[發明專利]一種實現虛擬觸摸校準的方法以及系統

有效

• 申請號: 201310180909.5
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN103941851B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 洪燁
• 申請（專利權）人: 青島海信電器股份有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司37101
• 代理人: 邵新華

技術領域

本發明涉及增強現實技術，尤其涉及一種實現虛擬觸摸校準的方法以及系統。

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背景技術

新興的增強現實技術可以使虛擬世界與真實世界的交互顯得更直接更自然，而基于手勢的人機交互是實現增強現實技術的交互中不可缺少的關鍵技術。讓真實的人或者物體直接與3D虛擬投影對象進行交互，即讓手勢與虛擬物體直接交互，用戶用手勢直接控制3D虛擬投影對象，這種表達自然清晰，使得人機交互的體驗更具有吸引力。

現有技術中，3D虛擬投影及虛擬觸摸的用戶交互界面及實現方法，包括深度探測器、雙眼圖像視差計算模塊、雙眼圖像處理模塊、3D顯示設備、手勢識別模塊、攝像頭和虛擬觸摸控制器。如圖1所示，深度探測器探測得到用戶頭部和手部與3D顯示設備的距離信息；雙眼圖像視差計算模塊根據深度探測器探測的距離信息計算雙眼圖像視差；雙眼圖像處理模塊根據雙眼圖像視差信息處理圖像；再將處理后的圖像發送給3D顯示設備虛擬投影在用戶臂長范圍內；手勢識別模塊等待到用戶的手勢操作虛擬投影畫面后，根據深度探測器和攝像頭識別到用戶手指移動軌跡；虛擬觸摸控制器根據用戶手勢及移動軌跡做出相應的反應。

但本申請發明人在實現上述技術方案的過程中，發現其至少存在如下技術問題：要實現虛擬觸摸的效果，需要將手勢的位置空間與虛擬投影畫面的像素空間進行空間投影變換。但由于深度探測器的可移動性，使得深度探測器移動之前設定的投影變換規則不適用與移動之后的；或者由于更換用戶后人眼的瞳孔距離發生改變，使得看到的虛擬投影畫面的出屏深度發生了改變，也使得更換用戶之前設定的變換規則不適用與更換之后的；這些因素，都容易產生手勢點擊某一處，響應顯示在另一處的錯亂效果，影響了交互的準確性。

發明內容

本申請實施例通過提供一種實現虛擬觸摸校準的方法，解決了現有技術中由于深度探測器移動后以及用戶更換時人眼瞳孔距離發生改變時，引起的手勢點擊與響應不一致的問題，提高了交互的準確性，改善了用戶的觀看感受。

本申請實施例提供了一種實現虛擬觸摸校準的方法，所述方法包括：

創建虛擬校準菜單；

以顯示所述虛擬校準菜單所在的平面為x軸和y軸構成的平面，建立第一坐標系；

建立第二坐標系，將用戶手勢位置用所述第二坐標系坐標表示；?

計算所述第一坐標系和所述第二坐標系的對應關系；

根據所述對應關系，將第二坐標系表示的用戶手勢位置坐標，用所述第一坐標系的坐標表示；

根據用所述第一坐標系的坐標表示的用戶手勢位置坐標，校正用戶手勢與虛擬校準菜單的對應關系。

進一步地，所述虛擬校準菜單為

包含第一圓，第二圓和第三圓的三個圓形圖標，所述三個圓的第一圓心坐標，第二圓心坐標和第三圓心坐標，分別為以顯示的虛擬畫面為矩形的左下角、右下角和左上角的坐標。

進一步地，所述計算所述第一坐標系和所述第二坐標系的對應關系，具體為：

根據所述虛擬校準菜單四個校準點的第一坐標系坐標，和獲取到的用戶虛擬觸摸所述虛擬校準菜單三個校準點的處于第二坐標系的坐標，計算將所述第二坐標系內任一點坐標轉換為所述第一坐標系坐標的平移量、縮放比例和旋轉角度；

進一步地，所述計算所述第一坐標系和所述第二坐標系的對應關系，具體為：

將所述用戶虛擬觸摸虛擬畫面任意一點在第二坐標系中的坐標，用

與該點在所述第一坐標系的坐標對應，其中，

A為顯示虛擬畫面的水平分辨率，B為顯示虛擬畫面的垂直分辨率，、和為虛擬觸摸所述虛擬校準菜單第一圓心、第二圓心和第三圓心的坐標。

進一步地，所述校正用戶手勢與虛擬校準菜單的對應關系之后，顯示待操作虛擬畫面，并針對用戶雙眼位置的改變引起虛擬畫面位置的改變進行補償，所述補償具體包括：

根據公式和，對平行于顯示屏平面的用戶雙眼位置偏移引起虛擬畫面位置的偏移進行補償，負號表示用戶雙眼位置偏移方向與虛擬畫面位置偏移補償的方向相反；

根據公式和，對垂直于顯示屏平面的用戶雙眼位置偏移時引起虛擬畫面位置的偏移進行補償；

根據和，得到用戶雙眼位置傾斜時對左右眼圖像的垂直視差補償，所述左眼補償和右眼補償方向相反。