[發(fā)明專利]一種多面拼接投影的高精度觸摸交互系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010940307.5
• 申請(qǐng)日: 2020-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111949167A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李輝熠;賀耿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南冠超智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/042
• 分類號(hào): G06F3/042;G03B21/56
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市標(biāo)致專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43218
• 代理人: 楊娜

一種多面拼接投影的高精度觸摸交互系統(tǒng)和方法，所述的系統(tǒng)包括至少兩個(gè)可觸控且呈夾角設(shè)置的第一屏幕和第二屏幕，第一屏幕配置有第一紅外激光裝置和第一紅外攝像裝置；第二屏幕配置有第二紅外激光裝置和第二紅外攝像裝置；所述第一紅外激光裝置和第二紅外激光裝置的波長(zhǎng)不同。本發(fā)明還包括一種多面拼接投影的高精度觸摸交互方法。本發(fā)明能夠?qū)Χ嗝嫫唇油队皩?shí)現(xiàn)低延遲，高精度，無(wú)觸摸盲區(qū)的在投影屏幕上控制計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)和方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多面投影系統(tǒng)，特別是一種多面拼接投影的高精度觸摸交互系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

多面投影系統(tǒng)，將非平行的2個(gè)以上的面配置多個(gè)投影面，將多個(gè)面的圖像拼接處理，從而營(yíng)造出沉浸式的顯示效果。如專利號(hào)CN103995429A、申請(qǐng)?zhí)?01510209626.8、以及專利號(hào)CN202837801U的技術(shù)方案都披露了多面投影系統(tǒng)。然而這些方案雖然有良好的沉浸顯示效果，卻無(wú)法進(jìn)行交互。

傳統(tǒng)的互動(dòng)投影技術(shù)是通過(guò)感應(yīng)器對(duì)目標(biāo)影像(如參與者)進(jìn)行捕捉拍攝，然后由影像分析系統(tǒng)分析，從而產(chǎn)生被捕捉物體的動(dòng)作，該動(dòng)作數(shù)據(jù)結(jié)合實(shí)時(shí)影像互動(dòng)系統(tǒng)，使參與者與屏幕之間產(chǎn)生緊密結(jié)合的互動(dòng)效果投影技術(shù)，這種通過(guò)傳感器對(duì)目標(biāo)印象進(jìn)行捕捉的方式應(yīng)用比較廣泛，但是其精度非常低，延遲比較嚴(yán)重，很難做出很好的互動(dòng)效果。

通過(guò)在顯示設(shè)備前面(優(yōu)選地，為投影屏幕)引入紅外一字激光發(fā)射器，使得激光發(fā)射器發(fā)射一層與投影屏幕平行且貼近的激光幕。而紅外攝像頭因?yàn)榉胖昧伺c激光發(fā)射器所匹配的濾光片，只能看到該激光發(fā)射器照射物體的反射光。當(dāng)手指或者其他物體指向投影屏幕前面具體的物體，會(huì)與投影屏幕前面的激光幕相交，從而形成反射。紅外攝像頭只會(huì)看到這個(gè)反射光，看不到其他光譜，從而能夠精準(zhǔn)地計(jì)算出手指所觸摸的位置。申請(qǐng)?zhí)?00810024947.0、申請(qǐng)?zhí)?00910058018.6的技術(shù)方案都披露了這種方法。具體原理為：通過(guò)在投影屏幕邊緣放置一紅外激光發(fā)射器，該紅外激光發(fā)射器在發(fā)射區(qū)形成一激光幕，該激光幕緊靠投影屏幕并與投影屏幕平行，當(dāng)我們需要用手指或者物體來(lái)操作投影屏幕時(shí)，接觸點(diǎn)就會(huì)反射紅外激光，紅外攝像頭就能高效精確地捕捉到該點(diǎn)位置，再通過(guò)互動(dòng)主機(jī)計(jì)算該位置對(duì)應(yīng)在電腦坐標(biāo)系統(tǒng)中的位置，從而達(dá)到精確地在投影屏幕上控制計(jì)算機(jī)，達(dá)到與計(jì)算機(jī)互動(dòng)的目的。

多面投影系統(tǒng)的高精度交互就是在多面投影系統(tǒng)的投影屏幕里面，能夠?qū)γ恳幻嫱队斑M(jìn)行如同計(jì)算機(jī)觸摸屏般的控制。在目前并沒(méi)有對(duì)多面拼接投影系統(tǒng)進(jìn)行高精度交互的系統(tǒng)或方法。本發(fā)明通過(guò)將一字激光引入到多面投影系統(tǒng)中，并設(shè)計(jì)出構(gòu)造多面拼接投影高精度交互系統(tǒng)以及設(shè)計(jì)這類系統(tǒng)的方法。

而本發(fā)明考慮的是如果將多面拼接投影(我們以兩個(gè)屏幕為例)呈夾角設(shè)置，兩個(gè)屏幕夾角通常小于180度，特別地，很多情況是兩個(gè)垂直的屏幕，呈90度放置。通常1號(hào)投影屏幕上的1號(hào)激光幕與投影屏幕平行，在投影屏幕內(nèi)不存在激光；而在實(shí)際處理時(shí)，即使沒(méi)對(duì)投影屏幕操作，紅外攝像頭也可以看到投影屏幕以外激光幕與其他物體相交反射出來(lái)的激光光譜，系統(tǒng)能夠處理屏幕以外的激光光譜，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成干擾；如果沒(méi)有夾角的情況下，1號(hào)激光幕不會(huì)照射到1號(hào)投影屏幕上，也不會(huì)照射到2號(hào)投影屏幕上，而是與屏幕平行，所以整個(gè)屏幕都可以被操作。而當(dāng)兩個(gè)屏幕存在夾角時(shí)，1號(hào)激光幕雖然與1號(hào)投影屏幕平行，但是2號(hào)激光會(huì)照射到1號(hào)投影屏幕上，對(duì)于多面投影的高精度互動(dòng)就會(huì)形成干擾，無(wú)法正確的進(jìn)行多投影屏幕高精度觸摸交互。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是將提供一種高效，易用，可行，穩(wěn)定，可商用，低延遲，無(wú)觸摸盲區(qū)的多面拼接投影的高精度觸摸交互系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

本發(fā)明之一種多面拼接投影的高精度觸摸交互方法，包括以下步驟：

將至少兩個(gè)兩面拼接投影的第一屏幕和第二屏幕呈夾角設(shè)置，并設(shè)置適配于第一屏幕的第一紅外激光裝置、第一紅外攝像裝置和適配于第二屏幕的第二紅外激光裝置、第二紅外攝像裝置，且第一紅外激光裝置和第二紅外激光裝置的波長(zhǎng)不同；