[发明专利]基于雷达眼的无框式多点触控人机交互方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及交互式多媒体展示领域，具体涉及一种基于雷达眼的无框式多点触控人机交互方法及系统。

背景技术

现有技术的交互式多媒体展示主要采用红外射线法对人体动作进行定位、追踪，基于此类技术的系统包括红外摄像头捕获系统、红外触摸框系统，以及微软研发的kinect摄像头系统等等。但由于灯光以及自然光本身就含有不同数量的红外光波，会对系统中使用的红外线形成干扰，所以使用此类技术进行捕获的系统在灯光较为明亮的，或者户外的环境下，往往就会出现无法精准定位，甚至坐标数据误判的情况，导致系统失灵或者过于敏感，严重影响使用。而这些技术上的不足，也在很大程度上制约了交互式多媒体展示方式在整个展览展示行业中的运用和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种对环境光线不敏感、抗干扰能力强、定位精确可靠、实施简单方便、使用成本低、无边框限制、使用方式灵活、使用范围广的基于雷达眼的无框式多点触控人机交互方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于雷达眼的无框式多点触控人机交互方法，其实施步骤如下：1)通过雷达眼形成的放射状激光扫描面检测操作者的手指阻挡信息并输出各个侦测点的射线距离；2)将所述侦测点的射线距离、雷达眼的缩放比、雷达眼的雷达射线水平面角度三者相乘得到各个侦测点的侦测点空间位置，将各个侦测点的侦测点空间位置分别转换为投影屏幕平面坐标，根据所述投影屏幕平面坐标控制更新输出画面；3)将更新后的输出画面显示输出。

作为本发明基于雷达眼的无框式多点触控人机交互方法的进一步改进：所述步骤2)中将侦测点空间位置分别转换为投影屏幕平面坐标的详细步骤如下：2.1)将所述侦测点的射线距离、雷达眼的缩放比、雷达眼的雷达射线水平面角度三者相乘得到各个侦测点的侦测点空间位置；2.2)将各个侦测点的侦测点空间位置分别与单应性矩阵相乘计算得到各个侦测点的平面坐标；2.3)将各个侦测点的平面坐标做空间转换得到投影屏幕平面坐标；2.4)根据所述投影屏幕平面坐标控制更新输出画面。

本发明还提供一种基于雷达眼的无框式多点触控人机交互系统，包括：雷达眼，用于形成放射状激光扫描面，检测操作者的手指阻挡信息并输出各个侦测点的射线距离；主机，用于将所述侦测点的射线距离、雷达眼的缩放比、雷达眼的雷达射线水平面角度三者相乘得到各个侦测点的侦测点空间位置，将各个侦测点的侦测点空间位置分别转换为投影屏幕平面坐标，根据所述投影屏幕平面坐标控制更新输出画面；投影屏幕，用于将更新后的输出画面显示输出。

作为本发明基于雷达眼的无框式多点触控人机交互系统的进一步改进，所述主机包括：空间位置计算模块，用于将所述侦测点的射线距离、雷达眼的缩放比、雷达眼的雷达射线水平面角度三者相乘得到各个侦测点的侦测点空间位置；平面坐标计算模块，用于将各个侦测点的侦测点空间位置分别与单应性矩阵相乘计算得到各个侦测点的平面坐标；屏幕坐标转换模块，用于将各个侦测点的平面坐标做空间转换得到投影屏幕平面坐标；输出模块，用于根据所述投影屏幕平面坐标控制更新输出画面。

本发明基于雷达眼的无框式多点触控人机交互方法具有下述优点：

1、本发明采用激光测距原理，利用雷达眼形成放射状激光扫描面来实现对手指阻挡位置的定位对人体动作进行侦测定位，由于激光相比红外而言，具有不受环境光干扰、单机扫描半径大、测距精准、运行稳定等特点，因此本发明对比红外捕获系统而言，也相应地具有定位更加精准，单机捕获面积更加大，并且任何光照环境下均能正常使用的优点，具有对环境光线不敏感、抗干扰能力强、定位精确可靠、实施简单方便、使用成本低的有点。

2、本发明利用雷达眼形成放射状激光扫描面来实现对手指阻挡位置的定位，雷达眼形成放射状激光扫描面只需发射端无须接收端，设备没有边框限制，使得该系统除了支持屏幕上的多点触控外，还可以实现隔空体感式的交互，具有无边框限制、使用方式灵活、使用范围广的优点。

3、本发明利用雷达眼的调试软件能够获取被手指阻挡后的多个侦测点空间位置，从而将侦测点空间位置分别转换为投影屏幕平面坐标，可以获得多个侦测点的坐标，从而能够实现多点触摸。

本发明基于雷达眼的无框式多点触控人机交互系统为本发明基于雷达眼的无框式多点触控人机交互方法对应的装置，因此具有与本发明基于雷达眼的无框式多点触控人机交互方法相同的技术效果，故在此不再赘述。

附图说明