[發明專利]一種基于光影像的交互系統和交互方法

有效

• 申請號: 201810742711.4
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN110703957B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 譚登峰;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 北京仁光科技有限公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042;G06F3/041
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于光影像的交互系統，其包括：設備端組，其中包括N個設備端；與所述設備端組連接的數據處理器；其中N≧2；以及與數據處理器連接的客戶端；其中，所述N個設備端用于獲取同一交互區域的光影像，并識別同一觸控點的位置坐標值并發給所述數據處理器；數據處理器用于接收所述N個設備端獲取的同一觸控點的位置坐標值并進行處理，對實際接收到的位置坐標值進行坐標平均值計算，并將計算后的坐標平均值作為目標位置坐標值，并將目標位置坐標值發送給所述客戶端；所述客戶端用于根據目標位置坐標值進行響應，并將響應結果通過所述觸控屏幕進行顯示。該系統能夠在其中一個設備端的攝像頭或者圖像處理單元出現故障時仍然保持正常運行。

技術領域

本發明涉及觸控交互領域，尤其涉及一種具有雙備份或多備份安全保障功能的基于光影像的交互系統和交互方法，及相關數據處理器。

背景技術

進入智能時代，觸控屏幕技術越來越受到關注，廣泛地應用于各個領域。觸控屏幕不僅消除了鼠標，給用戶帶來極大的方便之外，給人機交互這個領域也帶來了前所未有的發展。

目前除了手機、電腦等小型設備的觸摸技術之外，大尺寸的觸控屏幕也越來越多地應用于各個領域，例如軍隊指揮中心需要設置大尺寸觸控屏幕進行現場指揮，展覽展廳需要設置觸控屏幕讓觀眾能夠方便操作和查詢展廳坐標、展示內容等等，這些場合都需要大尺寸觸控屏幕。

具有這種大尺寸觸控屏幕的人機交互系統包括一種基于光影像的交互系統，其中所述觸控屏幕為紅外光幕式觸控屏幕(指屏幕表面布置有紅外光幕)。這種基于光影像的交互系統如圖1所示，紅外光幕可以通過屏幕上方的紅外激光器或激光器陣列(圖中以0表示)而形成于屏幕1表面，當用戶通過手指等作用于布置有紅外光幕的屏幕1時，通過紅外攝像頭2捕獲用戶在屏幕中的觸控輸入。例如，當在屏幕上進行觸控時，觸控點X處的紅外光幕的光分布將因觸控行為而發生變化，例如，觸控點處的部分紅外光被觸控手指漫反射離開屏幕，進而被位于屏幕前方的紅外攝像頭拍攝到；或觸控點處的部分紅外光因觸控手指的作用透射穿過屏幕，進而被位于屏幕后方的紅外攝像頭拍攝到；之后紅外攝像頭2將包括觸控點在內的紅外圖像以電信號形式發送至圖像處理單元3，圖像處理單元3對接收到的電信號進行處理和分析，進行濾波消噪處理后識別所述反射光點的坐標值；該坐標值然后被發送給客戶端4，客戶端4再根據該坐標值及預設的該坐標處的觸控行為所對應的操作命令進行響應(在本申請中簡稱為根據該坐標值進行響應)，并將響應內容通過紅外光屏幕1輸出顯示給用戶，以完成觸摸-顯示操作。

此外，還存在一種基于光影像的交互系統，其與上面的基于光影像的交互系統的不同之處在于，紅外光幕不是必須的，此時，所述觸控通過遙控激光筆向所述投影屏幕上發射激光束來實現，當遙控激光筆向所述投影屏幕上發射激光束時，傳感器或紅外攝像機采集屏幕上的含有激光光點的圖像或光影像，該圖像或光影像包含例如觸控位置信息。之后紅外攝像頭將包括觸控點在內的紅外圖像以電信號形式發送至圖像處理單元，圖像處理單元對接收到的電信號進行處理和分析，進行濾波消噪處理后識別所述反射光點的坐標值；該坐標值然后被發送給客戶端，客戶端再根據該坐標值及預設的該坐標處的觸控行為所對應的操作命令進行響應(在本申請中簡稱為根據該坐標值進行響應)，并將響應內容通過紅外光屏幕輸出顯示給用戶，以完成觸摸-顯示操作。

此外，還存在一些基于光影像的交互系統，其中的交互區域或交互動作沒有位于屏幕上，如在基于深度相機的交互系統中，深度相機可以捕獲人體在空間產生的動作或觸控，通過圖像處理單元處理后，控制關聯的計算機執行相應的操作，此時交互區域或觸控位置或觸點的位置位于三維空間中。

但是，上述基于光影像的交互系統存在一些問題。一旦紅外攝像頭或圖像處理單元出現故障，例如斷電或者裝置間某處連接斷開等，則會導致整個交互系統癱瘓，無法識別出或傳輸觸摸坐標以及進行觸摸響應，最終造成客戶端響應或輸出顯示錯誤。

發明內容