基于实物的人机交互方法、装置、设备、介质及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于实物的人机交互方法、装置、设备、介质及系统，其中，该方法可以包括：接收来自实物区域的标记有第一波长光信号的图像数据；计算所述第一波长光信号在所述图像数据中的坐标位置；将所述坐标位置与预设坐标范围进行比较，当所述预设坐标范围包括所述坐标位置时，将与所述预设坐标范围关联的数据信息输出给显示设备。通过本发明专利技术，能够基于用户对实物的关注，在显示设备上实时调取和呈现用户所关注实物的相关内容，整个过程操作简单；而且，由于整个过程不涉及对作用对象的可触控性能方面的需求，极大地节省了与可触控性能相关的各种成本。

Object-based human-computer interaction methods, devices, devices, media and systems

【技术实现步骤摘要】
基于实物的人机交互方法、装置、设备、介质及系统
本专利技术涉及光学交互

技术介绍
近年来人机交互领域的技术得到迅猛发展，各行各业逐渐引入交互系统。人机交互技术(Human-ComputerInteractionTechniques)是指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术。人机交互技术包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示、请示等，人通过输入设备给机器输入有关信息，回答问题及提示、请示等。人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一。它与认知学、人机工程学、心里学等学科领域有密切的联系。人机交互技术也指通过电极将神经信号与电子信号互相联系，达到人脑与电脑互相沟通的技术，可以预见，电脑甚至可以在未来成为一种媒介，达到人脑与人脑意识之间的交流，即心灵感应。现有技术的人机交互通常是基于鼠标、键盘等可输入设备直接实现对机器的交互。
技术实现思路
本专利技术第一方面，提供了一种基于实物的人机交互方法，该方法可以包括：接收标记有第一波长光信号的实物区域的图像数据；计算所述第一波长光信号在所述图像数据中的坐标位置；将所述坐标位置与预设坐标范围进行比较，当所述预设坐标范围包括所述坐标位置时，将与所述预设坐标范围关联的数据信息输出给显示设备。第二方面，提供了一种基于实物的人机交互装置，该装置可以包括：接收单元，接收标记有第一波长光信号的实物区域的图像数据；计算单元，计算所述第一波长光信号在所述图像数据中的坐标位置；判断单元，将所述坐标位置与预设坐标范围进行比较，当所述预设坐标范围包括所述坐标位置时，将与所述预设坐标范围关联的数据信息输出给显示设备。第三方面，提供了一种基于实物的人机交互设备，该人机交互设备可以包括存储器和处理器。该存储器可以用于存储可执行程序代码。该处理器可以用于读取存储器中存储的可执行程序代码以执行上述的基于实物的人机交互方法。第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以包括指令，当其在计算机上运行时，可以使得计算机执行上述基于实物的人机交互方法。第五方面提供了基于实物的人机交互系统，该人机交互系统可以包括：上述基于实物的人机交互设备、显示设备和采集设备，其中，所述显示设备用于接收所述基于实物的人机交互设备输出的与所述预设坐标范围关联的数据信息并进行显示；所述采集设备用于向所述基于实物的人机交互设备发送采集到的来自实物区域的标记有第一波长光信号的图像数据。通过本专利技术，能够基于用户对实物的关注，在显示设备上实时调取和呈现用户所关注实物的相关内容，整个过程操作简单；而且，由于整个过程不涉及对作用对象的可触控性能方面的需求，极大地节省了与可触控性能相关的各种成本；此外，由于此时实物空间分布和信息展示空间可以分立设置，因此也使得可以根据实际场景来调整实物空间和展示空间的相对位置，从而能满足各种复杂场景的需要，具有很强的环境适应性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。图1是根据本专利技术的一些实施例的基于实物的人机交互方法的示意性流程图；图2是根据本专利技术的一些实施例的基于实物的人机交互方法的示意性流程图；图3是根据本专利技术的一些实施例的基于实物的人机交互方法的示意性流程图；图4是根据本专利技术的一些实施例的基于实物的人机交互装置的示意性结构框图；图5是根据本专利技术的一些实施例的基于实物的人机交互设备的示意性结构图；图6是根据本专利技术的一些实施例的基于实物的人机交互系统的示意性结构框图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。图1是根据本专利技术的一些实施例的基于实物的人机交互方法的示意性流程图。如图1所示，该基于实物的人机交互方法，可以包括：S110～S130。S110，接收实物区域的标记有第一波长光信号(如，红外线信号)的图像数据。S120，计算第一波长光信号(如红外线信号)在图像数据中的坐标位置。在一些实施例中，上述位置信息可以是第一波长光信号(如红外线信号)在图像数据中的相对坐标。S130，将坐标位置与预设坐标范围进行比较，当预设坐标范围包括坐标位置时，将与预设坐标范围关联的数据信息在显示设备上进行展示。上述实物区域是指实物所在区域，例如，可以为地面、墙面，甚至可以是人体。所述显示设备可以包括各种可以将信息显示出来的设备，如可以包括LCD、LED和DLP显示屏幕。所述显示设备也可以包括屏幕和投影装置，所述实物区域可以位于所述屏幕外，所述屏幕可以是由多种材质构成的，也可以具有多种尺寸，投影装置将所要显示的信息投影到屏幕上。所述第一波长光的波长位于可见光范围内或红外范围内。图2是根据本专利技术的一些实施例的基于实物的人机交互方法的示意性流程图。如图2所示，S120可以包括S210～S230。S210，对接收到的标记有第一波长光信号(如红外线信号)的图像数据和预先获得的原始图像数据进行比对，去除标记有第一波长光信号(如红外线信号)的图像数据包含的原始图像数据，得到前景图像数据。S220，基于前景图像数据通过二值化获得前景图像数据的二值图。S230，依据二值图识别标记有第一波长光信号(或红外线信号)的图像数据中第一波长光信号的坐标位置。在一些实施例中，预先获得的原始图像数据，可以是在用户操作前预设的实物周围的原始图像数据，也可以是在用户操作前摄像头记录的实物周围的原始图像数据。例如，当第一波长光是红外线时，将采集单元捕捉到的没有红外线射入的第一帧图像作为原始图像数据并保存为显示的背景图。在一些实施例中，前景图像数据可以是将实时接收到的标记有第一波长光信号的屏幕图像数据减去上述背景图得到只包含上述实时接收到的标记有第一波长光信号的图像数据与上述背景图之间差异的图像数据。上述只包含上述实时接收到的标记有第一波长光信号的图像数据与上述背景图之间差异的图像数据可以作为所述前景图数据。例如，当没有红外线射入实物时，前景图可以是一幅灰度值为0的图像，当有红外线射入实物时，上述前景图可以是一幅包含红外线信号的图像。在一些实施例中，为了提高光学信号识别精度和通过光学信号对屏幕进行控制的控制精度，上述二值法的分割阈值可以通过大津法确定。为了避免外部光照的干扰，获得准确的图像分割结果，这里采用了动态阈值分割的大津法来确定二值法的分割阈值。大津法是一种自适应的阈值确定的方法，它是按照图像的灰度特性，将图像分为背景和目标两部分。背景和目标之间的类间方差越大，说明构成图像的两部分的差别越大，当部分目标错分为背景或部分背景错分为目标都会导致两部分差别变小。因此，使类间方差最大的分割意味着错分概率最小，所以通过大津法得到使图像的背景和目标部分的类间方差最大的灰度阈值，即，分割阈值，就本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于实物的人机交互方法，其特征在于，包括：接收标记有第一波长光信号的实物区域的图像数据；计算所述第一波长光信号在所述图像数据中的坐标位置；将所述坐标位置与预设坐标范围进行比较，当所述预设坐标范围包括所述坐标位置时，将与所述预设坐标范围关联的数据信息输出给显示设备。

【技术特征摘要】
1.一种基于实物的人机交互方法，其特征在于，包括：接收标记有第一波长光信号的实物区域的图像数据；计算所述第一波长光信号在所述图像数据中的坐标位置；将所述坐标位置与预设坐标范围进行比较，当所述预设坐标范围包括所述坐标位置时，将与所述预设坐标范围关联的数据信息输出给显示设备。2.根据权利要求1所述的基于实物的人机交互方法，其特征在于，所述显示设备包括屏幕和投影装置，所述实物区域位于所述屏幕外，所述第一波长光的波长位于可见光范围内或红外范围内。3.根据权利要求1所述的基于实物的人机交互方法，其特征在于，还包括计算所述第一波长光信号在所述图像数据中的出现频率和/或图案，将所述出现频率和/或图案与预设出现频率和/或预设图案进行比较，当所述频率和/或图案与预设出现频率和/或预设图案一致时，将与所述预设坐标范围以及与预设出现频率和/或预设图案相关联的数据信息输出给所述显示设备。4.根据权利要求1、2或3所述的基于实物的人机交互方法，其特征在于，计算所述第一波长光信号在所述图像数据中的坐标位置包括：对接收的所述图像数据和预先获得的原始图像数据进行比对，去除接收的所述图像数据中包含的所述原始图像数据，得到前景图像数据；基于所述前景图像数据通过二值化获得所述前景图像数据的二值图；依据所述二值图识别所述坐标位置。5.一种基于实物的人机交互装置，其特征在于，包括：接收单元，接收标记有第一波长光信号的实物区域的图像数据；计算单元，计算所述第一波长光信号在所述图像数据中的坐标位置；判断单元，将所述坐标位置与预...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭登峰，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：北京仁光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11