[发明专利]一种定位交互方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及定位交互技术，特别是涉及一种可在普通屏幕上徒手实现交互的定位交互系统。

背景技术

基于计算机视觉技术的发展，近年来已出现多种基于计算机视觉技术和投影显示技术来构造交互系统，给用户营造一种自然、舒畅的交互操作感受。现有的交互系统中，主要是通过人手持的交互设备与投影屏幕，计算机系统等建立有接触，或者无接触的交互方式实现。例如，基于压感技术的交互书写装置，需要将交互书写装置与投影屏幕接触，将接触的压力信息通过通讯模块发送给计算机系统，计算机系统将接触时的压力信息转化为相关文字笔迹信息投影输出至屏幕上。再有，基于激光技术、电磁波技术、红外线技术，超声波技术的交互书写装置，不需要交互书写装置与投影屏幕接触，主要依赖于交互书写设备中各组件模块进行工作。上述接触式的交互设备，需要与投影屏幕接触，因此将用户的活动范围限制在投影屏幕区域前；且接触的投影屏幕需要利用特定的交互式电子白板，安装和使用均存在局限性。同时，两种方式下的交互，都需要利用到特定的交互设备，需用户始终持有交互设备。如用户没有携带相关交互设备，则无法实现交互。且由于需要用户手持交互设备，因此会涉及用户手部遮挡信号的问题，导致交互过程中数据丢失，交互过程无法实时准确地进行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种定位交互方法及系统，可通过普通的投影屏幕实现徒手交互，不再需要依赖特定的交互设备，也不需要特定的电子白板。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种定位交互方法，包括以下步骤：1）通过投影系统投影形成投影场景，并通过摄像系统拍摄所述投影场景内的交互物体以及交互物体阴影的图像；2）根据如下步骤处理所述交互物体以及交互物体阴影的图像得到所述交互物体尖端的位置信息：2-1）检测图像上交互物体尖端与交互物体尖端阴影之间的距离；2-2）判断所述距离是否大于设定值，如果大于设定值，则计算交互物体尖端的三维位置信息；如果小于设定值，则计算交互物体尖端的二维位置信息；3）将步骤2）得到的位置信息转化为投影信息，投影到屏幕区域上。

本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决：

一种定位交互系统，包括投影系统（100），摄像系统（200）和处理系统（300）；所述投影系统（100）用于形成投影场景，将投影信息投射到屏幕区域；所述摄像系统（200）用于将所述投影场景内的交互物体以及交互物体阴影的图像拍摄下来；所述处理系统（300）接收所述摄像系统（200）拍摄的交互物体以及交互物体阴影图像，并根据上述所述步骤2）处理得到所述交互物体尖端的位置信息，并将得到的位置信息转化为投影信息，输出到所述投影系统。

本发明与现有技术对比的有益效果是：

本发明的定位交互方法及系统，通过摄像系统拍摄下投影场景内交互物体以及交互物体阴影的图像，配合处理系统对交互物体以及交互物体阴影的图像进行处理从而获取尖端的位置信息，将尖端的位置信息转化为投影信息输出到投影屏幕区域后，即可实现交互。整个定位交互过程中，用户不需手持特定的交互设备，通过手指或者普通细棒，笔等均可实现定位交互。同时投影屏幕为普通投影屏幕并可实现上述定位交互过程，不再需要特定的交互式电子白板。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中的定位交互方法的流程图；

图2是本发明具体实施方式中的定位交互方法中第二步的具体流程图；

图3是本发明具体实施方式中的定位交互系统的组成示意图；

图4是本发明具体实施方式中的定位交互系统的俯视示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，为本具体实施方式的定位交互方法的流程图，包括以下步骤：

P1）通过投影系统投影形成投影场景，并通过摄像系统拍摄所述投影场景内的交互物体以及交互物体阴影的图像。

其中，交互物体可为人的手指，人手持的细棒，普通书写笔等。本具体实施方式中，交互物体直接为人的手指，以指示时通常会选择的食指为例说明。此步骤中，即人手在投影场景中指示投影屏幕区域上的内容时，投影系统投射的光线被人手遮挡，在投影的屏幕区域上形成阴影，此时摄像系统拍摄投影场景内人手指及人手指阴影的图像。食指指示内容时，可接触投影屏幕区域从而指示，也可不接触屏幕区域仅在投影场景内远距离指示。