一种手持交互设备装置及其投影交互方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于虚拟现实领域，尤其涉及一种集成投影装置的手持交互设备投影交互 方法及其装置。
【背景技术】
[0002] 随着电子集成技术和计算机技术的发展，各种集多功能于一体的手持交互设备和 多媒体应用层出不穷，用户对大屏幕和虚拟现实人机交互的要求也越来越强烈。互动投影 是一种近年来比较流行的多媒体展示平台，采用计算机视觉技术和投影显示技术，用户可 以将自身或者周围的三维空间与投影区域上的虚拟场景进行交互，来营造一种动感的交互 体验。互动投影具有自然、简洁、直接的特点，在虚拟现实、人机交互、视觉监控等领域均有 着广泛的应用前景。将投影机、计算机、摄像机等结合在一起形成的手持交互设备，除了拥 有一般的投影功能，还具有特效投影功能，丰富了用户体验，使用更随时随地化。
[0003] 但是现有的手持交互设备在虚拟现实交互中，实时互动效果会受到手持交互设备 角度、位置以及投影环境的变化等因素的影响，难以随时随地、准确顺畅地进行虚拟现实人 机交互，体验效果较差。
【发明内容】
[0004] 针对上述技术问题，本发明的目的是克服上述的现有技术的不足，提供一种手持 交互设备装置及其投影交互方法，将投影模块、摄像模块、传感控制模块、无线通信模块、存 储模块以及中央处理单元相结合形成一种手持交互设备。该手持交互设备，体积较小，重量 较轻，主要由用户放置在手上用手去控制其位置和角度变化进行交互工作，可随时随地准 确流畅地进行虚拟现实交互，不会受到手持交互设备角度、位置以及投影环境的变化等因 素的影响，具有强大的功能性、娱乐性，同时提高了用户的身临其境感以及视觉享受。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
[0006] 一种手持交互设备交互装置，包括：投影模块，用于将初始化虚拟投影信息投影到 现实投影空间；摄像模块，用于采集虚拟现实投影空间图像数据信息，建立坐标转换模型及 获得坐标转换参数信息；传感控制模块，用于获取手持交互设备与初始现实投影空间的相 对位置信息；中央处理单元，用于接收并根据图像视觉算法处理分析来自摄像模块，投影模 块和传感控制模块的数据信息，并根据分析结果，控制投影模块投影相应的虚拟投影信息； 无线通信模块；以及存储模块；所述投影模块、摄像模块、传感控制模块、无线通信模块以 及存储模块均与由中央处理单元电相连，由中央处理单元控制。
[0007] 根据优选实施例，所述中央处理单元为安卓系统或者Linux系统或IOS系统。 [0008] 根据优选实施例，所述手持交互设备还包括：充电电池和无线充电模块；音频电 路和扬声器。充电电池使手持交互设备不受有线电源的牵泮，可随时随地灵活地工作；手持 交互设备功能性和娱乐性较丰富，因此耗电量比较大，无线充电模块可及时有效地补充充 电电池的电量，大大增强了手持交互设备的续航能力。
[0009] 根据优选实施例，所述传感控制模块包括：所述传感控制模块包括：方向传感器 和加速度传感器和角速度传感器和/或重力传感器和/或红外传感器。
[0010] 根据优选实施例，所述摄像模块可以采集投影模块完整的投影画面。
[0011] 根据优选实施例，所述手持交互设备还包括触控传感器，可以为触摸屏。
[0012] 根据优选实施例，所述无线通信模块包括：蓝牙通信器和/或WIFI通信器，可方便 快捷地接收其他电子设备向其发送的数据信息。
[0013] 根据优选实施例，所述投影模块光源为LED光源，体积较小，可满足嵌入手持交互 设备的要求。
[0014] 本发明还提供了一种手持交互设备投影交互方法，包括以下步骤：
[0015] (S1)投影模块将初始化虚拟投影信息投影到现实投影空间；
[0016] (S2)摄像模块采集虚拟现实投影空间图像数据信息；
[0017] (S3)用户根据虚拟现实空间图像实时控制手持交互设备运动；
[0018] (S4)传感控制模块实时获取手持交互设备的相对位置信息以及虚拟投影空间上 的图像信息；
[0019] (S5)中央处理单元用于接收并根据图像视觉算法处理分析来自摄像模块和传感 控制模块的数据信息；
[0020] (S6)中央处理单元根据分析结果，控制投影模块投影相应的虚拟投影信息，实现 虚拟现实交互。
[0021] 根据优选实施例，所述步骤（S1)进一步包括：
[0022](S11)启动手持交互设备的所有工作模块；
[0023] (S12)摄像模块采集初始现实投影空间图像数据信息；
[0024] (S13)传感控制模块获取手持交互设备与初始现实投影空间的相对位置信息；
[0025] (S14)中央处理单元接收并分析来自摄像模块，投影模块和传感控制模块的信息， 建立手持交互设备与投影空间的模型关系，初始化投影模块参数，使其正常投影；
[0026] (S15)投影模块将初始化虚拟投影信息投影到现实投影空间。
[0027] 根据优选实施例，所述现实投影空间图像数据信息为现实投影空间的三维信息， 其信息包括现实投影空间的位置信息，颜色信息，以及其他可以确定现实投影空间位置、凹 凸和纹理状况，颜色亮度状况的信息。
[0028] 根据优选实施例，所述手持交互设备的位置信息包括：手持交互设备的角度姿势 以及手持交互设备与现实投影空间的相对位置距离。
[0029] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明提供了一种手持交互设备装 置及其投影交互方法，所述手持交互设备包括：投影模块，对虚拟图像进行投影；摄像模 块，采集虚拟现实空间图像数据信息；传感控制模块，实时获取手持交互设备的位置信息； 中央处理单元，用于接收并根据图像视觉算法处理分析来自摄像模块和传感控制模块的数 据信息；投影模块、摄像模块和传感控制模块均与由中央处理单元电相连，由中央处理单元 控制。手持交互设备投影交互方法将投影模块、摄像模块、传感控制模块以及中央处理单元 相结合，可以根据虚拟现实投影空间图像实时地运动，改变其角度姿势以及与投影空间的 相对位置关系，进而可随时随地进行虚拟现实交互，具有强大的功能性、娱乐性，同时提高 了用户的趣味性以及视觉享受。
【附图说明】
[0030] 图1为根据本发明的实施例的一种手持交互设备交互装置的示意图；
[0031] 图2为根据本发明的实施例的一种手持交互设备投影交互方法流程图；
[0032] 图3为根据本发明的实施例的一种手持交互设备投影交互方法的具体流程图；
[0033] 图4为根据本发明的实施例的一种手持交互设备投影交互方法的具体流程图；
【具体实施方式】
[0034] 下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本发明的保 护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0035] 图1为根据本发明的实施例的一种手持交互设备交互装置的示意图。如图1所示， 所述手持交互设备交互装置100包括：投影模块102