[发明专利]一种基于激光投影定位的人机交互方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及显示系统的交互技术领域，尤其涉及一种基于激光投影定位的人机交互方法与系统。

背景技术

随着计算机技术的发展，人机交互的方式越来越多样化，从鼠标、键盘到手势、体感、声控等，一直朝着方便用户使用的方向发展。激光定位的交互系统是一种类似于鼠标的交互系统，可以利用激光精确定位鼠标光标的位置，并且可以产生鼠标消息。在进行演讲展示或者玩一些远程操控类的游戏时使用这种激光笔会带来一种全新的体验。

现有技术中的激光定位的人机交互系统主要分为两类：

一是利用激光笔射出的亮点来完成所有交互功能。例如：专利CN200810035544.6公开了一种激光笔指示与光点轨迹识别的方法，采用计算机与嵌入式设备交互的方法，实现激光笔、嵌入式设备、计算机三者的交互，由嵌入式设备连接视频采集设备，通过获得的视频的亮度信息来获得激光笔的光点位置，然后传送至计算机中，由计算机对用户展示效果。该专利能成功识别光点的轨迹信息，形成各种形状、字母、数字灯的展示效果。专利CN201010194032.1通过捕获包含激光点的投影屏幕的图像，检测激光点在所述投影屏幕中位置信息和时间信息。确定激光点是出于移动状态或停顿状态，并根据所述激光点状态信息，按照书写一个字符的过程中定位于书写交替进行的规律，将激光点在所述投影屏幕上的轨迹分割为定位轨迹和书写轨迹，并将其映射为能够显示在投影屏幕上的字符的笔画，实现人机交互的目的。

二是带有无线传输模块的激光笔交互系统。例如：专利CN201210026754.5发明了一种能用激光笔直接控制电脑的新型鼠标控制系统。由激光笔模块，位置检测模块，USB无线接收模块组成，激光笔模块和位置检测模块分别向USB无线接收模块反馈按键开关状态信息和鼠标位置信息。从而使激光笔具有一个功能键并可以控制鼠标光标的移动。专利CN200810101593.5发明了一种带用户身份标识的无线控制激光笔:由激光笔外壳、激光发射电路和无线发射电路组成,并且具有握式和书写等多种操作方式。同时激光笔上配置有鼠标左键右键，可以完成鼠标的所有功能，并支持多用户并用时匹配用户和光点轨迹,进而区分多用户同时支持多用户无冲突并行使用。

从上述分类可以看出，现有技术中一类是通过检测激光笔模块光点产生的耀斑，根据预先设定位置编码或时序编码来实现指定内容的交互，该方法虽然实现了激光直接指向性交互的优点，但其实现上需要改变用户使用习惯；另一类通过红光激光器加鼠标按键消息的方式也实现了激光直接指向性交互的优点，但其对光点反射耀斑的检测精度和实时性要求较高，否则会给用户感觉激光光线和屏幕光标不重合或者移动不流畅。要解决这个问题，系统的复杂度提高；同时该系统使用必须标定，增加了系统使用复杂度。

有鉴于此，现有技术有待改进和提高。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明目的在于提供一种基于激光投影定位的人机交互方法与系统。旨在解决现有技术中人机交互时存在的系统复杂度高、必须使用系统标定等问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于激光投影定位的人机交互系统，其中，包括：

投影设备，用于投影出上位机传送的图像信息，形成一交互界面；

交互设备，用于在交互界面上形成交互信息，以及接收用户的交互指令，将所述交互指令发送至上位机中；

图像采集装置，用于实时获取交互界面上的图像信息和交互信息，并将其发送到上位机中；

上位机，用于根据交互信息和图像信息，经过计算获得交互信息在交互界面上的位置；同时，上位机还将交互指令转化为相应的鼠标按键信息，实现鼠标的多个按键功能，完成人机交互；

所述图像采集装置固定在投影设备旁，所述交互设备连接上位机，所述图像采集装置和投影装置分别连接上位机。

优选地，所述的基于激光投影定位的人机交互系统，其中，所述交互设备为激光笔或点触笔。

优选地，所述的基于激光投影定位的人机交互系统，其中，所述图像采集装置包括：摄像机、与摄像机相连的曝光调整单元和设置在摄像机的镜头前的滤光片。

优选地，所述的基于激光投影定位的人机交互系统，其中，所述上位机为台式计算机、笔记本电脑或嵌入式系统。

优选地，所述的基于激光投影定位的人机交互系统，其中，所述上位机包括：一与曝光调整单元相连的图像处理单元，用于对摄像机获取的图像信息和交互信息进行处理。

一种基于激光投影定位的人机交互方法，其中，所述方法包括以下步骤：