[发明专利]基于双目视觉识别的平面交互系统及方法

权利要求书

1.一种基于双目视觉识别的平面交互系统，包括：

成像装置，包含以相对固定的空间关系布置的两个成像组件，所述两个成像组件用于对目标同时进行图像捕获；

处理器，被布置为处理同时捕获的所述目标的特征点的图像视差，计算所述特征点的空间坐标，根据所述特征点的空间坐标，确定所述特征点与设定的交互平面的空间关系，并且根据空间关系输出交互响应。

2.根据权利要求1所述的平面交互系统，其中，

所述处理器处理同时捕获的所述目标的特征点的图像视差的操作包括根据预定特征描述找到所述两个成像组件各自捕获的图像中的所述目标，确定所述目标的特征点，计算所述目标的特征点分别映射在每个成像组件上的坐标，并且将所述两个成像组件各自捕获的所述目标的特征点进行身份编号与匹配，计算所述特征点的图像视差。

3.根据权利要求2所述的平面交互系统，其中，

所述处理器根据预定特征描述找到所述两个成像组件各自捕获的图像中的所述目标，确定所述目标的特征点并且计算所述目标的特征点分别映射在每个成像组件上的坐标的操作包括处理器对每个成像组件捕获的图像进行二值化后，计算图像边界轮廓上每点可能为目标的特征点的概率，并根据设定的概率阈值，选取合适的点作为目标的特征点的候选点，基于该候选点的坐标构建模板来修正目标的特征点的坐标。

4.根据权利要求1所述的平面交互系统，其中，

所述处理器计算所述特征点的空间坐标的操作包括使用坐标转换模型使所述目标的特征点的图像视差与所述目标的特征点的三维空间坐标相关，导出所述目标的特征点的三维空间坐标。

5.根据权利要求1所述的平面交互系统，其中，

所述设定的交互平面是通过空间不共线的三点定义的，并且

所述特征点与设定的交互平面的空间关系为所述特征点与设定的交互平面的距离。

6.根据权利要求1所述的平面交互系统，其中，

所述成像组件包括图像传感器。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的平面交互系统，其中，

处理器通过重复上述操作处理在所述目标移动时捕获的连续图像，从而对所述目标的特征点的空间运动进行映射，连续输出交互响应。

8.根据权利要求1到6中任一项所述的平面交互系统，还包括对称分布在各成像组件四周的照明单元，从各个对称方向发出均匀光照。

9.根据权利要求1到6中任一项所述的平面交互系统，还包括光波截止组件，被布置在所述交互平面到所述成像组件的光路中间，对环境中的可见光部分进行过滤。

10.一种基于双目视觉识别的平面交互方法，包括：

使用包含以相对固定的空间关系布置的两个成像组件的成像装置对目标同时进行图像捕获；

处理同时捕获的所述目标的特征点的图像视差；

计算所述特征点的空间坐标；

根据所述特征点的空间坐标，确定所述特征点与设定的交互平面的空间关系，并且输出交互响应。

11.根据权利要求10所述的方法，其中处理同时捕获的所述目标的特征点的图像视差的步骤包括根据预定特征描述找到所述两个成像组件各自捕获的图像中的所述目标，确定所述目标的特征点，计算所述目标的特征点分别映射在每个成像组件上的坐标，并且将所述两个成像组件各自捕获的所述目标的特征点进行身份编号与匹配，计算所述特征点的图像视差。

12.根据权利要求11所述的方法，其中

所述根据预定特征描述找到所述两个成像组件各自捕获的图像中的所述目标，确定所述目标的特征点并且计算所述目标的特征点分别映射在每个成像组件上的坐标的步骤包括对每个成像组件捕获的图像进行二值化后，计算图像边界轮廓上每点可能为目标的特征点的概率，并根据设定的概率阈值，选取合适的点作为目标的特征点的候选点，基于该候选点的坐标构建模板来修正目标的特征点的坐标。

13.根据权利要求10所述的方法，其中计算所述目标的特征点的空间坐标的步骤包括使用坐标转换模型使所述目标的特征点的图像视差与所述目标的特征点的空间坐标相关，导出所述目标的特征点的空间坐标。