[發明專利]一種交互投影定位方法及交互投影設備

有效

• 申請號: 201310488220.9
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103605436B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 孫承山;潘杰
• 申請（專利權）人: 蘇州芯創智匯電子科技有限公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041;G06F3/0488;G03B21/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種交互投影定位方法及交互投影設備。

背景技術

隨著交互技術的不斷發展，交互設備在越來越多的場合中得到應用。在投影設備的應用方面，現在通常是將交互設備連接到電腦，然后由電腦連接到投影設備，將電腦的顯示投射出來；如果在投影設備內實現交互設備的定位系統，則可以不需要電腦，直接進行定位，特別是對于內置了操作系統的投影設備，將大大簡化整個投影交互系統。

用投影設備直接進行定位，現有的平面交互定位技術不能滿足準確定位的要求。傳統的交互定位系統，都是基于交互區域為一個平面的矩形，這是因為目前交互區域一般為特定的材質，比如液晶屏，電子白板等，這些特定的材質都被加工成矩形。所以交互的時候可以假定交互的區域為一個矩形，在此前提下對于交互區域進行定位即可。但是對于投影來講，投影的區域有時并不一定是一個矩形，當被投影面所在面與投影面所在面相交時，則投影設備投影被投影面，獲得的投影面就不是一個矩形，而是一個非矩形的四邊形，在這種情況下，投影面上的點與被投影面上的點在空間坐標上將不再是簡單的線性關系，而現有的定位技術將不足以將投影面上的點準確對應到被投影面上，從而無法對投影面區域進行準確的操作，即現有的投影定位技術只限于被投影面與投影面相平行，而對于被投影面所在面與投影面所在面相交時，則無法進行準確的投影定位。

發明內容

針對上述技術問題，本發明所要解決的技術問題是提供一種不局限于被投影面與投影面相平行的情況，能夠準確實現投影定位的交互投影定位方法。

本發明為了解決上述技術問題采用以下技術方案：本發明設計了一種交互投影定位方法，基于投影光源，獲得被投影面上與投影面上目標點相對應的點的位置，包括如下步驟：

步驟01.以投影光源為坐標系原點O，建立第一坐標系{O,X,Y,Z}，Z軸垂直于所述被投影面；建立第二坐標系{O',X',Y',Z'}，坐標系原點O'位于所述投影面所在平面，Z'軸垂直于所述投影面；

步驟02.獲得投影面上目標點位于第二坐標系中的坐標D_目2，根據第一坐標系與第二坐標系之間的變換關系，獲得投影面上該目標點位于第一坐標系中的坐標D_目1；

步驟03.獲得第一坐標系中，投影面上該目標點與原點O之間連線的直線方程；在第一坐標系中，獲得該直線方程與被投影面的交點坐標，該交點坐標即為被投影面上與投影面上目標點相對應的點的位置。

作為本發明的一種優選技術方案：所述第一坐標系與第二坐標系之間的變換關系如下式所示：

其中，（A_X偏移，A_Y偏移，A_Z偏移）為原點O'在第一坐標系中的坐標，a₁₁、a₁₂、a₁₃、a₂₁、a₂₂、a₂₃為第一坐標系與第二坐標系之間的比例參數；以上各個參數通過如下過程獲得：

在所述被投影面上選擇至少6個不同的點，并分別獲得各個點位于第一坐標系中的坐標；獲得所述投影面上與被投影面上已選各個點分別對應的數個點，并分別獲得該對應數個點位于第二坐標系中的坐標，將以上各點坐標分別代入第一坐標系與第二坐標系之間的變換關系中，獲得A_X偏移、A_Y偏移、A_Z偏移、a₁₁、a₂₁、a₁₂、a₂₂、a₁₃和a₂₃；其中，所述被投影面上點位于第一坐標系的坐標分別對應(l，m，n)，投影面上點位于第二坐標系的坐標分別對應(x'，y'，z')，z'=0。

本發明所述一種交互投影定位方法采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：本發明設計的交互投影定位方法，相對于現有技術，不僅適用于被投影面與投影面相平行的情況，更可擴展應用到被投影面所在面與投影面所在面相交的情況下，能夠準確實現被投影面與投影面之間的定位，使得交互投影技術的適用范圍更加廣泛，且本發明設計的交互投影定位方法簡單易行，適用于各種交互投影設備。

與此相應，針對上述技術問題，本發明所要解決的技術問題是提供一種基于本發明設計的交互投影定位方法，不局限于被投影面與投影面相平行的情況，能夠準確實現交互投影的交互投影設備。