人机交互装置的制作方法

本实用新型涉及人机交互
技术领域：
，特别涉及一种人机交互装置。
背景技术：
：本部分旨在为权利要求书中陈述的本实用新型的具体实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。通常，人机交互主要依靠外设，例如鼠标、键盘等或触摸屏实现，然而，通过外设或触摸屏输入都是接触式交互，无法满足一些特殊场景需要使用非接触式交互的需求，例如，在医院、车站等公共场所的触摸屏一体机不够卫生，使用接触式交互难以满足用户希望能够使用非接触式的方法操作机器的需求。技术实现要素：有鉴于此，本实用新型提供一种人机交互装置，能够实现非接触式操作，并提高用户使用体验。一种人机交互装置，所述人机交互装置包括：壳体；容置于所述壳体内的摄像装置与光源，所述光源用于在所述摄像装置工作时为所述摄像装置提供照明光源，其中，所述光源包括与所述摄像装置并排设置的多个发光单元；与所述摄像装置及所述光源相对设置的盖板，所述盖板对应于所述摄像装置形成有第一开孔，对应于所述光源形成有第二开孔，其中，所述第一开孔与所述第二开孔之间形成有一隔离部；其中，所述盖板面向所述光源的表面围绕所述第二开孔的边缘凸设有一阻挡部，所述阻挡部用于阻挡所述光源出射的光线进入所述摄像装置的采集方向。进一步地，所述发光单元用于发出红外光线。进一步地，所述人机交互装置还包括与所述盖板背离所述阻挡部的表面相对设置的分光板，所述分光板用于阻止外部可见光从所述第一开孔进入所述壳体内部，以及透射从所述第二开孔通过的所述光源出射的红外光线。进一步地，所述分光板包括能够透射红外光的可见光截止滤光片。进一步地，所述盖板上背离所述阻挡部的表面对应所述第一开孔与所述第二开孔还设置有用于收容所述分光板的容置槽。进一步地，所述壳体内部涂覆有抗反射涂层。进一步地，所述壳体还设置有散热孔。进一步地，所述人机交互装置还包括有设置于所述壳体内的主板，所述主板与所述摄像装置电连接，所述主板上还设置有数据传输接口，所述数据传输接口用于传输所述摄像装置采集的数据。进一步地，所述主板上设置有控制器，所述控制器与所述摄像装置及所述光源电连接，以在控制所述光源发射光线至拍摄对象后，控制所述摄像装置进行拍摄。进一步地，所述摄像装置包括并排设置的第一摄像头与第二摄像头。本实用新型提供的所述人机交互装置包括所述阻挡部，所述阻挡部对所述光源发出光线进行物理遮挡，避免了所述光源出射的光线与拍摄对象反射的光线混合形成的混合光入射至所述摄像装置，提高了所述摄像装置接收光信号的准确性。附图说明图1为本实用新型一实施例提供的人机交互装置的立体结构示意图。图2为图1所示的人机交互装置的分解结构示意图，所述人机交互装置包括一盖板。图3为图2所示的盖板的另一角度的立体结构示意图。主要元件符号说明人机交互装置100分光板10盖板20第一开孔21第二开孔22容置槽23阻挡部24隔离部27光源30发光单元31摄像装置40第一摄像头41第二摄像头42摄像头安装板43主板60USB接口62壳体70如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，在本实用新型中，当一个组件被认为是与另一个组件“相连”时，它可以是与另一个组件直接相连，也可以是通过居中组件与另一个组件间接相连。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本实用新型提供的人机交互装置可以应用于任何具备显示功能的设备，例如：公共场合的查询机器、平板电脑、手机、电子阅读器、个人计算机(PersonalComputer，PC)、笔记本电脑、电视、可穿戴设备等具有显示功能的电子设备，还可应用于无显示功能的设备，例如抓娃娃机等。请参阅图1，图1为本实用新型一实施例提供的人机交互装置100的立体结构示意图。人机交互装置100包括分光板10、壳体70、追踪模块及主板60。其中，主板60与所述追踪模块并排安装在所述壳体70内，所述追踪模块用于获取图像信息，例如手势图像信息。进一步地，所述追踪模块包括光源30及摄像装置40，光源30及摄像装置40间隔设置于所述壳体内部。具体地，摄像装置40包括第一摄像头41、第二摄像头42及摄像头安装板43。其中，第一摄像头41与第二摄像头42对称并排设置，第一摄像头41与第二摄像头42用于模拟人眼功能获取图像信息。光源30包括沿平行于第一摄像头41和第二摄像头42中心连线方向排列的8个发光单元31，用于在第一摄像头41和第二摄像头42拍摄时照射所拍摄的对象。发光单元31可为能够发出红外光线的普通光源，本实施例中，发光单元31为红外LED灯。可以理解的是，在其他实施例中，光源30包括6-10个发光单元31，多个发光单元31呈线性排布于摄像装置40的周边。比如多个发光单元31以摄像装置40为中心呈环形排布在摄像装置40周边。另外，红外光波长范围在760nm-1mm内，本实施例中，红外LED灯发出波长为850nm的红外光。850nm红外LED创造了获取图像信息的背景，使获取的信息更加准确。主板60包括主板本体、控制器、固态硬盘、随机存储器、GPRS通讯模块和无线保真模块(WIFI模块)。所述控制器与摄像装置40及光源30电连接，以控制光源30照射至拍摄对象后，摄像装置40进行拍摄。所述控制器设置在主板60背面，使得整个主板60的面积减小，并减小人机交互装置100的整体体积。主板60设置的GPRS模块和无线保真模块，所述电子设备可以通过云端远程掌控主板60运行情况，实现硬件远程管理和远程维护。固态硬盘采用M2接口，降低了在主板60上的占用面积。主板60一个侧面布置了USB接口62，可以使所述电子设备与所述追踪模块之间传输信息。主板60侧面还布置有高清晰度多媒体接口，以实现全数字化影像和声音的传送。主板60还设置有直流电接口，可以理解的是，主板60上还可以设置交流电接口，或者直流电/交流电的多功能复合接口，主板60上设置电池模块，当有直流电或交流电接入时即可为所述电池模块充电，以便人机交互装置100在没有电源接入时工作。所述壳体70的底壁及两个侧壁上均设置有散热孔，以提高人机交互装置100的散热性能。可以理解的是，壳体70的所有侧壁可以均设置有散热孔；或者承载光源30的电路板及摄像头安装板43上设置有散热片，以提高人机交互装置100的散热性能及工作的可靠性。在本实施方式中，人机交互装置100还包括与壳体70扣合的盖板20，盖板20上对应于摄像装置40形成有条形的第一开孔21、对应于所述光源30形成有第二开孔22，其中，及在第一开孔21与第二开孔22之间形成有隔离部27，第一开孔21用于露出第一摄像头41和第二摄像头42，第二开孔22用于露出光源30。隔离部27将光源30与摄像装置40进行了物理分隔，阻断了光源30发出的光直接照射到摄像装置40的路径。请一并参阅图2及图3，图3为如图2所示的盖板20的另一角度立体角度示意图。盖板20面向光源30的表面围绕第二开孔22的边缘凸设有一阻挡部24，阻挡部24用于阻挡光源30出射的光线进入摄像装置40的采集方向。阻挡部24对光源30发出红外光进行物理遮挡，避免了光源30出射的红外光与拍摄对象反射的红外光混合形成的混合光入射至摄像装置40，提高了摄像装置40接收光信号的准确性。可以理解的是，在其他实施例中，阻挡部24可以是具有缺口的环形，缺口位置位于第二开孔22远离第一开孔21的一端。请再次参阅图1及图2，人机交互装置100还包括在盖板20上背离阻挡部24设置的分光板10，分光板10用于阻止外部可见光从第一开孔21进入所述壳体内部，以及透射从第二开孔22通过的光源30出射的红外光线。第一摄像头41与第二摄像头42用于接收拍摄对象反射的红外光，若可见光进入所述壳体，则可见光会与红外光混合后投射至摄像装置40，导致生成的图像数据不准确甚至出错。分光板10避免了可见光与红外光混合透射至所述摄像装置，提高了摄像装置40接收光信号的准确性。本实施例中，分光板10为能够透射红外光的可见光截止滤光片。盖板20形成有用于容置分光板10的容置槽23。分光板10可以通过胶体粘接固定于容置槽23的底壁。可以理解的是，容置槽23内的与分光板10固定的区域可以设置黑色油墨区，以减小可见光从分光板10与容置槽23之间的缝隙进入所述壳体的可能性。进一步地，所述壳体内部涂覆有抗反射涂层，即盖板20与壳体70的内部均设置有所述抗反射涂层，以减少所述壳体内部光反射引起的干扰摄像装置40识别的问题。本实施例中，所述抗反射涂层为黑色亚光涂料。可以理解的是，在其他优选实施例中，所述抗反射涂层包括多层结构，所述多层结构中包括满足一定折射率的金属层与非金属层，所述金属层夹设于所述非金属层之间。下面具体描述本实施例追踪模块的工作原理：启动人机交互装置100，打开850nm红外光源，两个并列安装在摄像头安装板43的第一摄像头41与第二摄像头42从视野区域内获得图像信息，将图像通过USB接口传输回所述电子设备，所述电子设备分别分析、识别摄像装置40获得图像信息中的手指信息。比较从第一摄像头41与第二摄像头42中获得的手指图像信息，对识别到的手指信息进行检验，获得手指在图像信息中的平面坐标(x,y)；再将此平面坐标换算为以人机交互装置100自身作为参照物的世界坐标系中，成为世界坐标系中的(x,y)坐标；通过红外景深摄像头(第一摄像头41与第二摄像头42中的一个)获得手指到人机交互装置100本身的距离信息，作为原始的空间(z)坐标；至此完成数据采集、识别、定位工作，得到被捕获手指基于人机交互装置100自身世界坐标系的的三维空间坐标(x,y,z)，建立此手指信息的匹配模版，加入对象跟踪队列。摄像装置40的两个摄像头不断获取手指信息，并对图像进行处理，将捕获到的手指信息与对象跟踪队列中的模版进行比较，实现手指的运动追踪。将捕获到的手指空间动作信息发送到所述电子设备的操作系统中的驱动程序，所述驱动程序将捕获到的动作转换为操作系统消息或事件，实现人机自然手势交互。以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3