人机交互操作指令的触发控制方法和系统及激光发射装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种人机交互操作指令的触发控制方法和系统以及配套使用的激光发射装置。本发明专利技术主要利用摄像装置拍摄图像输出装置输出的显示区域；确定所拍摄的显示区域与图像输出装置输出的原始画面的坐标映射变换关系；在所拍摄的显示区域中检测激光点，并确定其坐标，根据所述坐标映射变换关系，将所述检测到的激光点坐标变换为图像输出装置输出的原始画面中的坐标；同时识别所述激光点的编码信号，当识别出所述激光点发出与某一人机交互操作指令对应的编码信号时，在由该激光点坐标对应变换出的所述原始画面中的坐标位置触发与所述编码信号对应的人机交互操作指令。利用本发明专利技术，可以方便用户进行中远程的人机交互操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人机交互系统技术，尤其涉及一种人机交互操作指令的触发控制方法和系统及配套使用的激光发射装置。
技术介绍
人机交互技术(Human-Computer Interaction Techniques)是指通过数据处理设备的输入、输出设备，以有效的方式实现人与数据处理设备交互的技术。它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和操作指令等。在传统的计算机如台式机、笔记本的交互过程中通过键盘、鼠标等输入设备触发操作指令。在计算机和投影机配合使用的讲解场景中，讲解人往往离计算机较远，当需要对计算机进行操作时，往往需要讲解人接近计算机进行相应的鼠标和键盘操作，这样无法实现中远程的人机交互，不方便用户进行人机交互操作。在进一步的解决方案中，实现了一种无线翻页笔技术，用户可以使用无线翻页笔进行简单的翻页操作，但是这种无线翻页笔无法实现较为复杂的鼠标光标移动和点击等操作，用户使用起来还是不方便。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种人机交互操作指令的触发控制方法和系统，以方便用户进行中远程的人机交互操作。本专利技术另一目的在于提供一种与所述人机交互操作指令的触发控制系统配套使用的激光发射装置，可以精确地发出与操作指令对应的激光编码信号，提高中远程人机交互操作中的操作精度。本专利技术的技术方案是这样实现的:一种人机交互操作指令的触发控制方法，包括:利用摄像装置拍摄图像输出装置输出的显示区域；确定摄像装置所拍摄的显示区域与图像输出装置输出的原始画面的坐标映射变换关系；在摄像装置所拍摄的显示区域中检测激光点；确定所检测到的激光点的坐标，根据摄像装置所拍摄的显示区域与图像输出装置输出的原始画面的坐标映射变换关系，将所述检测到的激光点坐标变换为图像输出装置输出的原始画面中的坐标； 识别所述激光点的编码信号，当识别出所述激光点发出与某一人机交互操作指令对应的编码信号时，在由该激光点坐标对应变换出的所述原始画面中的坐标位置触发与所述编码信号对应的人机交互操作指令。一种人机交互操作指令的触发控制系统，该系统包括:图像输出模块，用于提供原始画面供图像输出设备输出；摄像获取模块，用于获取摄像装置所拍摄的图像输出装置输出的显示区域；映射关系模块，用于确定摄像装置所拍摄的显示区域与图像输出装置输出的原始画面的坐标映射变换关系；激光点检测模块，用于在摄像装置所拍摄的显示区域中检测激光点；定位模块，用于确定所检测到的激光点的坐标，根据摄像装置所拍摄的显示区域与图像输出装置输出的原始画面的坐标映射变换关系，将所述检测到的激光点坐标变换为图像输出装置输出的原始画面中的坐标；编码识别模块，用于识别所述激光点的编码信号，当识别出所述激光点发出与某一人机交互操作指令对应的编码信号时，在由该激光点坐标对应变换出的所述原始画面中的坐标位置触发与所述编码信号对应的人机交互操作指令。一种与上述的人机交互操作指令的触发控制系统配套使用的激光发射装置，包括:人机交互操作指令触发键，用于触发对应的人机交互操作指令；信号编码单元，用于存储人机交互操作指令对应的激光编码方式；激光发射器，用于发射激光束；激光发射控制器，用于根据人机交互操作指令触发键所触发的人机交互操作指令从所述信号编码单元读取对应的激光编码方式，控制所述激光发射器发出代表相应激光编码信号的激光束。与现有技术相比，本专利技术所提供的方案将通过基于激光和摄像装置进行配合，通过检测和识别用户在中远程向显示区域发出的激光信号，即可完成对激光信号的定位和在该位置的相应操作指令的触发，所述激光信号可以编码模拟多种操作指令，方便用户在中远程的场景中进行人机交互操作。本专利技术所述的激光发射装置还可以精确地发出与操作指令对应的激光编码信号，提高中远程人机交互操作中的操作精度。附图说明图1为本专利技术所述方法的一种应用场景的一种器件系统连接示意图；图2为本专利技术所述摄像头所拍摄投影区域画面标定的一种示意图；图3所示为摄像头捕获的标定画面示意图；图4为在摄像头所拍摄的图画中检测激光点的处理过程示意图；图5为一种激光束的闪烁编码不意图；图6为本专利技术所述的人机交互操作指令的触发控制系统的一种示意图；图7a为所述触发控制系统中映射关系模块的具体组成示意图；图7b为所述触发控制系统中激光点检测模块的具体组成示意图；图7c为所述触发控制系统中编码识别模块的具体组成示意图；图8为本专利技术所述激光发射装置的一种示意图。具体实施例方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术再作进一步详细的说明。本专利技术的核心技术方案是:利用摄像装置拍摄图像输出装置输出的显示区域；确定摄像装置所拍摄的显示区域与图像输出装置输出的原始画面的坐标映射变换关系，该坐标映射变换关系由两部分数据表示:一是参考标定点在拍摄画面中的坐标，二是原始画面和拍摄画面的长度比和宽度比；在摄像装置所拍摄的显示区域中检测激光点；确定所检测到的激光点的坐标，根据摄像装置所拍摄的显示区域与图像输出装置输出的原始画面的坐标映射变换关系，将所述检测到的激光点坐标变换为图像输出装置输出的原始画面中的坐标；识别所述激光点的编码信号，当识别出所述激光点发出与某一人机交互操作指令对应的编码信号时，在由该激光点坐标对应变换出的所述原始画面中的坐标位置触发与所述编码信号对应的人机交互操作指令。本专利技术所述的图像输出装置可以是投影机，对应输出的显示区域为投影机在幕布或墙壁上等投影出来的投影区域；所述图像输出装置也可以是显示器，对应输出的显示区域为该显示器的显示屏幕。本专利技术通过激光的编码信号可以模拟编码多种操作指令，下面的实施例中以用激光器模拟鼠标操作为例对本专利技术进行说明。除了模拟鼠标操作，本专利技术还可以适用于模拟更多的人机操作方式，例如:模拟单点触操作、以及利用一个以上激光发射装置模拟多点触操作等。从而可以实现远程的人机交互操作。图1为本专利技术所述方法的一种应用场景的一种器件系统连接示意图。参见图1为实施本专利技术的一种比较典型的器件连接形态的示例，但本专利技术不局限此连接场景，还可以有其他的连接方式，例如所述投影机也可以不是必选设备，而是由显示器代替所述投影机，用激光器直接在显示器的显示屏上进行操作。参见图1，所述数据处理设备105通过摄像头接口 107与摄像头101连接，其连接方式可以是诸如通用串行总线(USB)连接或者wifi无线连接方式等各种业内成熟的连接解决方案。在另一种实现方式中所述摄像头101也可以不是单独的设备，而是数据处理设备105中的内置摄像头。所述投影机102通过投影机接口 104与数据处理设备105连接，其连接方式可以是VGA方式、复合视频输出方式、高清晰度多媒体接口(HDMI)方式、以及其他各种有线或无线的能够提供视频传输能力的连接方式。所述投影机102将投射出投影区域103 (即本专利技术所述的显示区域)，摄像头101通过人工设置或自动调节而完整捕获投影区域103并进行清晰对焦。在用显示器代替投影机的场景下，则摄像头101通过人工设置或自动调节而完整捕获显示器的显示区域(相当于投影区域103)并进行清晰对焦。激光器108发射的激光束打在投影区域103上形成激光束光点109。当摄像头101完整捕获投影区域103并进行清晰对焦之后，可以启动数据处理设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人机交互操作指令的触发控制方法，其特征在于，包括：利用摄像装置拍摄图像输出装置输出的显示区域；确定摄像装置所拍摄的显示区域与图像输出装置输出的原始画面的坐标映射变换关系；在摄像装置所拍摄的显示区域中检测激光点；确定所检测到的激光点的坐标，根据摄像装置所拍摄的显示区域与图像输出装置输出的原始画面的坐标映射变换关系，将所述检测到的激光点坐标变换为图像输出装置输出的原始画面中的坐标；识别所述激光点的编码信号，当识别出所述激光点发出与某一人机交互操作指令对应的编码信号时，在由该激光点坐标对应变换出的所述原始画面中的坐标位置触发与所述编码信号对应的人机交互操作指令。

【技术特征摘要】
1.一种人机交互操作指令的触发控制方法，其特征在于，包括: 利用摄像装置拍摄图像输出装置输出的显示区域； 确定摄像装置所拍摄的显示区域与图像输出装置输出的原始画面的坐标映射变换关系; 在摄像装置所拍摄的显示区域中检测激光点；确定所检测到的激光点的坐标，根据摄像装置所拍摄的显示区域与图像输出装置输出的原始画面的坐标映射变换关系，将所述检测到的激光点坐标变换为图像输出装置输出的原始画面中的坐标； 识别所述激光点的编码信号，当识别出所述激光点发出与某一人机交互操作指令对应的编码信号时，在由该激光点坐标对应变换出的所述原始画面中的坐标位置触发与所述编码信号对应的人机交互操作指令。2.根据权利要求1所述的 方法，其特征在于， 所述确定摄像装置所拍摄的显示区域与图像输出装置输出的原始画面的坐标映射变换关系的具体包括: 控制所述图像输出装置输出原始的标定画面，该标定画面中包括至少四个参考标定点，确定摄像装直所拍摄到的所述参考标定点在拍摄画面中的坐标；确定所拍摄画面和图像输出装置输出的原始画面的长度比和宽度比； 所述确定所检测到的激光点的坐标具体为:确定所检测到的激光点在所述拍摄画面中的坐标。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述标定画面的参考标定点的颜色与标定画面背景颜色具有鲜明的区分； 且所述确定摄像装置所拍摄到的所述参考标定点在拍摄画面中的坐标的具体方法为:对所拍摄画面进行图像背景弱化处理，去除与所述参考标定点无关的图像信息而凸显参考标定点；捕获所述参考标定点并计算出所述参考标定点在所述拍摄画面中的坐标。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测激光点的具体方法为: 对所拍摄画面进行图像背景弱化处理，去除与所述激光点无关的图像信息而凸显激光点，捕获所述凸显的激光点。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述对所拍摄画面进行图像背景弱化处理具体包括:降低摄像装置的曝光量，调整拍摄画面的色阶。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述识别所述激光点的编码信号的具体方法为: 持续检测所拍摄的每一帧画面中的激光点，判断在一预定的检测时间区间中所述连续的帧画面中激光点的闪烁编码，并与预设的由激光点的闪烁编码所代表的人机交互操作指令进行匹配，如果匹配某一人机交互操作指令，则判定识别到了与该人机交互操作指令对应的编码信号。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光点的编码信号对应的人机交互操作指令包括:鼠标操作指令、单点触操作指令、以及多点触操作指令。8.一种人机交互操作指令的触发控制系统，其特征在于，该系统包括: 图像输出模块，用于提供原始画面供图像输出设备输出； 摄像获取模块，用于获取摄像装置所拍摄的图像输出装置输出的显示区域；映射关系模块，用于确定摄像装置所拍摄的显示区域与图像输出装置输出的原始画面的坐标映射变换关系； 激光点检测模块，用于在摄像装置所拍摄的显示区域中检测激光点； 定位模块，用于确定所检测到的激光点的坐标，根据摄像装置所拍摄的显示区域与图像输出装置输出的原始画面的坐标映射变换关系，将所述检测到的激光点坐标变换为...

【专利技术属性】
技术研发人员：方琎，
申请(专利权)人：深圳市中科睿成智能科技有限公司，深圳市腾讯计算机系统有限公司，
类型：发明
国别省市：