[发明专利]基于红外不可见结构光的人机交互装置及其操作方法

权利要求书

1.一种基于不可见光结构光的人机交互装置，包括激光投影机的激光光源，其特征在于：所述激光光源包含可见光激光光源模块和不可见光激光光源模块，所述可见光激光光源模块是用于投射显示可见光图像的光源，所述不可见光激光光源模块是用于投射显示不可见结构光图案的光源，两种激光光源，经过合光装置，形成混合光束后，在激光投影机内组成共光路型态；所述不可见光激光光源的光线，通过光阀调制出不可见结构光，通过投影镜头在投射将光投影图像画面的间隙，发射出不可见结构光图案，用于检测人体的手指或物体的触摸动作，在激光投影镜头一侧安装有感应侦测组件，所述感应侦测组件用以采集投影显示区域上的不可见结构光图案，感应侦测组件连接智能操作系统，所述智能操作系统设置在激光投影机内，与激光投影机的驱动控制系统相连接，所述智能操作系统处理感应侦测组件采集到的含有使用者操作信息的不可见结构光图案，并以此图案为基础，驱动鼠标移动，达到类似触摸屏的操作效果。

2.根据权利要求1所述的基于不可见光结构光的人机交互装置，其特征在于：所述感应侦测组件为不可见光图像采集器、红外传感器、红外摄像头或热力传感器。

3.根据权利要求1所述的基于不可见光结构光的人机交互装置，其特征在于：所述不可见光激光光源模块为红外激光光源。

4.根据权利要求1所述的基于不可见光结构光的人机交互装置，其特征在于：所述不可见结构光图案为网状条纹光或棋盘格式的图案。

5.根据权利要求1所述的基于不可见光结构光的人机交互装置，其特征在于：所述可见光激光光源模块投射的可见光投影图像的最大锥形投射范围和不可见光激光光源模块投射的不可见结构光的锥形激光投射范围一致。

6.根据权利要求1所述的基于不可见光结构光的人机交互装置的操作方法，其特征在于按下述步骤操作：

1）激光投影机在投射正常可见光图像的帧间隙，投影含有不可见结构光的图案，使用者在投影图像前进行触摸动作操作；

2）感应侦测组件捕获含有使用者操作动作的不可见结构光图案数据，并将该数据送至智能操作系统；

3) 在智能操作系统中，对不可见结构光图案数据进行处理，找出使用者的触摸动作，驱动鼠标移动，完成类似触摸屏的操作；

4)使用者的触摸动作数据和处理器中可见光实时投影图像数据的结合，完成使用者动作和实时投影图像的合成对接处理，将实时的互动效果以可见光的形式投影至投影显示区域；

5）然后，在激光投影机在投射可见光图像的帧间隙，继续投影含有不可见结构光的图案，不可见光图像采集器准备捕获含有使用者操作动作的不可见结构光图案数据。