互动投影系统中交互点的定位方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种互动投影系统中交互点的定位方法和装置，其中方法包括：根据交互点至投影屏幕坐标系原点在X轴和Y轴上的距离分别与投影屏幕在X轴和Y轴上的长度相除，获得交互点在投影屏幕的比例坐标；根据所述交互点在投影屏幕的比例坐标与投影屏幕分辨率的乘积，获得交互点在投影屏幕的坐标。本发明专利技术通过获得交互点在投影屏幕的比例坐标，结合投影屏幕的分辨率，能够使得互动投影系统适应任意大小的投影屏幕，方便使用者根据实际场景及需求，自由调整激测距雷达的安装位置，使得互动系统可以兼容更多的场景。

Method and device for locating interaction points in interactive projection system

The invention provides a positioning method and a device for an interactive projection system, wherein the method comprises: dividing the distance between the interactive point and the origin of the projection screen coordinate system on the X axis and the Y axis by the length of the projection screen on the X axis and the Y axis respectively, obtaining the proportional coordinates of the interactive point on the projection screen; and dividing the distance between the interactive point and the origin of the projection screen coordinate system on the X axis and the Y The product of the ratio coordinate of the projection screen and the resolution of the projection screen obtains the coordinate of the interaction point in the projection screen. By obtaining the proportional coordinates of the interaction points in the projection screen and combining the resolution of the projection screen, the interactive projection system can adapt to any size of the projection screen, and is convenient for users to adjust the installation position of the excitation ranging radar freely according to the actual scene and requirements, so that the interactive system can be compatible with more scenes.

【技术实现步骤摘要】
互动投影系统中交互点的定位方法和装置
本专利技术涉及人机交互
，更具体地，涉及互动投影系统中交互点的定位方法和装置。
技术介绍
随着计算机科学技术的高速发展，人机交互技术已经从以计算机为中心逐步转移到以人为中心，目前人与计算机的交互方式依旧局限于鼠标与键盘，这种单一的传输方式在很长一段时间内制约了人机交互的进一步发展。而人机互动技术的出现大大改善了这一现状，人机互动由于其自然性以及给用户带来更强的沉浸感和体验感使得其得到了快速发展。此技术可广泛用于各种墙面及地面互动场景。在互动投影系统中，采集交互点的实际坐标是核心问题，如果采集到的数据不准确将大大影响用户的交互体验。在现有技术中,传统的雷达角分辨率低、距离分辨率低、速度分辨率低、测量范围小、抗干扰能力弱、体积和重量大，使用起来不方便。此外，雷达的安装位置固定使得其不能兼容各种场景，大大制约了人机互动技术的普及与发展。
技术实现思路
本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的互动投影系统中交互点的定位方法和装置。根据本专利技术的一个方面，提供一种互动投影系统中交互点的定位方法，包括：S1、根据交互点至投影屏幕坐标系原点在X轴和Y轴上的距离分别与投影屏幕在X轴和Y轴上的长度相除，获得交互点在投影屏幕的比例坐标；S2、根据所述交互点在投影屏幕的比例坐标与投影屏幕分辨率的乘积，获得交互点在投影屏幕上的直角坐标。优选地，所述步骤S1之前还包括：S0、根据测距雷达与投影屏幕坐标系原点在X轴和Y轴上的相对位置以及交互点的极坐标，获得交互点至投影屏幕坐标系原点在X轴和Y轴上的距离；其中，极坐标的极点为测距雷达，极径为交互点到测距雷达的直线距离；所述极坐标的极角通过由Y轴顺时针旋转至所述测距雷达至交互点形成的线段在投影屏幕上的投影的角度获得。优选地，所述步骤S0具体包括：将所述极坐标的极径与极角的正弦值相乘，获得所述极径在X轴上的投影长度；确定第一位置参数，其中，当所述测距雷达位于投影屏幕坐标系的X轴负方向时，所述第一位置参数为1，当所述测距雷达位于投影屏幕坐标系原点时，所述第位置参数为0，当所述测距雷达位于投影屏幕的X轴正方向时，所述第一位置参数为-1；当所述极角的正弦值与所述第一位置参数的乘积小于0，获知将所述测距雷达至投影屏幕坐标系原点在X轴上的距离与所述极径在X轴上的投影长度之和的绝对值，作为交互点至投影屏幕坐标系原点在X轴上的距离；当所述极角的正弦值与所述第一位置参数的乘积不小于0，获知将所述测距雷达至投影屏幕坐标系原点在X轴上的距离与所述极径在X轴上的投影长度之差的绝对值，作为交互点至投影屏幕坐标系原点在X轴上的距离。优选地，所述步骤S0还包括：将所述极坐标的极径与极角的余弦值相乘，获得所述极径在Y轴上的投影长度；确定第二位置参数，其中，当所述测距雷达位于投影屏幕坐标系的Y轴负方向时，所述第二位置参数为1，当所述测距雷达位于投影屏幕坐标系原点时，所述第位置参数为0，当所述测距雷达位于投影屏幕的Y轴正方向时，所述第一位置参数为-1；当所述极角的余弦值与所述第二位置参数的乘积小于0，获知将所述测距雷达至投影屏幕坐标系原点在Y轴上的距离与所述极径在Y轴上的投影长度之和的绝对值，作为交互点至投影屏幕坐标系原点在Y轴上的距离；当所述极角的余弦值与所述第二位置参数的乘积不小于0，获知将所述测距雷达至投影屏幕坐标系原点在Y轴上的距离与所述极径在Y轴上的投影长度之差的绝对值，作为交互点至投影屏幕坐标系原点在Y轴上的距离。优选地，当投影屏幕为墙面时，所述极坐标的极角为由竖直方向顺时针旋转轴至Y轴的角度与由Y轴顺时针旋转至所述测距雷达至交互点形成的线段在投影屏幕上的投影的角度之和；其中，所述Y轴所在的直线位于所述投影屏幕上，同时垂直于水平线。根据本专利技术的另一个方面，还提供一种互动投影系统中交互点的定位装置，包括：比例坐标模块，用于根据交互点至投影屏幕坐标系原点在X轴和Y轴上的距离分别与投影屏幕在X轴和Y轴上的长度的商，获得交互点在投影屏幕的比例坐标；投影坐标模块，用于根据所述交互点在投影屏幕的比例坐标与投影屏幕分辨率的乘积，获得交互点在投影屏幕的坐标。优选地，所述定位装置还包括：雷达坐标模块，用于根据测距雷达至投影屏幕坐标系原点在X轴和Y轴上的距离以及交互点的极坐标，获得交互点至投影屏幕坐标系原点在X轴和Y轴上的距离；其中，所述极坐标的极径为交互点到雷达的直线距离；所述极坐标的极角与由Y轴顺时针旋转至所述测距雷达至交互点形成的线段在投影屏幕上的投影的角度相关。优选地，所述雷达坐标模块具体包括：第一投影长度单元，用于将所述极坐标的极径与极角的正弦值相乘，获得所述极径在X轴上的投影长度；第一位置参数模块，用于确定第一位置参数，其中，当所述测距雷达位于投影屏幕坐标系的X轴负方向时，所述第一位置参数为1，当所述测距雷达位于投影屏幕坐标系原点时，所述第位置参数为0，当所述测距雷达位于投影屏幕的X轴正方向时，所述第一位置参数为-1；第一距离模块，用于当所述极角的正弦值与所述第一位置参数的乘积小于0，获知将所述测距雷达至投影屏幕坐标系原点在X轴上的距离与所述极径在X轴上的投影长度之和的绝对值，作为交互点至投影屏幕坐标系原点在X轴上的距离；当所述极角的正弦值与所述第一位置参数的乘积不小于0，获知将所述测距雷达至投影屏幕坐标系原点在X轴上的距离与所述极径在X轴上的投影长度之差的绝对值，作为交互点至投影屏幕坐标系原点在X轴上的距离。优选地，所述雷达坐标模块还包括：第二投影长度单元，用于将所述极坐标的极径与极角的余弦值相乘，获得所述极径在Y轴上的投影长度；第二位置参数模块，用于确定第二位置参数，其中，当所述测距雷达位于投影屏幕坐标系的Y轴负方向时，所述第二位置参数为1，当所述测距雷达位于投影屏幕坐标系原点时，所述第位置参数为0，当所述测距雷达位于投影屏幕的Y轴正方向时，所述第一位置参数为-1；第二距离模块，用于当所述极角的余弦值与所述第二位置参数的乘积小于0，获知将所述测距雷达至投影屏幕坐标系原点在Y轴上的距离与所述极径在Y轴上的投影长度之和的绝对值，作为交互点至投影屏幕坐标系原点在Y轴上的距离；当所述极角的余弦值与所述第二位置参数的乘积不小于0，获知将所述测距雷达至投影屏幕坐标系原点在Y轴上的距离与所述极径在Y轴上的投影长度之差的绝对值，作为交互点至投影屏幕坐标系原点在Y轴上的距离。根据本专利技术的另一个方面，还提供一种互动投影系统，包括：投影仪，用于将显示画面投影至投影屏幕上，以使得生物体接触所述投影屏幕上的显示画面；测距雷达，设置在所述投影屏幕上，所述测距雷达用于检测所述城物体与所述投影屏幕的交互点的极坐标；如上所述的定位装置，与所述投影仪和测距雷达连接，所述定位装置用于获得所述交互点在投影屏幕上的直角坐标。本专利技术提出的互动投影系统中交互点的定位方法和装置，通过获得交互点在投影屏幕的比例坐标，结合投影屏幕的分辨率，能够使得互动投影系统适应任意大小的投影屏幕，方便使用者根据实际场景及需求，自由调整激测距雷达的安装位置，使得互动系统可以兼容更多的场景。附图说明图1为根据本专利技术实施例的定位方法的流程示意图；图2为根据本专利技术实施例的定位装置的功能框图。具体实施方式下面结合附图和实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种互动投影系统中交互点的定位方法，其特征在于，包括：S1、根据交互点至投影屏幕坐标系原点在X轴和Y轴上的距离分别与投影屏幕在X轴和Y轴上的长度相除，获得交互点在投影屏幕的比例坐标；S2、根据所述交互点在投影屏幕的比例坐标与投影屏幕分辨率的乘积，获得交互点在投影屏幕上的直角坐标。

【技术特征摘要】
1.一种互动投影系统中交互点的定位方法，其特征在于，包括：S1、根据交互点至投影屏幕坐标系原点在X轴和Y轴上的距离分别与投影屏幕在X轴和Y轴上的长度相除，获得交互点在投影屏幕的比例坐标；S2、根据所述交互点在投影屏幕的比例坐标与投影屏幕分辨率的乘积，获得交互点在投影屏幕上的直角坐标。2.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：S0、根据测距雷达与投影屏幕坐标系原点在X轴和Y轴的相对位置以及交互点的极坐标，获得交互点至投影屏幕坐标系原点在X轴和Y轴上的距离；其中，极坐标的极点为测距雷达，极径为交互点到测距雷达的直线距离；所述极坐标的极角通过由Y轴顺时针旋转至所述测距雷达至交互点形成的线段在投影屏幕上的投影的角度获得。3.如权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述步骤S0具体包括：将所述极坐标的极径与极角的正弦值相乘，获得所述极径在X轴上的投影长度；确定第一位置参数，其中，当所述测距雷达位于投影屏幕坐标系的X轴负方向时，所述第一位置参数为1，当所述测距雷达位于投影屏幕坐标系原点时，所述第位置参数为0，当所述测距雷达位于投影屏幕的X轴正方向时，所述第一位置参数为-1；当所述极角的正弦值与所述第一位置参数的乘积小于0，获知将所述测距雷达至投影屏幕坐标系原点在X轴上的距离与所述极径在X轴上的投影长度之和的绝对值，作为交互点至投影屏幕坐标系原点在X轴上的距离；当所述极角的正弦值与所述第一位置参数的乘积不小于0，获知将所述测距雷达至投影屏幕坐标系原点在X轴上的距离与所述极径在X轴上的投影长度之差的绝对值，作为交互点至投影屏幕坐标系原点在X轴上的距离。4.如权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述步骤S0还包括：将所述极坐标的极径与极角的余弦值相乘，获得所述极径在Y轴上的投影长度；确定第二位置参数，其中，当所述测距雷达位于投影屏幕坐标系的Y轴负方向时，所述第二位置参数为1，当所述测距雷达位于投影屏幕坐标系原点时，所述第位置参数为0，当所述测距雷达位于投影屏幕的Y轴正方向时，所述第一位置参数为-1；当所述极角的余弦值与所述第二位置参数的乘积小于0，获知将所述测距雷达至投影屏幕坐标系原点在Y轴上的距离与所述极径在Y轴上的投影长度之和的绝对值，作为交互点至投影屏幕坐标系原点在Y轴上的距离；当所述极角的余弦值与所述第二位置参数的乘积不小于0，获知将所述测距雷达至投影屏幕坐标系原点在Y轴上的距离与所述极径在Y轴上的投影长度之差的绝对值，作为交互点至投影屏幕坐标系原点在Y轴上的距离。5.如权利要求2所述的定位方法，其特征在于，当投影屏幕为墙面时，所述极坐标的极角为由竖直方向顺时针旋转轴至Y轴的角度与由Y轴顺时针旋转至所述测距雷达至交互点形成的线段在投影屏幕上的投影的角度之和；其中，所述Y轴所在的直线位于所述投影屏幕上，同时垂直于水平线。6.一种互动投影系统中交互点的定位装置，其特征在于，包括：比例坐标模块，用于根据交互点至投影屏幕坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：程新荣，张一航，陈洪，王庆，朱德海，王述，于景华，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11