一种基于投影屏幕的触控定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于投影屏幕的触控定位方法，包括如下步骤：启动深度传感器上的摄像头获取由投影设备投射出的投影平面前侧的触摸物的图像信息以及启动深度传感器获取触摸物的深度信息；基于所述触摸物的图像信息和深度信息得到所述触摸物的三维触控点坐标；当判断所述触摸物的三维触控点坐标位于所述投影平面前侧的有效触控空间时，根据所述触摸物的三维触控点坐标响应对应的操作。本发明专利技术还提供一种基于投影屏幕的触控定位系统。采用本发明专利技术实施例，能够在保证触摸精度的前提下，能实现纯平面触摸，并且对目标墙体平整度要求较低，能实现任意触摸物进行触控操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及触控
，尤其涉及一种基于投影屏幕的触控定位方法及系统。
技术介绍
目前，投影方案的触控技术主要分为基于电磁技术的方案和基于触摸框的方案，其中触摸框包含红外触摸框和光学触摸框。其中，基于电磁的技术，通过一支外设笔，其能够与电磁面板发生信号交互实现触摸坐标的计算。基于触摸框的方式则是通过将投影平面对齐到触摸框，通过触摸框实现触控坐标计算，并同步到投影坐标系统。现有的投影方案的触控技术存在如下缺陷：基于电磁的技术特点在于用户需要一支特定的外置信号笔实现触摸，对触摸物有限制；而基于触摸框的技术需要将触摸框挂接在墙体平面，并保证投影平面刚好覆盖在触摸框内的触摸平面，触摸框会凸出墙体用以感应触摸物，外观较差；另外，投影平面也很难完全与触摸框触摸平面重合，影响触摸精度；最后，触摸框的方式对目标墙体的平整度也有较高的要求，否则会导致触摸不灵敏或者触摸失效等问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于投影屏幕的触控定位方法及系统，在保证触摸精度的前提下，能实现纯平面触摸，并且对目标墙体平整度要求较低，能实现任意触摸物进行触控操作。为实现上述目的，本专利技术实施例提供一种基于投影屏幕的触控定位方法，包括如下步骤：启动深度传感器上的摄像头获取由投影设备投射出的投影平面前侧的触摸物的图像信息以及启动深度传感器获取触摸物的深度信息；基于所述触摸物的图像信息和深度信息得到所述触摸物的三维触控点坐标；当判断所述触摸物的三维触控点坐标位于所述投影平面前侧的有效触控空间时，根据所述触摸物的三维触控点坐标响应对应的操作。本专利技术实施例的基于投影屏幕的触控定位方法通过深度传感器上的摄像头获取由投影设备投射出的投影平面前侧的触摸物的图像信息以及深度传感器获取触摸物的深度信息得到触摸物的三维触控点坐标，并当判断所述触摸物的三维触控点坐标位于所述投影平面前侧的有效触控空间时，根据所述触摸物的三维触控点坐标响应对应的操作。因此，在保证触摸精度的前提下，能实现纯平面触摸，并且对目标墙体平整度要求较低，能实现任意触摸物进行触控操作。作为上述方案的改进，所述根据所述触摸物的三维触控点坐标响应对应的操作包括：将所述触摸物的三维触控点坐标转换成对应的二维投影坐标，并根据所述二维投影坐标响应对应的操作。作为上述方案的改进，所述深度传感器设于所述投影平面的上侧、下侧、左侧、右侧或前侧。作为上述方案的改进，所述深度传感器的深度检测方向与所述投影平面垂直，所述深度传感器上的摄像头获取的图像所在的平面与所述投影平面平行。作为上述方案的改进，在启动深度传感器上的摄像头获取触摸物的图像信息以及启动深度传感器获取触摸物的深度信息前，还包括：标定投影平面的坐标原点(x0,y0)对应到所述深度传感器坐标系统中的坐标(X0,Y0)；标定投影平面的宽度和高度分别为W和H；以及标定在投影平面前侧且垂直投影平面的方向上的有效触控距离阈值为Zt。作为上述方案的改进，所述基于所述触摸物的图像信息和深度信息得到所述触摸物的三维触控点坐标包括：基于所述深度信息获得触摸物的Z坐标；基于所述触摸物的图像信息与预先得到的背景模型图像采用帧差法获得触摸物区域计算所述触摸物区域的质心坐标(X,Y)，从而得到所述触摸物的三维触控点坐标为(X,Y,Z)。作为上述方案的改进，当同时满足：X0≤X≤X0+W；Y0≤Y≤Y0+H,Z0-Zt≤Z≤Z0，判断所述触摸物的三维触控点坐标位于所述有效触控空间内；其中，Z0为深度传感器与投影平面之间的距离。作为上述方案的改进，所述深度传感器的深度检测方向与所述投影平面平行，所述深度传感器上的摄像头获取的图像所在的平面与所述投影平面垂直。作为上述方案的改进，在启动深度传感器上的摄像头获取触摸物的图像信息以及启动深度传感器获取触摸物的深度信息前，还包括步骤：对深度传感器坐标系统和投影坐标系统进行标定，使所述投影平面的坐标原点(x0,y0)对应到所述深度传感器坐标系统中的坐标(X0,Z0)或(Z0,X0)；标定所述投影平面的宽度和高度分别为W和H；标定所述深度传感器上的摄像头的目标光带在Y坐标方向上的阈值为Yt,。作为上述方案的改进，当所述深度传感器和投影平面置于同一平面上。作为上述方案的改进，所述基于所述触摸物的图像信息和深度信息得到所述触摸物的三维触控点坐标包括：基于所述深度信息获得触摸物的Z坐标；基于所述触摸物的图像信息与预先得到的背景模型图像采用帧差法获得触摸物区域；将所述触摸物区域与所述深度传感器上的摄像头的目标光带区域(0,Yt)及对应的投影平面的宽度区域(X0,X0+W)或(X0-W,X0)或对应的投影平面的高度区域(X0,X0+H)或(X0-H,X0)执行“与”操作，获得目标触控区域，计算所述目标触控区域的质心坐标(X,Y),则所述触摸物的三维触控点坐标为(X,Y,Z)。作为上述方案的改进，当Z对应满足：Z0≤Z≤Z0+H、Z0-H≤Z≤Z0、或Z0≤Z≤Z0+W或Z0-W≤Z≤Z0，且所述目标触控区域不为空区域的情况下，判断所述触摸物的三维触控点坐标位于所述有效触控空间内。作为上述方案的改进，通过以下方式对所述深度传感器坐标系统和投影坐标系统进行标定：将所述深度传感器的目标视觉区域内的特定区域作为目标触控区域，调整所述投影设备，使所述投影设备所投射出的投影平面与所述目标触控区域重叠；或将两个特定目标分别置于所述投影设备所投射出的投影平面的起点与终点坐标上，利用所述深度传感器实时检测到两个特定目标的坐标。本专利技术实施例还提供了一种基于投影屏幕的触控定位系统，包括：投影设备、带摄像头的深度传感器以及分别与所述投影设备、深度传感器连接的主控设备；所述投影设备将所述主控设备显示的界面投影到投影平面；所述深度传感器用于获取所述投影平面前侧的触摸物的图像信息和深度信息并发送给所述主控设备；所述主控设备基于所述触摸物的图像信息和深度信息计算得到所述触摸物的三维触控点坐标，并当判断所述触摸物的三维触控点坐标位于所述投影平面前侧的有效触控空间时，根据所述触摸物的三维触控点坐标响应对应的操作。本专利技术实施例的基于投影屏幕的触控定位系统通过投影设备将所述主控设备显示的界面投影到投影平面，通过带摄像头的深度传感器上的摄像头获取由投影设备投射出的投影平面前侧的触摸物的图像信息以及通过深度传感器获取触摸物的深度信息，并通过主控设备计算得到触摸物的三维触控点坐标，并当判断所述触摸物的三维触控点坐标位于所述投影平面前侧的有效触控空间时，根据所述触摸物的三维触控点坐标响应对应的操作。因此，在保证触摸精度的前提下，能实现纯平面触摸，并且对目标墙体平整度要求较低，能实现任意触摸物进行触控操作。作为上述方案的改进，所述主控设备进一步用于：将所述触摸物的三维触控点坐标转换成对应的二维投影坐标，并根据所述二维投影坐标响应对应的操作。作为上述方案的改进，所述深度传感器设于所述投影平面的上侧、下侧、左侧、右侧或前侧。作为上述方案的改进，所述深度传感器的深度检测方向与所述投影平面垂直，所述深度传感器上的摄像头获取的图像所在的平面与所述投影平面平行。作为上述方案的改进，所述深度传感器的深度检测方向与所述投影平面平行，所述深度传感器上的摄像头获取的图像所在的平面与所述投影平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于投影屏幕的触控定位方法，其特征在于，包括步骤：启动深度传感器上的摄像头获取由投影设备投射出的投影平面前侧的触摸物的图像信息以及启动深度传感器获取触摸物的深度信息；基于所述触摸物的图像信息和深度信息得到所述触摸物的三维触控点坐标；当判断所述触摸物的三维触控点坐标位于所述投影平面前侧的有效触控空间时，根据所述触摸物的三维触控点坐标响应对应的操作。

【技术特征摘要】
1.一种基于投影屏幕的触控定位方法，其特征在于，包括步骤：启动深度传感器上的摄像头获取由投影设备投射出的投影平面前侧的触摸物的图像信息以及启动深度传感器获取触摸物的深度信息；基于所述触摸物的图像信息和深度信息得到所述触摸物的三维触控点坐标；当判断所述触摸物的三维触控点坐标位于所述投影平面前侧的有效触控空间时，根据所述触摸物的三维触控点坐标响应对应的操作。2.如权利要求1所述的基于投影屏幕的触控定位方法，其特征在于，所述根据所述触摸物的三维触控点坐标响应对应的操作包括：将所述触摸物的三维触控点坐标转换成对应的二维投影坐标，并根据所述二维投影坐标响应对应的操作。3.如权利要求1所述的基于投影屏幕的触控定位方法，其特征在于，所述深度传感器设于所述投影平面的上侧、下侧、左侧、右侧或前侧。4.如权利要求1所述的基于投影屏幕的触控定位方法，其特征在于，所述深度传感器的深度检测方向与所述投影平面垂直，所述深度传感器上的摄像头获取的图像所在的平面与所述投影平面平行。5.如权利要求4所述的基于投影屏幕的触控定位方法，其特征在于，在启动深度传感器上的摄像头获取触摸物的图像信息以及启动深度传感器获取触摸物的深度信息前，还包括：标定投影平面的坐标原点(x0,y0)对应到所述深度传感器坐标系统中的坐标(X0,Y0)；标定投影平面的宽度和高度分别为W和H；以及标定在投影平面前侧且垂直投影平面的方向上的有效触控距离阈值为Zt。6.如权利要求5所述的基于投影屏幕的触控定位方法，其特征在于，所述基于所述触摸物的图像信息和深度信息得到所述触摸物的三维触控点坐标包括：基于所述深度信息获得触摸物的Z坐标；基于所述触摸物的图像信息与预先得到的背景模型图像采用帧差法获得触摸物区域计算所述触摸物区域的质心坐标(X,Y)，从而得到所述触摸物的三维触控点坐标为(X,Y,Z)。7.如权利要求6所述的基于投影屏幕的触控定位方法，其特征在于，当同时满足：X0≤X≤X0+W；Y0≤Y≤Y0+H,Z0-Zt≤Z≤Z0，判断所述触摸物的三维触控点坐标位于所述有效触控空间内；其中，Z0为深度传感器与投影平面之间的距离。8.如权利要求1所述的基于投影屏幕的触控定位方法，其特征在于，所述深度传感器的深度检测方向与所述投影平面平行，所述深度传感器上的摄像头获取的图像所在的平面与所述投影平面垂直。9.如权利要求8所述的基于投影屏幕的触控定位方法，其特征在于，在启动深度传感器上的摄像头获取触摸物的图像信息以及启动深度传感器获取触摸物的深度信息前，还包括步骤：对深度传感器坐标系统和投影坐标系统进行标定，使所述投影平面的坐标原点(x0,y0)对应到所述深度传感器坐标系统中的坐标(X0,Z0)或(Z0,X0)；标定所述投影平面的宽度和高度分别为W和H；标定所述深度传感器上的摄像头的目标光带在Y坐标方向上的阈值为Yt,。10.如权利要求9所述的基于投影屏幕的触控定位方法，其特征在于，当所述深度传感器和投影平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹超洋，刘军刚，刘伟高，
申请(专利权)人：广州华欣电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44