本發(fā)明涉及投影技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種投影交互方法、投影交互裝置和智能終端。

背景技術(shù)：

在追求高效率、快節(jié)奏的現(xiàn)代辦公和現(xiàn)代生活中，投影技術(shù)作為新型辦公技術(shù)已經(jīng)得到廣泛使用。投影技術(shù)不但可以應(yīng)用于臨時會議、技術(shù)講座、網(wǎng)絡(luò)中心、指揮監(jiān)控中心，還可以與計算機(jī)、工作站等進(jìn)行連接，或連接錄像機(jī)、電視機(jī)、影碟機(jī)以及實物展臺等，可以說它是一種應(yīng)用十分廣泛的大屏幕影像技術(shù)。

手勢識別技術(shù)是通過計算機(jī)設(shè)備對人的手勢進(jìn)行精確結(jié)束，主要分為靜態(tài)手勢識別和動態(tài)手勢識別。其中靜態(tài)手勢識別主要識別手的姿勢和形狀；動態(tài)手勢識別是基于手勢位置信息，識別一組連續(xù)的手型變化或者手勢運動軌跡；相比較動態(tài)手勢識別，靜態(tài)手勢識別容易實現(xiàn)和應(yīng)用。

為了進(jìn)一步提高社會生活的效率和便捷，將手勢識別，特別是靜態(tài)手勢識別與投影技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)成為一大趨勢?，F(xiàn)有技術(shù)中，在投影過程中，對手勢識別的方法是直接對攝像頭捕捉的圖像全部進(jìn)行處理，來對圖像中包含的手勢進(jìn)行識別，但是圖像處理本身就很復(fù)雜，進(jìn)行圖像全部處理的效率較低，消耗時間長，處理難度大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的手勢識別直接對攝像頭捕捉的圖像全部進(jìn)行處理，效率較低，消耗時間長，處理難度大的問題，提出了本發(fā)明的一種投影交互方法、投影交互裝置和智能終端，以便解決或至少部分地解決上述問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種投影交互方法，所述方法包括：

在投影過程中接收攝像頭捕捉的手勢圖像；

獲取與所述手勢圖像同一時刻的投影圖像，并將所述投影圖像放大至與所述手勢頭像同等大?。?/p>

將放大后的所述投影圖像與所述手勢圖像進(jìn)行比對，截取兩幅圖像中不同的區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)域；

對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行靜態(tài)手勢識別，提取目標(biāo)區(qū)域中的手勢，將所述手勢與預(yù)設(shè)手勢模板進(jìn)行匹配，獲取所述手勢對應(yīng)的指令；

使用獲取的指令控制投影過程。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種投影交互裝置，包括：

手勢圖像接收單元，被配置為在投影過程中接收攝像頭捕捉的手勢圖像；

投影圖像獲取單元，被配置為獲取與所述手勢圖像同一時刻的投影圖像，并將所述投影圖像放大至與所述手勢頭像同等大??；

目標(biāo)區(qū)域截取單元，被配置為將放大后的所述投影圖像與所述手勢圖像進(jìn)行比對，截取兩幅圖像中不同的區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)域；

手勢指令獲取單元，被配置為對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行靜態(tài)手勢識別，提取目標(biāo)區(qū)域中的手勢，將所述手勢與預(yù)設(shè)手勢模板進(jìn)行匹配，獲取所述手勢對應(yīng)的指令；

投影過程控制單元，被配置為使用獲取的指令控制投影過程。。

根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了一種智能終端，所述智能終端包括攝像頭、投影模塊，所述智能終端還包括：投影交互裝置；

所述投影模塊，用于將智能終端上的投影圖像直接投影到投影面上或者連接投影設(shè)備將智能終端上的投影圖像投影到投影面上；

所述攝像頭，用于在開啟后捕捉所述攝像頭與投影面之間的手勢圖像發(fā)送給所述投影交互裝置；

所述投影交互裝置，用于在所述投影模塊投影過程中接收所述攝像頭捕捉的手勢圖像；獲取與所述手勢圖像同一時刻的投影圖像，并將所述投影圖像放大至與所述手勢頭像同等大??；將放大后的所述投影圖像與所述手勢圖像進(jìn)行比對，截取兩幅圖像中不同的區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)域；對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行靜態(tài)手勢識別，提取目標(biāo)區(qū)域中的手勢，將所述手勢與預(yù)設(shè)手勢模板進(jìn)行匹配，獲取所述手勢對應(yīng)的指令發(fā)送給所述投影模塊；

所述投影模塊，還用于接收所述投影交互裝置的指令，根據(jù)所述指令控制投影過程。

綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案是通過攝像頭捕捉到手勢圖像后，再獲取同一時刻的投影圖像，將投影圖像放大至與手勢圖像相同大小，對比手勢圖像和放大后的投影圖像，截取兩圖像中的不同區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)域，即將圖像中包含手勢的區(qū)域截取出來；最后對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行圖像處理以達(dá)到手勢識別的目的。可見，本發(fā)明僅對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行手勢識別的處理，大大縮小了圖像處理區(qū)域，減少了圖像處理的時間，進(jìn)而提高了手勢識別的效率，有效防止了通過手勢識別執(zhí)行相應(yīng)指令的時間延遲問題，增強(qiáng)用戶的體驗。這樣，用戶在享受大屏的觀感的同時，還可以實時通過手勢識別發(fā)出不同的指令，為用戶帶來極大方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個實施例提供的一種投影交互方法的示意圖；

圖2為本發(fā)明一個實施例提供的一種投影交互裝置的示意圖；

圖3為本發(fā)明另一個實施例提供的一種投影交互裝置的示意圖；

圖4為本發(fā)明一個實施例提供的一種智能終端的示意圖；

圖5為本發(fā)明另一個實施例提供的一種智能終端的示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的設(shè)計思路是：鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的手勢識別直接對攝像頭捕捉的圖像全部進(jìn)行處理，效率較低，消耗時間長，處理難度大的問題。本發(fā)明考慮到手勢在圖像中占的面積很小，在通過攝像頭捕捉到手勢圖像后，再獲取同一時刻的投影圖像，將投影圖像放大至與手勢圖像相同大小，對比手勢圖像和放大后的投影圖像，截取兩圖像中的不同區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)域，即將圖像中包含手勢的區(qū)域截取出來，最后直接對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行圖像處理以達(dá)到手勢識別的目的，大大縮小了圖像處理區(qū)域，減少了圖像處理的時間，進(jìn)而提高了手勢識別的效率。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

圖1為本發(fā)明一個實施例提供的一種投影交互方法的示意圖。如圖1所示，方法包括：

步驟S110，在投影過程中接收攝像頭捕捉的手勢圖像.

在投影過程中攝像頭對攝像頭與投影面之間的整個范圍進(jìn)行圖像的捕捉，進(jìn)行手勢識別的時候，手勢只需落在投影面和和攝像頭之間，攝像頭捕捉的圖像就可將手勢包含其中。

步驟S120，獲取與手勢圖像同一時刻的投影圖像，并將投影圖像放大至與手勢頭像同等大小。

為了獲取包含手勢的目標(biāo)區(qū)域，需要獲取對應(yīng)的同一時刻的不包含手勢的投影圖像；為了進(jìn)行對比，將投影圖像也放大至與手勢圖像相同的大小。

步驟S130，將放大后的投影圖像與手勢圖像進(jìn)行比對，截取兩幅圖像中不同的區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)域。

因為手勢圖像和投影圖像是同一時刻的，手勢圖像與投影圖像的區(qū)別就在于：前者包含了手勢，后者不包含手勢。為了縮小圖像處理區(qū)域，將兩者不同的區(qū)域，即手勢所在的區(qū)域截取出來作為圖像處理的目標(biāo)區(qū)域。這里將兩個圖像進(jìn)行比對的方法可以利用opencv(開源計算機(jī)視覺庫)進(jìn)行。

步驟S140，對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行靜態(tài)手勢識別，提取目標(biāo)區(qū)域中的手勢，將手勢與預(yù)設(shè)手勢模板進(jìn)行匹配，獲取手勢對應(yīng)的指令。

靜態(tài)手勢識別的時候可以采用模板匹配算法。預(yù)設(shè)手勢模板，首先通過單目攝像頭采集手勢數(shù)據(jù)，然后對采集到的手勢數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括手勢分割、手勢跟蹤、誤差補(bǔ)償和濾波處理；最后提取手勢特征向量進(jìn)行分類制成模板。當(dāng)對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行手勢識別后，將手勢和預(yù)設(shè)手勢模板中進(jìn)行匹配，然后獲取手勢對應(yīng)的指令。

預(yù)先設(shè)置不同手勢所對應(yīng)的不同指令。例如，在進(jìn)行視頻播放時，可以預(yù)先設(shè)置：手掌代表暫停、拳頭代表播放、一根手指代表播放上一個、兩根手指代表播放下一個、三根手指代表快退、四根手指代表快進(jìn)；當(dāng)播放PPT時：一根手指代表下一頁、兩根手指代表上一頁；聽音樂時：手掌代表暫停、拳頭代表播放、一根手指代表播放上一首、兩根手指代表播放下一首。當(dāng)用戶想要關(guān)閉投影儀的時候，伸出雙手代表關(guān)閉投影。

步驟S150，使用獲取的指令控制投影過程。

可見，本發(fā)明僅對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行手勢識別的處理，大大縮小了圖像處理區(qū)域，減少了圖像處理的時間，進(jìn)而提高了手勢識別的效率，有效防止了通過手勢識別執(zhí)行相應(yīng)指令的時間延遲問題，增強(qiáng)用戶的體驗。

在投影過程中，需要用攝像頭捕獲手勢圖像，但是如果攝像頭一直處于打開的狀態(tài)，設(shè)備的功耗較大。為了降低攝像頭帶來的功耗，在本發(fā)明的一個實施例中，圖1的方法還包括：

利用紅外測溫儀檢測攝像頭周圍的溫度變化，當(dāng)用戶在攝像頭前做手勢時，紅外測溫儀檢測到周圍的溫度變化超過設(shè)定閾值，則控制攝像頭開啟，否則控制攝像頭關(guān)閉；攝像頭在開啟后，捕捉攝像頭與投影面之間的手勢圖像。

紅外測溫儀檢測攝像頭周圍的溫度，當(dāng)用戶做手勢的時候會伴隨著攝像頭周圍溫度的變化，一旦紅外測溫儀檢測到這種變化意味著用戶做了一定的手勢，就會控制攝像頭開啟，捕獲手勢圖像；否則攝像頭是出于關(guān)閉的狀態(tài)。這樣，攝像頭可以不用一直處于打開狀態(tài)，有效降低了功耗。

在本發(fā)明的一個實施例中，步驟S130中的將放大后的投影圖像與手勢圖像進(jìn)行比對，截取兩幅圖像中不同的區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)域包括：利用開源計算機(jī)視覺庫(opencv)將放大后的投影圖像與手勢圖像進(jìn)行比對，首先找出兩幅圖像的重疊區(qū)域，去掉邊界不同的部分，保證目標(biāo)區(qū)域的精確，然后在重疊區(qū)域中截取兩幅圖像不同的區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)域。

根據(jù)預(yù)設(shè)手勢對應(yīng)的指令，在本發(fā)明的一個實施例中，步驟S150中的使用獲取的指令控制投影過程實現(xiàn)如下的一種或多種功能：暫停播放、繼續(xù)播放、快進(jìn)播放、快退播放、PPT前后翻頁、切換播放文件、關(guān)閉投影。

圖2為本發(fā)明一個實施例提供的一種投影交互裝置的示意圖。如圖2所示，該投影交互裝置包括：

手勢圖像接收單元210，被配置為在投影過程中接收攝像頭捕捉的手勢圖像。

在投影過程中攝像頭對攝像頭與投影面之間的整個范圍進(jìn)行圖像的捕捉，進(jìn)行手勢識別的時候，手勢只需落在投影面和和攝像頭之間，攝像頭捕捉的圖像就可將手勢包含其中。

投影圖像獲取單元220，被配置為獲取與手勢圖像同一時刻的投影圖像，并將投影圖像放大至與手勢頭像同等大小。

為了獲取包含手勢的目標(biāo)區(qū)域，需要獲取對應(yīng)的同一時刻的不包含手勢的投影圖像；為了進(jìn)行對比，將投影圖像也放大至與手勢圖像相同的大小。

目標(biāo)區(qū)域截取單元230，被配置為將放大后的投影圖像與手勢圖像進(jìn)行比對，截取兩幅圖像中不同的區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)域。

因為手勢圖像和投影圖像是同一時刻的，手勢圖像與投影圖像的區(qū)別就在于：前者包含了手勢，后者不包含手勢。為了縮小圖像處理區(qū)域，將兩者不同的區(qū)域，即手勢所在的區(qū)域截取出來作為圖像處理的目標(biāo)區(qū)域。這里將兩個圖像進(jìn)行比對的方法可以利用opencv(開源計算機(jī)視覺庫)進(jìn)行。

手勢指令獲取單元240，被配置為對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行靜態(tài)手勢識別，提取目標(biāo)區(qū)域中的手勢，將手勢與預(yù)設(shè)手勢模板進(jìn)行匹配，獲取手勢對應(yīng)的指令。

靜態(tài)手勢識別的時候可以采用模板匹配算法。預(yù)設(shè)手勢模板，首先通過單目攝像頭采集手勢數(shù)據(jù)，然后對采集到的手勢數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括手勢分割、手勢跟蹤、誤差補(bǔ)償和濾波處理；最后提取手勢特征向量進(jìn)行分類制成模板。當(dāng)對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行手勢識別后，將手勢和預(yù)設(shè)手勢模板中進(jìn)行匹配，然后獲取手勢對應(yīng)的指令。

預(yù)先設(shè)置不同手勢所對應(yīng)的不同指令。例如，在進(jìn)行視頻播放時，可以預(yù)先設(shè)置：手掌代表暫停、拳頭代表播放、一根手指代表播放上一個、兩根手指代表播放下一個、三根手指代表快退、四根手指代表快進(jìn)；當(dāng)播放PPT時：一根手指代表下一頁、兩根手指代表上一頁；聽音樂時：手掌代表暫停、拳頭代表播放、一根手指代表播放上一首、兩根手指代表播放下一首。當(dāng)用戶想要關(guān)閉投影儀的時候，伸出雙手代表關(guān)閉投影。

投影過程控制單元250，被配置為使用獲取的指令控制投影過程。

可見，本裝置僅對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行手勢識別的處理，大大縮小了圖像處理區(qū)域，減少了圖像處理的時間，進(jìn)而提高了手勢識別的效率，有效防止了通過手勢識別執(zhí)行相應(yīng)指令的時間延遲問題，增強(qiáng)用戶的體驗。

在投影過程中，需要用攝像頭捕獲手勢圖像，但是如果攝像頭一直處于打開的狀態(tài)，設(shè)備的功耗較大。為了降低攝像頭帶來的功耗，圖3為本發(fā)明另一個實施例提供的一種投影交互裝置的示意圖。如圖3所示，投影交互裝置300包括：手勢圖像接收單元310、投影圖像獲取單元320、目標(biāo)區(qū)域截取單元330、手勢指令獲取單元340、投影過程控制單元350和攝像頭開關(guān)單元360。其中，手勢圖像接收單元310、投影圖像獲取單元320、目標(biāo)區(qū)域截取單元330、手勢指令獲取單元340、投影過程控制單元350與圖2所示的手勢圖像接收單元210、投影圖像獲取單元220、目標(biāo)區(qū)域截取單元230、手勢指令獲取單元240、投影過程控制單元250具有對應(yīng)相同的功能，相同的部分在此不再贅述。

攝像頭開關(guān)單元360，被配置為利用紅外測溫儀檢測攝像頭周圍的溫度變化，當(dāng)用戶在攝像頭前做手勢時，紅外測溫儀檢測到周圍的溫度變化超過設(shè)定閾值，則控制攝像頭開啟，否則控制攝像頭關(guān)閉；攝像頭在開啟后，捕捉攝像頭與投影面之間的手勢圖像，將捕捉的手勢圖像發(fā)送給手勢圖像接收單元。

紅外測溫儀檢測攝像頭周圍的溫度，當(dāng)用戶做手勢的時候會伴隨著攝像頭周圍溫度的變化，一旦紅外測溫儀檢測到這種變化意味著用戶做了一定的手勢，就會控制攝像頭開啟，捕獲手勢圖像；否則攝像頭是出于關(guān)閉的狀態(tài)。這樣，攝像頭可以不用一直處于打開狀態(tài)，有效降低了功耗。

在本發(fā)明的一個實施例中，還包括開源計算機(jī)視覺庫。

目標(biāo)區(qū)域截取單元330，具體被配置為利用開源計算機(jī)視覺庫將放大后的投影圖像與手勢圖像進(jìn)行比對，找出兩幅圖像的重疊區(qū)域，去掉邊界不同的部分，然后在重疊區(qū)域中截取兩幅圖像不同的區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)域。

圖4為本發(fā)明一個實施例提供的一種智能終端的示意圖。如圖4所示，該智能終端400包括攝像頭410、投影模塊420和投影交互裝置430。

投影模塊420，用于將智能終端上的投影圖像直接投影到投影面上或者連接投影設(shè)備將智能終端上的投影圖像投影到投影面上；

攝像頭410，用于在開啟后捕捉攝像頭與投影面之間的手勢圖像發(fā)送給投影交互裝置；

投影交互裝置430，用于在投影模塊420投影過程中接收攝像頭410捕捉的手勢圖像；獲取與手勢圖像同一時刻的投影圖像，并將投影圖像放大至與手勢頭像同等大?。粚⒎糯蠛蟮耐队皥D像與手勢圖像進(jìn)行比對，截取兩幅圖像中不同的區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)域；對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行靜態(tài)手勢識別，提取目標(biāo)區(qū)域中的手勢，將手勢與預(yù)設(shè)手勢模板進(jìn)行匹配，獲取手勢對應(yīng)的指令發(fā)送給投影模塊；

投影模塊420，還用于接收投影交互裝置430的指令，根據(jù)指令控制投影過程。

圖5為本發(fā)明另一個實施例提供的一種智能終端的示意圖。如圖5所示，攝像頭510、投影模塊520、投影交互裝置530和紅外測溫儀540。其中，攝像頭510、投影模塊520、投影交互裝置530與圖4所示的攝像頭410、投影模塊420、投影交互裝置430具有對應(yīng)相同的功能，相同的部分在此不再贅述。

紅外測溫儀540，用于檢測攝像頭周圍的溫度變化，當(dāng)用戶在攝像頭前做手勢時，檢測到周圍的溫度變化超過設(shè)定閾值，則控制攝像頭開啟，否則控制攝像頭關(guān)閉。

在本發(fā)明的一個實施例中，智能終端500為智能手機(jī)。

綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案是通過攝像頭捕捉到手勢圖像后，再獲取同一時刻的投影圖像，將投影圖像放大至與手勢圖像相同大小，對比手勢圖像和放大后的投影圖像，截取兩圖像中的不同區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)域，即將圖像中包含手勢的區(qū)域截取出來；最后對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行圖像處理以達(dá)到手勢識別的目的?？梢?，本發(fā)明僅對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行手勢識別的處理，大大縮小了圖像處理區(qū)域，減少了圖像處理的時間，進(jìn)而提高了手勢識別的效率，有效防止了通過手勢識別執(zhí)行相應(yīng)指令的時間延遲問題，增強(qiáng)用戶的體驗。這樣，用戶在享受大屏的觀感的同時，還可以實時通過手勢識別發(fā)出不同的指令，為用戶帶來極大方便。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，在本發(fā)明的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行其他的改進(jìn)或變形。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的具體描述只是更好的解釋本發(fā)明的目的，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。