[发明专利]一种新型的基于双目视觉的交互方法和电子白板系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子白板领域，特别涉及基于双目立体视觉的人机交互方法，以及一种基于该方法的电子白板系统。

背景技术

交互式电子白板系统扩展丰富了传统计算机多媒体的工具功能，提高了视听效果，同时可以灵活方便地对电子白板上展现的多媒体内容进行编辑、注释、操作等，实现真正意义上的互动式教学与展示模式。因此交互式电子白板系统被广泛地应用于办公会议、教学、讲座、发布会等场合。

人机交互是交互式电子白板系统中的重要组成部分，现有的交互方法主要有电容屏、红外式、CCD光学式等。红外式原理是通过白板周围一圈的红外框来，红外框从X轴和Y轴发出信号，另外一边接收。如果被手指遮挡，则会感应到手指的触控位置，从而达到定位的效果。CCD光学式原理是显示区域的其中一边设置两个固定距离的CCD线阵探测器和红外发射器，另外三边设置可以反射光线的反射膜，分布在两个角的CCD分别检测遮挡区域反应在线阵CCD的对应区域，计算出物体在显示区域的位置。由于红外式和CCD光学式装置需要安装在电子白板上，造成电子白板体积变大，也难以适应较大尺寸的电子白板，并且上述电子白板的交互装置价格较高，而大尺寸的电容屏的价格更是昂贵。红外式交互装置还存在红外发射管老化问题。此外上述交互方式都是接触式交互方式，这也造成了用户需要靠近电子白板。为了实现非接触和操作大屏幕，专利CN201110006338.4利用一个操作台，通过安装在操作台正上方的两个图像摄入装置识别位于操作台上的指尖，并计算指尖在该操作台区域的三维信息，通过通信接口RS485将控制信息传给计算机，计算机的内容显示在显示大屏幕。但这种方法增加了一个操作台，且两个图像摄入装置需要在操作台正上方正对着操作台，此外指尖识别的计算复杂，具有一定的不可靠性。

有鉴于此，本发明提出了一种基于双目立体视觉的人机交互方法，以及一种基于该方法的电子白板系统，采用把双目相机安装在电子白板显示屏幕的前方的斜上方，计算纯色目标的空间三维坐标，将有效的目标的三维坐标映射为在计算机屏幕坐标系的坐标。这样可以实现可靠准确地定位，减小电子白板的体积，通过简单调整即可适应不同尺寸的电子白板，从而降低电子白板交互装置的成本，实现接触式或者非接触式交互。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种基于双目视觉的交互方法及基于该方法的电子白板系统，能够解决电子白板交互装置成本高、大尺寸限制、体积较大等问题，从而实现接触式或者非接触式交互。

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于双目视觉的交互方法，包括以下步骤：

目标空间坐标计算，双目相机同步采集双目图像，识别纯色目标并计算目标的空间坐标；

目标坐标转换，对目标的空间位置进行判断，如果进入设定的有效空间区域范围，目标的空间坐标有效，然后映射目标空间坐标到屏幕坐标系的坐标；

信息通信，将有效的目标的屏幕坐标系的坐标通过接口传输坐标信息到白板屏幕的计算机设备。

相应地，本发明还提供了一种基于上述方法的电子白板系统，包括：

双目相机模块，固定双目相机在电子白板前方，同步采集左右目图像；

屏幕坐标计算模块，识别纯色目标，计算它的空间三维信息，并将有效的三维坐标位置转换为屏幕坐标系坐标；

电子白板，显示计算机设备的内容；

纯色目标，可移动的被检测目标。

因此，本发明通过安装在电子白板前方的双目相机，实现了接触式或者非接触式的交互，从而实现了交互式电子白板系统。该系统能够有效降低交互装置的成本和大尺寸交互问题，降低产品成本，提高企业的经济效益。

附图说明

图1显示为本发明的基于双目视觉的交互式电子白板系统的一个实施例。

图2显示为本发明的双目相机的安装位置示意图。

图3显示为本发明的计算单元的一个实施装置。

图4显示为本发明的交互方法的流程图。

图5显示为本发明的步骤S1处理的详细步骤的流程图。

图6显示为本发明的步骤S2处理的详细步骤的流程图。

图7显示为本发明的有效空间区域的示意图。

图8显示为本发明的交互式电子白板系统示意图。

具体实施方式