专利名称：一种非接触式人机互动方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及人机互动领域，尤其涉及一种非接触式人机互动方法与装置。
背景技术：
目前，非接触式人机互动技术已经越来越普遍，使用者可以比划各种非接触式的手势，通过摄像机对各种手势进行实时跟踪和精确定位，最后完成一系列与电子产品的交互操作。其操作方法简单易行，电子产品也更安全卫生，同时使用者感受了完美的使用体验。在由用户手势弓I导的非接触式人机交互应用中，用户的手部动作主要可分为两类，第一类是单纯手势，如向左挥手，向右挥手等；第二类是对屏幕上显示目标的指示。对于第一类动作的识别，摄像机只需在其独立的坐标系中捕获分析用户的动作即可；而对于第二类动 作的识别，则必须以获得摄像机与屏幕间的相对位置关系为前提，方能将摄像机视角下识别到的用户手指指示的目标映射到屏幕上，这一过程称为摄像机的标定。在公开号CN1904806A，发明名称为手、眼关系引导的非接触式位置输入系统和方法的专利申请文件中，公开了一种非接触式人机互动的系统和方法，其中摄像机参数的标定方法使用平面标定模板这种传统的标定方法，具体方法是将标定模板放置在摄像机视野中，以摄像机采集图像并将图像发送至计算机处理，计算机运行图像分割算法，将标定模板上的特征点从背景中分离出来，然后使用Tsai标定算法处理这些特征点，计算出摄像机参数，从而实现标定。但是上述人机交互系统中摄像机的标定方法至少存在以下缺点，I、需要人工放置标定模板；2、图像处理及标定过程的计算量较大，因此在摄像机安装完成后，不能立即进行人机交互操作。因此给拍摄操作和标定方法带来了诸多不便。
发明内容
本发明实施例提供一种非接触式人机互动方法与装置，用以解决现有技术中需要人工放置标定模板进行人机交互系统中摄像机的标定且在标定过程中，图像处理及标定过程的计算量较大，在摄像机安装完成后，不能立即进行人机交互操作的问题。本发明实施例提供的解决技术问题的技术方案是一种非接触式人机互动方法，所述方法包括获取置于所述显示单元边框上的所述图像获取单元相对于所述显示单元的位置信息及方向信息；通过所述图像获取单元相对于所述显示单元的位置信息及方向信息获得标定结果;获取使用者的指示位置，得到图像获取单元坐标系下的指示点坐标；将所述图像获取单元坐标系下的指示点坐标通过标定结果转换为显示单元坐标系下的识别点坐标并通过显示单元进行显示。上述一种非接触式人机互动方法，其中，通过与所述图像获取单元连接的滑动测距模块进入所述显示单元边框轨道中的距离及方向，获得所述图像获取单元相对于所述显示单元的位置信息及方向信息。上述一种非接触式人机互动方法，其中，通过与所述图像获取单元连接的重力传感模块输出的角度信息，获得所述图像获取单元的方向信息；通过滑动测距模块进入所述显示单元边框轨道中的距离，获得所述图像获取单元相对于所述显示单元的位置信息。上述一种非接触式人机互动方法，其中，通过与所述图像获取单元连接的滑动测阻模块在所述显示单元边框轨道中的电阻变化值获得所述图像获取单元的位置信息及方向信息。上述一种非接触式人机互动方法，其中，由所述图像获取单元的位置信息及方向信息通过下述公式获得标定结果
权利要求
1.一种非接触式人机互动方法，其特征在于 获取置于所述显示单元边框上的所述图像获取单元相对于所述显示单元的位置信息及方向信息； 通过所述图像获取单元相对于所述显示单元的位置信息及方向信息获得标定结果； 获取使用者的指示位置，得到图像获取单元坐标系下的指示点坐标； 将所述图像获取单元坐标系下的指示点坐标通过标定结果转换为显示单元坐标系下的识别点坐标并通过显示单元进行显示。
2.根据权利要求I所述一种非接触式人机互动方法，其特征在于，通过与所述图像获取单元连接的滑动测距模块进入所述显示单元边框轨道中的距离及方向，获得所述图像获取单元相对于所述显示单元的位置信息及方向信息。
3.根据权利要求I所述一种非接触式人机互动方法，其特征在于，通过与所述图像获取单元连接的重力传感模块输出的角度信息，获得所述图像获取单元的方向信息；通过滑动测距模块进入所述显示单元边框轨道中的距离，获得所述图像获取单元相对于所述显示单元的位置信息。
4.根据权利要求I所述一种非接触式人机互动方法，其特征在于，通过与所述图像获取单元连接的滑动测阻模块在所述显示单元边框轨道中的电阻变化值获得所述图像获取单元的位置信息及方向信息。
5.根据权利要求I所述一种非接触式人机互动方法，其特征在于，由所述图像获取单元的位置信息及方向信息通过下述公式获得标定结果
6.一种非接触式人机互动装置，其特征在于包括 位置获取单元，处理单元，图像获取单元，显示单元； 所述位置获取单元连接所述图像获取单元，用于获取置于所述显示单元边框上的所述图像获取单元相对于所述显示单元的位置信息和方向信息； 所述处理单元，连接所述位置获取单元，用于根据所述图像获取单元相对于所述显示单元的位置信息和方向信息获得标定结果； 所述图像获取单元置于所述显示单元的边框上，用于获取使用者的指示位置； 所述图像获取单元还包括指示位置识别模块和坐标变换模块；所述指示位置识别模块用于根据使用者的指示位置，获得图像获取单元坐标系下的指示点坐标； 所述坐标变换模块连接所述指示位置识别模块，用于将所述图像获取单元坐标系下的指示点坐标通过标定结果转换为显示单元坐标系下的识别点坐标并通过显示单元进行显/Jn ο
7.根据权利要求6所述一种非接触式人机互动装置，其特征在于，所述位置获取单元为滑动测距模块，通过测量所述图像获取单元进入所述显示单元边框轨道中的距离及方向，获得所述图像获取单元的位置信息及方向信息。
8.根据权利要求6所述一种非接触式人机互动装置，其特征在于，所述位置获取单元包括重力传感模块和滑动测距模块；通过所述重力传感模块测量所述图像获取单元的角度信息，获得所述图像获取单元的方向信息；通过所述滑动测距模块测量所述图像获取单元进入所述显示单元边框轨道中的距离，获得所述图像获取单元的位置信息。
9.根据权利要求7或8所述一种非接触式人机互动装置，其特征在于， 所述滑动测距模块还包括定位块和测距轮组； 所述边框轨道还包括定位槽和测距轮槽；所述定位块与所述定位槽对应接触配合；所述测距轮组与所述测距轮槽对应接触配合，且所述测距轮组能够于所述测距轮槽中滚动。
10.根据权利要求6所述一种非接触式人机互动装置，其特征在于，所述位置获取单元为滑动测阻模块，通过测量所述图像获取单元在所述显示单元边框轨道中电阻的变化值，获得所述图像获取单元的位置信息及方向信息。
11.根据权利要求6所述一种非接触式人机互动装置，其特征在于，所述处理单元还包括计算模块，用于根据下述公式获得标定结果
全文摘要
本发明涉及人机互动领域，尤其涉及一种非接触式人机互动方法与装置。其中方法包括获取置于所述显示单元边框上的所述图像获取单元相对于所述显示单元的位置信息及方向信息；通过所述图像获取单元的位置信息及方向信息获得标定结果；获取使用者的指示位置，得到图像获取单元坐标系下的指示点坐标；将所述图像获取单元坐标系下的指示点坐标通过标定结果转换为显示单元坐标系下的指示点坐标并通过显示单元进行显示。通过本发明实施例，无需使用附加的标定模板且标定过程快速便捷；使用者无需等待，系统即能识别其手指在屏幕上的指示位置，实现非接触式人机交互。
文档编号G06F3/01GK102841679SQ201210149408
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日
发明者董志华 申请人:乐金电子研发中心(上海)有限公司