[实用新型]视觉型人机交互系统

说明书

技术领域

本专利涉及一种采用无线通信技术实现远距离操作，实现远距离、直观的人机交互系统。

背景技术

随着社会的发展，投影屏幕除了用于信息的显示，还需要与用户进行交互，对屏幕上的内容进行操作，如标注，文件移动等。传统的交互方式是通过鼠标或者键盘来完成，既分散听众的注意力，又影响了效率，同时加大了整个系统的运行功耗。而现有的远距离指示工具往往只具有单方面的指示功能而缺乏或者完全不具备交互功能。

实用新型内容

本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种视觉型人机交互系统。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

本实用新型公布了一种视觉型人机交互系统，包括云台、主机、摄像机、投影仪、无线控制终端，摄像机设置于云台上，摄像机的输出端通过USB接口与主机连接，无线控制终端无线遥控云台，无线控制终端指示投影仪的投影，摄像机捕捉投影仪的投影，主机的输出端接投影仪的输入端，无线控制终端通过无线蓝牙与主机连接。

所述无线控制终端包括激光笔、键盘、蓝牙发送模块、微处理器和云台控制器，其中激光笔与投影仪相应设置，键盘的输出端接微处理器的输入端，微处理器的输出端接蓝牙发送模块输入端，激光笔指示投影仪的投影，云台控制器无线遥控云台。

本实用新型一种具有远距离交互功能的系统，使人机交互更加自然和方便。

附图说明

图1：系统平台设计图；

图2：系统硬件框图；

图3：本实用新型电路原理图。

具体实施方式

本系统的核心技术是图像识别技术，再配合虚拟输入技术。本系统可跨平台，系统采用开源的OpenCV计算机视觉库实现图像识别，再驱动响应操作，以此来完成一种基于虚拟现实的人机交互。即在一定距离内，识别镭射光线在投影区域的动作而驱动一些平时需要使用鼠标才能完成的演示。提出该专利的总体设计框架如图1所示。

硬件系统主要由五个部分组成：PC机，摄像机模块，投影仪模块，激光笔模块，控制终端模块，如图2所示。PC机处于系统中心，各个外围设备通过系统的视频或者通信接口与之连接。视频采集模块由架设在自制云台上的一台摄像机构成。投影仪是此系统的显示终端。激光笔及配套电路作为输入信号的设备。

系统中投影仪与摄像机可以分开放置，所以，在具体使用中不同的投影角度要求摄像机的视角也会不同，为此我们自制了可通过无线蓝牙调整视角的  DIY云台。该云台由舵机，MCU，电池组，RF 模块，摄像机，幻灯托盘等组成。

控制终端作为整个方案的输入部分，其由两部分组成：一，激光笔投射电路；二，信号唤醒电路（通过蓝牙传输方式）。本部分电路图如图3所示，其中，10mw 的红色激光笔加4节纽扣电池组成了超低功耗激光投射电路。MSP430，RFID，4*4 键盘组成了唤醒电路等控制终端。 MSP430 工作于 LPM3 的低功耗状态，4*4 键盘采用中断的方式进行工作，蓝牙的控制也是基于中断的工作方式，大大降低了整个控制终端的正常工作功耗。 射频电路，我们选用了 2.4G  蓝牙解决方案，提高了工作稳定性，增大了其辐射范围和强度。