专利名称：一种基于图像检测的非接触式手势翻书演示系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子翻书演示系统，尤其是涉及一种基于图像检测的非接触式手势翻书演示系统。
背景技术：
数字虚拟展示技术随着计算机信息技术及微电子技术的发展而兴起，它把计算机、多媒体、软件、光电、通信等各项技术综合运用，通过数学模型、虚拟现实、影像视频、互动界面等方式将各种信息更便捷、更直观、更生动形象地传达给人们，具有介质多样性、技术手段多样性、过程交互多样性等特点，因此已经广泛运用到了展厅演示、互动教学、办公会议、娱乐游戏以及宣传广告等各种场合。电子翻书演示系统将计算机、传感器、多媒体等技术结合起来，利用各种介质如鼠标、触摸屏、红外等来控制虚拟电子书的演示，达到一种虚拟现实中翻书的效果，很形象地展示出各种文字、图片、动画、视频等信息，因此得到了广泛的应用。现有的电子书演示方案有常规的鼠标控制方式、触摸屏控制方式、红外感应控制方式等。鼠标控制方式利用鼠标的点击和拖动来完成电子书的翻页动作，触摸屏控制方式则利用手指在触摸屏上的接触和移动来完成电子书的演示，红外线控制方式利用红外感应方式获取操作者的动作，并将该动作信号传输给计算机处理，从而控制电子书的翻页。现有技术中，有的依赖鼠标、触摸屏，操作不方便、不卫生、不生动形象，特别是触摸屏方式在遇到超大屏幕显示需求时往往因操作不方便且成本高而难以实现，因此难以在大型会议厅、报告厅、大教室以及展会等需要大屏幕显示的场合下使用；还有的则利用红外感应，这种控制方式往往只能完成简单的向前翻书、向后翻书等动作，功能单一，缺乏趣味性。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术的上述缺陷，提出一种基于图像检测的非接触式手势翻书演示系统，实现了通过真实手势翻书动作完成的一种生动形象的电子书演示方式，且通过小范围的操作就可控制超大屏幕的电子书演示，并且能够通过对采集到图像的手形以及位置的检测来实现电子书的前后翻页、书页的随意拖动、多本书之间的切换、以及书页中图片、视频、动画、游戏等的互动演示。为实现上述目的，本实用新型通过以下技术手段实现构造一种基于图像检测的非接触式手势翻书演示系统，包括一个图像摄入装置、 一个视频采集卡、一台计算机和一个显示大屏幕，其中图像摄入装置垂直向下安装于水平操作台的正上方，视频采集卡与图像摄入装置以及计算机相连，负责采集图像摄入装置的视频图像并检测，然后将检测到的手势位置等控制信息发送给计算机，计算机又与显示大屏幕连接，用于显示电子书的内容，操作人员在操作区域范围内用手做出左右翻书、拖动书页、切换书本等各种手势动作就可以控制电子书的翻页、拖动、换书等操作。[0009]所述图像摄入装置由摄像头构成，摄像头的中心光轴与操作台水平面垂直向下， 焦距调整到可以看到操作台的大部分但不超出操作台的边缘。所述视频采集卡，主要负责接收图像摄入装置采集的图像并进行手形、位置的检测，并通过PCIe (高性能外围组件互连标准)与计算机进行通信，将信号传送给计算机进行处理。所述计算机中运行了上位机应用程序和电子书等软件，主要负责接收来自视频采集卡的坐标以及有关控制信息，转换成相应的显示属性和操作，同时负责处理电子书的前后翻页、书页的随意拖动、多本书之间的切换、以及书页中图片、视频、动画、游戏等的播放控制，然后通过显示设备将有关内容显示于大屏幕上。所述显示大屏幕指的是投影仪投射的区域，或者是IXD、LED显示器等。实施本实用新型的一种基于图像检测的非接触式手势翻书演示系统，具有以下有益效果解决了现有的鼠标、触摸屏等接触式的操作方式不卫生、不方便，且对于超大屏幕的需求因高成本且操作不便而难以实现的问题，并克服了红外感应控制方式只能进行简单的翻页控制、功能单一、缺乏趣味的缺点。
图1是本实用新型一种基于图像检测的非接触式手势翻书演示系统的结构示意图。其中图1的符号说明如下1、图像摄入装置，2、视频采集卡，3、计算机，4、显示大屏幕。
具体实施方式
如图1所示，是本实用新型一种基于图像检测的非接触式手势翻书演示系统的结构示意图。该系统包括一个图像摄入装置1、一个视频采集卡2、一台计算机3和一个显示大屏幕4，其中图像摄入装置1垂直向下安装于水平操作台的正上方，视频采集卡2与图像摄入装置1以及计算机3相连，负责采集图像摄入装置1的视频图像并检测，然后将检测到的手势位置等控制信息发送给计算机3，计算机3又与显示大屏幕4连接，用于显示电子书的内容，操作人员在操作区域范围内用手做出左右翻书、拖动书页、切换书本等各种手势动作就可以控制电子书的翻页、拖动、换书等操作。所述图像摄入装置1由摄像头构成，摄像头的中心光轴与操作台水平面垂直向下，焦距调整到可以看到操作台的大部分但不超出操作台的边缘。所述视频采集卡2，主要负责接收图像摄入装置1采集的图像并进行手形、位置的检测，并通过PCIe与计算机3进行通信，将信号传送给计算机3进行处理。所述计算机3中运行了上位机应用程序和电子书等软件，主要负责接收来自视频采集卡2的坐标以及有关控制信息，转换成相应的显示属性和操作，同时负责处理电子书的前后翻页、书页的随意拖动、多本书之间的切换、以及书页中图片、视频、动画、游戏等的播放控制，然后通过显示设备将有关内容显示于大屏幕4上。所述显示大屏幕4指的是投影仪投射的区域，或者是IXD、LED显示器等。
4[0023]该系统使用时包括以下内容1.操作人员将手伸入操作台上方的操作区域内用手做出左右翻书、拖动书页、切换书本等各种手势动作。2.图像摄入装置1安装于操作台及操作区域的正上方，采集操作区域内的图像。3.视频采集卡2安装于计算机3主板的高性能外围组件互连标准(PCIe)插槽中， 并与图像摄入装置1利用专用视频线连接。视频采集卡2接收图像摄入装置1采集的图像并进行手形、动作、位置的检测，并转换成各种控制信号。然后视频采集卡2与计算机3进行通信，将信号传送给计算机进行处理。4.计算机3接收视频采集卡2传来的控制信号，利用上位机应用程序进行分析和处理，控制电子书软件的翻页、拖动、换书等操作，并通过视频接口连接投影仪或显示器等设备将电子书界面显示于大屏幕4，从而将电子书、操作界面等进行互动演示，实现手势翻书互动演示的功能。
权利要求1.一种基于图像检测的非接触式手势翻书演示系统，其特征在于包括一个图像摄入装置(1)、一个视频采集卡(2)、一台计算机(3)和一个显示大屏幕(4)，其中图像摄入装置 (1)垂直向下安装于水平操作台的正上方，视频采集卡(2 )与图像摄入装置(1)以及计算机 (3)相连，计算机(3)又与显示大屏幕(4)连接。
2.如权利要求1所述的基于图像检测的非接触式手势翻书演示系统，其特征在于所述图像摄入装置(1)由摄像头构成，摄像头的中心光轴与操作台水平面垂直向下，焦距调整到可以看到操作台的大部分但不超出操作台的边缘。
3.如权利要求1所述的基于图像检测的非接触式手势翻书演示系统，其特征在于所述视频采集卡(2 )，并通过PCIe与计算机(3 )进行通信，将信号传送给计算机(3 )进行处理。
4.如权利要求1所述的基于图像检测的非接触式手势翻书演示系统，其特征在于所述显示大屏幕(4)指的是投影仪投射的区域，或者是IXD、LED显示器。
专利摘要本实用新型公开了一种基于图像检测的非接触式手势翻书演示系统，包括一个图像摄入装置、一个视频采集卡、一台计算机和一个显示大屏幕，其中图像摄入装置垂直向下且保持一定的距离安装于水平操作台的正上方，视频采集卡与图像摄入装置以及计算机相连，计算机又与显示大屏幕连接。其中图像摄入装置由摄像头构成，摄像头的中心光轴与操作台水平面垂直向下，焦距调整到可以看到操作台的大部分但不超出操作台的边缘。其有益效果在于解决了现有的鼠标、触摸屏等接触式的操作方式不卫生、不方便，且对于超大屏幕的需求因高成本且操作不便而难以实现的问题，并克服了红外感应控制方式只能进行简单的翻页控制、功能单一、缺乏趣味的缺点。
文档编号G06F3/01GK201945948SQ20112006134
公开日2011年8月24日 申请日期2011年3月10日 优先权日2011年3月10日
发明者曹水婧, 朱丽娟, 李军, 李卿, 蔡良锋, 薛亮, 谢正茂, 赵敏, 邵春伟, 郭彦锋 申请人:中科芯集成电路股份有限公司