[发明专利]一种基于激光雷达定位的大屏幕交互系统

权利要求书

1.一种基于激光雷达定位的大屏幕交互系统，其特征在于，包括如下模块：

(1)数据采集与处理模块，用于采集并处理激光雷达串口数据，然后再通过对雷达串口数据进行分类后再聚类计算的方法获取有效坐标；

(2)坐标转换模块，用于将有效坐标转化为屏幕坐标；

(3)触控模块，用于屏幕坐标的输出与识别；

(4)定位模块，用于输出屏幕坐标与实现交互；

(5)局域网控制模块，用于数据传输与广播；

所述采集与处理模块通过对雷达串口数据进行分类后再聚类计算的方法获取有效坐标(x1,y1)的具体操作过程如下：

S14、将收集到的一帧数据中的扫描坐标(x,y)转换为物理坐标(x1,y1)，具体过程为：

当雷达旋转方向角为0°到90°时，x1＝x，y1＝-y；

当雷达旋转方向角为90°到180°时，x1＝-x，y1＝-y；当雷达旋转方向角为180°到270°时，x1＝-x，y1＝y；

当雷达旋转方向角为270°到360°时，x1＝x，y1＝y；

S15、利用分类算法对转换后的物理坐标(x1,y1)进行分簇，得到分簇后的物理坐标(x2,y2)，具体过程为：

(1)对物理坐标(x1,y1)进行随机分组，计算初始距离阈值T2，所述T2为各物理坐标(x2,y2)之间距离的平均值；

(2)在物理坐标(x1,y1)中任意挑选基准点(x0,y0)，计算基准点坐标(x0,y0)与其他物理坐标(x1,y1)之间的距离d；

(3)把d小于T2的物理坐标(x1,y1)从候选中心移入一个数据簇；

(4)如此重复第2、3步，将物理坐标(x1,y1)录入不同的数据簇，直到候选中心的物理坐标(x1,y1)为空，算法结束；通过对物理坐标进行不断遍历，得到物理坐标集合的数据簇数量K；

S16、利用聚类算法对分簇后的物理坐标(x2,y2)进行重心计算，得到有效坐标(x3,y3)。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达定位的大屏幕交互系统，其特征在于，在扫描坐标转换成物理坐标之前，所述数据采集与处理模块根据屏幕校准参数对收到的一帧数据进行筛选，滤除干扰和无效数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达定位的大屏幕交互系统，其特征在于，触控模块的具体操作过程如下：

S31、判断屏幕坐标是否支持多点触控，当该屏幕坐标支持多点触控时，进行多点触摸数据算法；当该屏幕坐标不支持多点触控时，进行单点触摸数据算法，通过数据算法分析，获得单点触控和多点触控的触控数据；

S32、再判断触控数据是否能进行虚拟鼠标模拟，如果触控数据能够进行鼠标模拟，进行鼠标模拟输出，如果触控数据不能进行鼠标模拟，输出到API接口进行使用。

4.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达定位的大屏幕交互系统，其特征在于，所述定位模块的屏幕坐标利用ZedGraph开源的NET图表类库设计正交坐标系，将屏幕坐标输出为雷达云点。

5.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达定位的大屏幕交互系统，其特征在于，所述局域网控制模块使用UDP数据协议传输广播雷达数据。