一種雙攝像頭3d空間輸入系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)，包括：雙攝像頭成像裝置和主控裝置，雙攝像頭成像裝置包括人體紅外光透光片，使得雙攝像頭成像裝置僅能利用人體紅外光形成人手的原始圖像數(shù)據(jù)，所述雙攝像頭成像裝置利用內(nèi)置的處理器處理所述原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)而生成人手的3D位移數(shù)據(jù)；主控裝置接收所述3D位移數(shù)據(jù)并根據(jù)3D位移數(shù)據(jù)生成用戶手勢對應(yīng)的操作指令；通過上述方式，本發(fā)明的雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)通過雙攝像頭成像裝置拾取人手的原始圖像數(shù)據(jù)，并利用內(nèi)置的處理器處理所述原始圖像數(shù)據(jù)以生成3D位移數(shù)據(jù)，主控裝置根據(jù)3D位移數(shù)據(jù)生成用戶手勢對應(yīng)的操作指令，本發(fā)明的輸入方式直觀靈活，便于用戶使用。
【專利說明】一種雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及3D空間數(shù)據(jù)輸入的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的電腦以及手持式電子設(shè)備等，多是采用鼠標(biāo)、鍵盤以及觸摸屏來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入，這些設(shè)備的數(shù)據(jù)輸入通常需要人手與輸入設(shè)備的直接接觸來完成，立體感不夠強(qiáng)，在人手和電子設(shè)備不接觸的情況下，不能利用立體互動的3D人手完成數(shù)據(jù)的輸入，且所述電子設(shè)備與數(shù)據(jù)輸入設(shè)備之間的接口通常需要一定的空間，不便于實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的小型化。
[0003]因此有必要提供一種雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)以解決上述技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)，所述雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)通過雙攝像頭成像裝置獲取并處理人手原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)而生成人手3D位移數(shù)據(jù)，然后主控裝置根據(jù)人手3D位移數(shù)據(jù)生成用戶手勢對應(yīng)的操作指令。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)，包括:
[0006]雙攝像頭成像裝置，所述雙攝像頭成像裝置的兩鏡頭中心間距為固定值b，且所述雙攝像頭成像裝置包括人體紅外光透光片，所述人體紅外光透光片僅允許人體紅外光透過，使得所述雙攝像頭成像裝置僅能利用人體紅外光形成人手原始圖像數(shù)據(jù)，所述雙攝像頭成像裝置利用內(nèi)置的處理器處理所述原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)而生成人手的3D位移數(shù)據(jù)；
[0007]主控裝置，與雙攝像頭成像裝置連接，用于接收人手的3D位移數(shù)據(jù)，所述主控裝置根據(jù)人手3D位移數(shù)據(jù)生成用戶的手勢對應(yīng)的操作指令。
[0008]其中，所述紅外光透光片設(shè)置于雙攝像頭成像裝置的兩鏡頭上。
[0009]其中，所述人體紅外光透光片設(shè)置于雙攝像頭成像裝置的感光元件上。
[0010]其中，所述雙攝像頭成像裝置通過USB連接線與主控裝置連接。
[0011]其中，所述雙攝像頭成像裝置通過無線方式與主控裝置連接。
[0012]通過上述方式，本發(fā)明提供的雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)通過雙攝像頭成像裝置拾取人手的原始圖像數(shù)據(jù)，所述雙攝像頭成像裝置利用內(nèi)置的處理器處理所述人手的原始圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)而生成人手的3D位移數(shù)據(jù)，然后主控裝置根據(jù)所述3D位移數(shù)據(jù)生成用戶的手勢對應(yīng)的操作指令，這種3D數(shù)據(jù)輸入方式簡單、直觀、靈活，便于用戶的操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是圖1中雙攝像頭成像裝置11的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖3是圖1中雙攝像頭成像裝置11的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4是圖1中雙攝像頭成像裝置11的第三種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5-圖10是本發(fā)明的雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理過程中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)的模擬示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]請參見圖1-圖4，圖1是本發(fā)明的雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)包括:主控裝置10和雙攝像頭成像裝置11。其中，雙攝像頭成像裝置11的兩鏡頭中心間距為固定值b，雙攝像頭成像裝置11包括人體紅外光透光片115 (未圖示)，人體紅外光透光片115僅允許人體紅外光透過，而除人體紅外光以外的環(huán)境光被最大限度地阻止透過，使得雙攝像頭成像裝置11僅能利用人體紅外光形成人手12的原始圖像數(shù)據(jù)。
[0019]在本發(fā)明的本實(shí)施例中，主控裝置10與雙攝像頭成像裝置11連接，雙攝像頭成像裝置11利用內(nèi)置的處理器(未圖示)處理人手12的原始圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)而生成人手12的3D位移數(shù)據(jù)，主控裝置10用于接收并處理3D位移數(shù)據(jù)生成用戶的手勢對應(yīng)的操作指令。
[0020]在本發(fā)明的實(shí)施例中，雙攝像頭成像裝置11是一種獨(dú)立外設(shè)，用戶在不使用雙攝像頭成像裝置11時(shí)，可以比較方便地將其存放，而且使用時(shí)，它與主控裝置10的相對位置擺放更加自由。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，雙攝像頭成像裝置11通過USB連接線與主控裝置10進(jìn)行連接。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，雙攝像頭成像裝置11通過無線方式與主控裝置10進(jìn)行連接。另外，如圖1所示，雙攝像頭成像裝置11設(shè)置于主控裝置10上面，具體地可設(shè)置于主控裝置10的頂端或者通過粘貼方式設(shè)置于主控裝置10面向人手12的表面上，當(dāng)然在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以將雙攝像頭成像裝置11設(shè)置于其他位置處，本發(fā)明對此不作限制。
[0021]圖1中雙攝像頭成像裝置11的具體結(jié)構(gòu)請參見圖2-圖4所示。圖2是圖1中雙攝像頭成像裝置11的第一種結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是圖1中雙攝像頭成像裝置11的第二種結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖1中雙攝像頭成像裝置11的第三種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]請參見圖2-圖4，雙攝像頭成像裝置11包括左眼攝像頭112、右眼攝像頭113、人體紅外光透光片115和感光元件114，其中，箭頭的方向代表入射光線的傳播方向，左眼攝像頭112和右眼攝像頭113的中心間距為固定值b。
[0023]圖2、圖3和圖4三圖所示的雙攝像頭成像裝置11的結(jié)構(gòu)不同之處在于:圖2中，左眼攝像頭112和右眼攝像頭113面向入射光線的表面上分別設(shè)置有人體紅外光透光片115 ;圖3中，左眼攝像頭112和右眼攝像頭113背向入射光線的表面上分別設(shè)置有人體紅外光透光片115 ;圖4中，感光元件114面向左眼攝像頭112和右眼攝像頭113的表面上設(shè)置有人體紅外光透光片115。
[0024]本發(fā)明的雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理過程中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)的模擬示意圖可參考圖5-圖10。其中，圖5-圖10對應(yīng)的空間直角坐標(biāo)系XYZ的中XY平面位于感光元件114的感光面上，左眼攝像頭112的鏡頭中心點(diǎn)L和右眼攝像頭113的鏡頭中心點(diǎn)R連線的中點(diǎn)在Z軸上。其中，X軸平行于直線RL。所述處理器根據(jù)人手12在XY面上感光元件感受到的圖像的原始數(shù)據(jù)計(jì)算出人手12在3D空間中所成的像點(diǎn)的位置。由于人手12在XY平面內(nèi)的位置坐標(biāo)及運(yùn)動情況可以通過原始圖像數(shù)據(jù)簡單直接計(jì)算出來，在此不再贅述。本發(fā)明中著重描述像點(diǎn)在Z軸上的位置的判斷方法及像點(diǎn)深度的計(jì)算方法，假設(shè)模擬出的人手12在感光元件114的感光面上的匯聚成的兩個(gè)圖像的I坐標(biāo)相等。當(dāng)然在本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用中所使用的直角坐標(biāo)系可以與上述XYZ坐標(biāo)系不同，本發(fā)明對比不作限制。
[0025]請參見圖5，所述處理器得到的人手12的圖像原始數(shù)據(jù)的坐標(biāo)圖如圖5所示。其中，點(diǎn)PJx1, O)是人手12經(jīng)左眼攝像頭112匯聚在感光面上的像所對應(yīng)的X坐標(biāo)值，點(diǎn)Pe(x2, O)是人手12經(jīng)右眼攝像頭113匯聚在感光面上的像所對應(yīng)的X坐標(biāo)值，且點(diǎn)Pk和點(diǎn)Pl的視差Xl-X2〈0，所述處理器根據(jù)χι-χ2〈0可以判斷出像點(diǎn)位于感光面之后。所述處理器根據(jù)圖5所示的坐標(biāo)數(shù)據(jù)計(jì)算出的像點(diǎn)的位置具體可見圖6所示。
[0026]請參見圖6，左眼攝像頭112的鏡頭中心點(diǎn)L和右眼攝像頭113的鏡頭中心點(diǎn)R之間的線段LR的長度為b，線段LR與XY平面之間的距離=d。其中，點(diǎn)P (0，z)是所述處理器模擬出的Z軸上像點(diǎn)的位置。在三角形LRP中，像點(diǎn)P的z坐標(biāo)滿足以下關(guān)系式:
【權(quán)利要求】
1.一種雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)包括: 雙攝像頭成像裝置，所述雙攝像頭成像裝置的兩鏡頭中心間距為固定值b，且所述雙攝像頭成像裝置包括人體紅外光透光片，所述人體紅外光透光片僅允許人體紅外光透過，使得所述雙攝像頭成像裝置僅能利用人體紅外光形成人手原始圖像數(shù)據(jù)，所述雙攝像頭成像裝置利用內(nèi)置的處理器處理所述人手的原始圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)而生成人手的3D位移數(shù)據(jù)； 主控裝置，與雙攝像頭成像裝置連接，用于接收人手3D位移數(shù)據(jù)，所述主控裝置根據(jù)人手3D位移數(shù)據(jù)生成用戶的手勢對應(yīng)的操作指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外光透光片設(shè)置于雙攝像頭成像裝置的兩鏡頭上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述人體紅外光透光片設(shè)置于雙攝像頭成像裝置的感光元件上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述雙攝像頭成像裝置通過USB連接線與主控裝置連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙攝像頭3D空間輸入系統(tǒng)，其特征在于，所述雙攝像頭成像裝置通過無線方式與主控裝置連接。
【文檔編號】G06F3/01GK103677219SQ201210315525
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月30日
【發(fā)明者】劉美鴻 申請人:深圳市億思達(dá)顯示科技有限公司