；

圖像采集裝置，用于實(shí)時(shí)獲取交互界面上的圖像信息和交互信息，并將其發(fā)送到上位機(jī)中；

上位機(jī)，用于根據(jù)交互信息和圖像信息，經(jīng)過計(jì)算獲得交互信息在交互界面上的位置；同時(shí)，上位機(jī)還將交互指令轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鼠標(biāo)按鍵信息，實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的多個(gè)按鍵功能，完成人機(jī)交互；

所述圖像采集裝置固定在投影設(shè)備旁，所述交互設(shè)備連接上位機(jī)，所述圖像采集裝置和投影裝置分別連接上位機(jī)。

優(yōu)選地，所述的基于激光投影定位的人機(jī)交互系統(tǒng)，其中，所述交互設(shè)備為激光筆或點(diǎn)觸筆。

優(yōu)選地，所述的基于激光投影定位的人機(jī)交互系統(tǒng)，其中，所述圖像采集裝置包括：攝像機(jī)、與攝像機(jī)相連的曝光調(diào)整單元和設(shè)置在攝像機(jī)的鏡頭前的濾光片。

優(yōu)選地，所述的基于激光投影定位的人機(jī)交互系統(tǒng)，其中，所述上位機(jī)為臺(tái)式計(jì)算機(jī)、筆記本電腦或嵌入式系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述的基于激光投影定位的人機(jī)交互系統(tǒng)，其中，所述上位機(jī)包括：一與曝光調(diào)整單元相連的圖像處理單元，用于對(duì)攝像機(jī)獲取的圖像信息和交互信息進(jìn)行處理。

一種基于激光投影定位的人機(jī)交互方法，其中，所述方法包括以下步驟：