人機交互操作指令的觸發控制方法和系統及激光發射裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種人機交互操作指令的觸發控制方法和系統以及配套使用的激光發射裝置。本發明專利技術主要利用攝像裝置拍攝圖像輸出裝置輸出的顯示區域；確定所拍攝的顯示區域與圖像輸出裝置輸出的原始畫面的坐標映射變換關系；在所拍攝的顯示區域中檢測激光點，并確定其坐標，根據所述坐標映射變換關系，將所述檢測到的激光點坐標變換為圖像輸出裝置輸出的原始畫面中的坐標；同時識別所述激光點的編碼信號，當識別出所述激光點發出與某一人機交互操作指令對應的編碼信號時，在由該激光點坐標對應變換出的所述原始畫面中的坐標位置觸發與所述編碼信號對應的人機交互操作指令。利用本發明專利技術，可以方便用戶進行中遠程的人機交互操作。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及人機交互系統技術，尤其涉及一種人機交互操作指令的觸發控制方法和系統及配套使用的激光發射裝置。
技術介紹
人機交互技術(Human-Computer Interaction Techniques)是指通過數據處理設備的輸入、輸出設備，以有效的方式實現人與數據處理設備交互的技術。它包括機器通過輸出或顯示設備給人提供大量有關信息及提示請示等，人通過輸入設備給機器輸入有關信息和操作指令等。在傳統的計算機如臺式機、筆記本的交互過程中通過鍵盤、鼠標等輸入設備觸發操作指令。在計算機和投影機配合使用的講解場景中，講解人往往離計算機較遠，當需要對計算機進行操作時，往往需要講解人接近計算機進行相應的鼠標和鍵盤操作，這樣無法實現中遠程的人機交互，不方便用戶進行人機交互操作。在進一步的解決方案中，實現了一種無線翻頁筆技術，用戶可以使用無線翻頁筆進行簡單的翻頁操作，但是這種無線翻頁筆無法實現較為復雜的鼠標光標移動和點擊等操作，用戶使用起來還是不方便。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的主要目的在于提供一種人機交互操作指令的觸發控制方法和系統，以方便用戶進行中遠程的人機交互操作。本專利技術另一目的在于提供一種與所述人機交互操作指令的觸發控制系統配套使用的激光發射裝置，可以精確地發出與操作指令對應的激光編碼信號，提高中遠程人機交互操作中的操作精度。本專利技術的技術方案是這樣實現的:一種人機交互操作指令的觸發控制方法，包括:利用攝像裝置拍攝圖像輸出裝置輸出的顯示區域；確定攝像裝置所拍攝的顯示區域與圖像輸出裝置輸出的原始畫面的坐標映射變換關系；在攝像裝置所拍攝的顯示區域中檢測激光點；確定所檢測到的激光點的坐標，根據攝像裝置所拍攝的顯示區域與圖像輸出裝置輸出的原始畫面的坐標映射變換關系，將所述檢測到的激光點坐標變換為圖像輸出裝置輸出的原始畫面中的坐標； 識別所述激光點的編碼信號，當識別出所述激光點發出與某一人機交互操作指令對應的編碼信號時，在由該激光點坐標對應變換出的所述原始畫面中的坐標位置觸發與所述編碼信號對應的人機交互操作指令。一種人機交互操作指令的觸發控制系統，該系統包括:圖像輸出模塊，用于提供原始畫面供圖像輸出設備輸出；攝像獲取模塊，用于獲取攝像裝置所拍攝的圖像輸出裝置輸出的顯示區域；映射關系模塊，用于確定攝像裝置所拍攝的顯示區域與圖像輸出裝置輸出的原始畫面的坐標映射變換關系；激光點檢測模塊，用于在攝像裝置所拍攝的顯示區域中檢測激光點；定位模塊，用于確定所檢測到的激光點的坐標，根據攝像裝置所拍攝的顯示區域與圖像輸出裝置輸出的原始畫面的坐標映射變換關系，將所述檢測到的激光點坐標變換為圖像輸出裝置輸出的原始畫面中的坐標；編碼識別模塊，用于識別所述激光點的編碼信號，當識別出所述激光點發出與某一人機交互操作指令對應的編碼信號時，在由該激光點坐標對應變換出的所述原始畫面中的坐標位置觸發與所述編碼信號對應的人機交互操作指令。一種與上述的人機交互操作指令的觸發控制系統配套使用的激光發射裝置，包括:人機交互操作指令觸發鍵，用于觸發對應的人機交互操作指令；信號編碼單元，用于存儲人機交互操作指令對應的激光編碼方式；激光發射器，用于發射激光束；激光發射控制器，用于根據人機交互操作指令觸發鍵所觸發的人機交互操作指令從所述信號編碼單元讀取對應的激光編碼方式，控制所述激光發射器發出代表相應激光編碼信號的激光束。與現有技術相比，本專利技術所提供的方案將通過基于激光和攝像裝置進行配合，通過檢測和識別用戶在中遠程向顯示區域發出的激光信號，即可完成對激光信號的定位和在該位置的相應操作指令的觸發，所述激光信號可以編碼模擬多種操作指令，方便用戶在中遠程的場景中進行人機交互操作。本專利技術所述的激光發射裝置還可以精確地發出與操作指令對應的激光編碼信號，提高中遠程人機交互操作中的操作精度。附圖說明圖1為本專利技術所述方法的一種應用場景的一種器件系統連接示意圖；圖2為本專利技術所述攝像頭所拍攝投影區域畫面標定的一種示意圖；圖3所示為攝像頭捕獲的標定畫面示意圖；圖4為在攝像頭所拍攝的圖畫中檢測激光點的處理過程示意圖；圖5為一種激光束的閃爍編碼不意圖；圖6為本專利技術所述的人機交互操作指令的觸發控制系統的一種示意圖；圖7a為所述觸發控制系統中映射關系模塊的具體組成示意圖；圖7b為所述觸發控制系統中激光點檢測模塊的具體組成示意圖；圖7c為所述觸發控制系統中編碼識別模塊的具體組成示意圖；圖8為本專利技術所述激光發射裝置的一種示意圖。具體實施例方式下面結合附圖及具體實施例對本專利技術再作進一步詳細的說明。本專利技術的核心技術方案是:利用攝像裝置拍攝圖像輸出裝置輸出的顯示區域；確定攝像裝置所拍攝的顯示區域與圖像輸出裝置輸出的原始畫面的坐標映射變換關系，該坐標映射變換關系由兩部分數據表示:一是參考標定點在拍攝畫面中的坐標，二是原始畫面和拍攝畫面的長度比和寬度比；在攝像裝置所拍攝的顯示區域中檢測激光點；確定所檢測到的激光點的坐標，根據攝像裝置所拍攝的顯示區域與圖像輸出裝置輸出的原始畫面的坐標映射變換關系，將所述檢測到的激光點坐標變換為圖像輸出裝置輸出的原始畫面中的坐標；識別所述激光點的編碼信號，當識別出所述激光點發出與某一人機交互操作指令對應的編碼信號時，在由該激光點坐標對應變換出的所述原始畫面中的坐標位置觸發與所述編碼信號對應的人機交互操作指令。本專利技術所述的圖像輸出裝置可以是投影機，對應輸出的顯示區域為投影機在幕布或墻壁上等投影出來的投影區域；所述圖像輸出裝置也可以是顯示器，對應輸出的顯示區域為該顯示器的顯示屏幕。本專利技術通過激光的編碼信號可以模擬編碼多種操作指令，下面的實施例中以用激光器模擬鼠標操作為例對本專利技術進行說明。除了模擬鼠標操作，本專利技術還可以適用于模擬更多的人機操作方式，例如:模擬單點觸操作、以及利用一個以上激光發射裝置模擬多點觸操作等。從而可以實現遠程的人機交互操作。圖1為本專利技術所述方法的一種應用場景的一種器件系統連接示意圖。參見圖1為實施本專利技術的一種比較典型的器件連接形態的示例，但本專利技術不局限此連接場景，還可以有其他的連接方式，例如所述投影機也可以不是必選設備，而是由顯示器代替所述投影機，用激光器直接在顯示器的顯示屏上進行操作。參見圖1，所述數據處理設備105通過攝像頭接口 107與攝像頭101連接，其連接方式可以是諸如通用串行總線(USB)連接或者wifi無線連接方式等各種業內成熟的連接解決方案。在另一種實現方式中所述攝像頭101也可以不是單獨的設備，而是數據處理設備105中的內置攝像頭。所述投影機102通過投影機接口 104與數據處理設備105連接，其連接方式可以是VGA方式、復合視頻輸出方式、高清晰度多媒體接口(HDMI)方式、以及其他各種有線或無線的能夠提供視頻傳輸能力的連接方式。所述投影機102將投射出投影區域103 (即本專利技術所述的顯示區域)，攝像頭101通過人工設置或自動調節而完整捕獲投影區域103并進行清晰對焦。在用顯示器代替投影機的場景下，則攝像頭101通過人工設置或自動調節而完整捕獲顯示器的顯示區域(相當于投影區域103)并進行清晰對焦。激光器108發射的激光束打在投影區域103上形成激光束光點109。當攝像頭101完整捕獲投影區域103并進行清晰對焦之后，可以啟動數據處理設本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種人機交互操作指令的觸發控制方法，其特征在于，包括：利用攝像裝置拍攝圖像輸出裝置輸出的顯示區域；確定攝像裝置所拍攝的顯示區域與圖像輸出裝置輸出的原始畫面的坐標映射變換關系；在攝像裝置所拍攝的顯示區域中檢測激光點；確定所檢測到的激光點的坐標，根據攝像裝置所拍攝的顯示區域與圖像輸出裝置輸出的原始畫面的坐標映射變換關系，將所述檢測到的激光點坐標變換為圖像輸出裝置輸出的原始畫面中的坐標；識別所述激光點的編碼信號，當識別出所述激光點發出與某一人機交互操作指令對應的編碼信號時，在由該激光點坐標對應變換出的所述原始畫面中的坐標位置觸發與所述編碼信號對應的人機交互操作指令。

【技術特征摘要】
1.一種人機交互操作指令的觸發控制方法，其特征在于，包括: 利用攝像裝置拍攝圖像輸出裝置輸出的顯示區域； 確定攝像裝置所拍攝的顯示區域與圖像輸出裝置輸出的原始畫面的坐標映射變換關系; 在攝像裝置所拍攝的顯示區域中檢測激光點；確定所檢測到的激光點的坐標，根據攝像裝置所拍攝的顯示區域與圖像輸出裝置輸出的原始畫面的坐標映射變換關系，將所述檢測到的激光點坐標變換為圖像輸出裝置輸出的原始畫面中的坐標； 識別所述激光點的編碼信號，當識別出所述激光點發出與某一人機交互操作指令對應的編碼信號時，在由該激光點坐標對應變換出的所述原始畫面中的坐標位置觸發與所述編碼信號對應的人機交互操作指令。2.根據權利要求1所述的 方法，其特征在于， 所述確定攝像裝置所拍攝的顯示區域與圖像輸出裝置輸出的原始畫面的坐標映射變換關系的具體包括: 控制所述圖像輸出裝置輸出原始的標定畫面，該標定畫面中包括至少四個參考標定點，確定攝像裝直所拍攝到的所述參考標定點在拍攝畫面中的坐標；確定所拍攝畫面和圖像輸出裝置輸出的原始畫面的長度比和寬度比； 所述確定所檢測到的激光點的坐標具體為:確定所檢測到的激光點在所述拍攝畫面中的坐標。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述標定畫面的參考標定點的顏色與標定畫面背景顏色具有鮮明的區分； 且所述確定攝像裝置所拍攝到的所述參考標定點在拍攝畫面中的坐標的具體方法為:對所拍攝畫面進行圖像背景弱化處理，去除與所述參考標定點無關的圖像信息而凸顯參考標定點；捕獲所述參考標定點并計算出所述參考標定點在所述拍攝畫面中的坐標。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測激光點的具體方法為: 對所拍攝畫面進行圖像背景弱化處理，去除與所述激光點無關的圖像信息而凸顯激光點，捕獲所述凸顯的激光點。5.根據權利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述對所拍攝畫面進行圖像背景弱化處理具體包括:降低攝像裝置的曝光量，調整拍攝畫面的色階。6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述識別所述激光點的編碼信號的具體方法為: 持續檢測所拍攝的每一幀畫面中的激光點，判斷在一預定的檢測時間區間中所述連續的幀畫面中激光點的閃爍編碼，并與預設的由激光點的閃爍編碼所代表的人機交互操作指令進行匹配，如果匹配某一人機交互操作指令，則判定識別到了與該人機交互操作指令對應的編碼信號。7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光點的編碼信號對應的人機交互操作指令包括:鼠標操作指令、單點觸操作指令、以及多點觸操作指令。8.一種人機交互操作指令的觸發控制系統，其特征在于，該系統包括: 圖像輸出模塊，用于提供原始畫面供圖像輸出設備輸出； 攝像獲取模塊，用于獲取攝像裝置所拍攝的圖像輸出裝置輸出的顯示區域；映射關系模塊，用于確定攝像裝置所拍攝的顯示區域與圖像輸出裝置輸出的原始畫面的坐標映射變換關系； 激光點檢測模塊，用于在攝像裝置所拍攝的顯示區域中檢測激光點； 定位模塊，用于確定所檢測到的激光點的坐標，根據攝像裝置所拍攝的顯示區域與圖像輸出裝置輸出的原始畫面的坐標映射變換關系，將所述檢測到的激光點坐標變換為...

【專利技術屬性】
技術研發人員：方琎，
申請(專利權)人：深圳市中科睿成智能科技有限公司，深圳市騰訊計算機系統有限公司，
類型：發明
國別省市：