[发明专利]一种三维指控操作方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及信息技术领域，特别涉及一种三维指控操作方法及系统。

背景技术

随着信息社会的快速发展，人类对信息处理操作的便捷性提出了更高的要求。与键盘和鼠标相比，触控屏进一步简化了智能手机、平板电脑、笔记本电脑等信息设备结构和操作，为信息处理操作的便捷性提供了新的改进空间。

但是，现有的触控屏需要用手指或触控笔在显示屏上进行触摸操作。当用手指进行触控操作时，会在显示屏上留下污迹，在公共使用的情况下（例如，街头的ATM），还会将显示屏的污秽和细菌沾染到手指头，传染疾病；另一方面，当用指头触摸时，会遮盖手指下的显示内容，致使眼睛无法看到手指触控点的精确位置及其四周信息，造成后续操作的困惑。使用触控笔操作则不能进行多点触控，触控笔的拾拿和收纳也颇为费事，笔尖还会给屏幕表面带来一定的划伤；尤其是，在同时配备触控屏和实体键盘的电脑（例如Microsoft Surface）上进行操作时，需要在键盘操作和触控操作之间反复变换，如果使用触控笔进行触控操作，则触控笔的反复拿放会影响工作效率。

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种三维指控操作方法及系统，以实现手指操控电脑的精确定位及其可视化，提高电脑操控的精度、效率、可视化，是目前信息技术领域亟待解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提出了一种三维指控操作方法及系统，通过获取显示器件表面及前方指定空间内手指运动的三维信息，接着从三维信息中识别出手指头部中心点的三维坐标值和运动轨迹信息，然后将三维坐标值和运动轨迹通过显示模组进行显示，最终依据三维坐标值和运动轨迹信息执行操作命令，实现了手指操控电脑的精确定位及其可视化程度。

为解决上述技术问题，本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：

一种三维指控操作方法，包括：

步骤一、获取显示器件表面及前方指定空间内手指头部运动的三维信息；

步骤二、从三维信息中识别出手指头部中心点的三维坐标值和运动轨迹信息；

步骤三、将手指头部三维坐标值和运动轨迹通过显示模组进行显示；

步骤四、依据手指头部三维坐标值和运动轨迹信息执行操作命令。

优选的，上述步骤一中，是通过两个摄像头获取手指头部运动的三维信息。

优选的，上述两个摄像头分别安装在显示屏相邻的两角或两角附近。

优选的，上述两个摄像头光轴相互垂直且与显示屏大致平行地指向对角方向。

优选的，当手指头部进入有效摄像范围内时，所述摄像头将分别从相互垂直方向的带状区域内采集手指运动的二维影像。

优选的，上述步骤二中，是根据人手指的尺寸特征和形状特征从获取的三维信息中识别出手指头部中心点的三维坐标值，并屏蔽三维信息中的其他噪音。

优选的，上述步骤三中，所述显示模组进行显示，是通过光标的形状表示手指头部中心点距离显示面的远近。

优选的，上述步骤四中，依据手指头部三维坐标值和运动轨迹信息执行操作命令可包括：

(1)移动光标：当手指头部一进入有效识别范围内，显示屏幕就出现光标，其中光标形状表示手指头部中心点距离显示面的远近，光标在显示面的位置为手指头部中心点在显示面的法向投影。当手指移动时，光标的形状和位置根据手指头部中心点的坐标值实时发生相应的变化。

(2)按下/弹起：在某些特定场景中（例如按钮的上方），手指头部进入识别范围内，短时间内与显示面距离缩小/增大一定的尺寸，但在显示面平行方向位置基本未变。

(3)进入/抽出：在某些特定场景中（例如游戏和三维解剖），手指头部进入识别范围内，短时间内与显示面距离缩小/增大的尺寸超过了“按下/弹起”的距离，但在显示面平行方向位置基本未变。

(4)划开：在某些特定场景中（例如游戏和三维解剖），“进入”后，手指头部位置在显示面平行方向变化，而在显示面法向距离几乎不变。

(5)劈开：在某些特定场景中（例如游戏和三维解剖），手指头部进入识别范围内，手指头部位置在显示面平行方向不断变化，且显示面法向距离短时间内变小。

(6)单击：当“按下”后立即“弹起”。

(7)双击/三击：连续两次/三次“单击”。

(8)确认：手指头部在识别范围内，其运动轨迹在短时间内与显示面平行的平面呈现“√”。

(9)否认：手指头部在识别范围内，其运动轨迹短时间内在与显示面平行的平面呈现“Ⅹ”。