一種顯示設(shè)備虛擬觸控方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種顯示設(shè)備虛擬觸控方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著顯示技術(shù)的發(fā)展，顯示技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電視、手機(jī)以及公共信息的顯示，中 大尺寸顯示面板逐漸成為人們生活中比較重要的一部分。隨著大尺寸顯示設(shè)備比如投影、 大尺寸LED顯示器應(yīng)用的增加，觸摸屏已經(jīng)逐漸遍及人們的生活中，在追求優(yōu)異體驗(yàn)功能的 今天，為增強(qiáng)顯示設(shè)備的直觀性和互動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)在大尺寸顯示設(shè)備通過(guò)人手觸摸進(jìn)行交互 操控，比如在投影或大尺寸LED顯示器的顯示區(qū)域內(nèi)通過(guò)人手的觸摸，直接操作大尺寸顯示 設(shè)備上顯示的對(duì)象。
[0003] 在大尺寸顯示設(shè)備的觸控操控方面，現(xiàn)有的技術(shù)方案主要是利用紅外框進(jìn)行觸控 操作，但是紅外框操控時(shí)移動(dòng)不方便，精度低，在實(shí)際使用過(guò)程中很不方便。觸控性能一直 是中大尺寸顯示設(shè)備的一大缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明專利目的在于設(shè)計(jì)了一種顯示設(shè)備虛擬觸控方法和系統(tǒng)， 操作簡(jiǎn)單，使用方便，適用于中大尺寸顯示設(shè)備，具有定位精準(zhǔn)便于移動(dòng)的特點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 一種顯示設(shè)備虛擬觸控方法，包括：
[0007] 通過(guò)第一圖像傳感器和第二圖像傳感器分部獲取操作物在觸控區(qū)域的視頻信息；
[0008] 對(duì)所述第一圖像傳感器獲取的視頻信息進(jìn)行處理，將背景剔除，選擇需要感知的 對(duì)象區(qū)域；
[0009] 將所述第二圖像傳感器的視頻信息與第一圖像傳感器的視頻信息進(jìn)行匹配，確定 所述第一圖像傳感器的對(duì)象區(qū)域在所述第二圖像傳感器中的位置，計(jì)算所述對(duì)象區(qū)域在第 一圖像傳感器和第二圖像傳感器中的視差；
[0010] 根據(jù)所述對(duì)象區(qū)域在第一圖像傳感器和第二圖像傳感器中的視差計(jì)算Y方向坐 標(biāo)，根據(jù)所述對(duì)象區(qū)域在第一圖像傳感器中的相對(duì)位置計(jì)算X方向坐標(biāo)；
[0011] 根據(jù)所述對(duì)象區(qū)域的X方向坐標(biāo)和Y方向坐標(biāo)進(jìn)行觸控操作。
[0012] 進(jìn)一步，本發(fā)明所述操作物為手指。
[0013] 本發(fā)明還提供一種顯示設(shè)備虛擬觸控系統(tǒng)，包括
[0014] 圖像采集模塊，用于采集操作物的視頻信息，包括第一攝像頭和第二攝像頭；
[0015] 圖像處理模塊，用于將所述視頻信息進(jìn)行處理并選擇需要感知的對(duì)象區(qū)域；
[0016] 對(duì)象匹配模塊，將所述第二圖像傳感器的視頻信息與第一圖像傳感器的視頻信息 進(jìn)行匹配，確定所述第一圖像傳感器的對(duì)象區(qū)域在所述第二圖像傳感器中的位置，計(jì)算所 述對(duì)象區(qū)域在第一圖像傳感器和第二圖像傳感器中的視差；
[0017] 計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述對(duì)象區(qū)域在第一圖像傳感器和第二圖像傳感器中的視差 計(jì)算Y方向坐標(biāo)，并根據(jù)所述對(duì)象區(qū)域在第一圖像傳感器中的相對(duì)位置計(jì)算X方向坐標(biāo)。
[0018] 進(jìn)一步，本發(fā)明所述第一攝像頭和第二攝像頭分別包括第一圖像傳感器和第二圖 像傳感器。
[0019] 進(jìn)一步，本發(fā)明所述操作物為手指。
[0020] 本發(fā)明提供了一種顯示設(shè)備虛擬觸控方法和系統(tǒng)，利用雙目視覺(jué)裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì) 人手或其他操作物體的定位與跟蹤，將對(duì)人手或其他操作物體的定位于跟蹤轉(zhuǎn)化為在大尺 寸顯示設(shè)備上的操作，實(shí)現(xiàn)與大尺寸顯示設(shè)備的虛擬觸控交互。該裝置可以布放在大尺寸 顯示設(shè)備邊框的任何位置，方便移動(dòng)，并可以適應(yīng)不同尺寸的操作區(qū)域。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ]以下參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明，其中：
[0022]圖1是本發(fā)明一種顯示設(shè)備虛擬觸控方法的流程圖；
[0023]圖2是本發(fā)明一種顯示設(shè)備虛擬觸控系統(tǒng)的模塊圖；
[0024]圖3是本發(fā)明一種顯示設(shè)備虛擬觸控系統(tǒng)的示意圖；
[0025]圖4是本發(fā)明一種顯示設(shè)備虛擬觸控系統(tǒng)的原理圖；
[0026]圖5是本發(fā)明一種顯示設(shè)備虛擬觸控系統(tǒng)的校準(zhǔn)流程示意圖；
[0027]圖6是本發(fā)明一種顯示設(shè)備虛擬觸控系統(tǒng)的布放位置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0029] 本發(fā)明提出了一種顯示設(shè)備虛擬觸控方法，請(qǐng)參閱圖1，包括：
[0030]通過(guò)第一圖像傳感器和第二圖像傳感器分部獲取操作物在觸控區(qū)域的視頻信息；
[0031] 對(duì)所述第一圖像傳感器獲取的視頻信息進(jìn)行處理，將背景剔除，選擇需要感知的 對(duì)象區(qū)域；
[0032] 將所述第二圖像傳感器的視頻信息與第一圖像傳感器的視頻信息進(jìn)行匹配，確定 所述第一圖像傳感器的對(duì)象區(qū)域在所述第二圖像傳感器中的位置，計(jì)算所述對(duì)象區(qū)域在第 一圖像傳感器和第二圖像傳感器中的視差；
[0033] 根據(jù)所述對(duì)象區(qū)域在第一圖像傳感器和第二圖像傳感器中的視差計(jì)算Υ方向坐 標(biāo)，根據(jù)所述對(duì)象區(qū)域在第一圖像傳感器中的相對(duì)位置計(jì)算X方向坐標(biāo)；
[0034] 根據(jù)所述對(duì)象區(qū)域的X方向坐標(biāo)和Υ方向坐標(biāo)進(jìn)行觸控操作。
[0035]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種顯示設(shè)備虛擬觸控系統(tǒng)，請(qǐng)參閱圖2,包括：
[0036]圖像采集模塊，用于采集操作物的視頻信息，包括第一攝像頭和第二攝像頭；
[0037]圖像處理模塊，用于將所述視頻信息進(jìn)行處理并選擇需要感知的對(duì)象區(qū)域；
[0038] 對(duì)象匹配模塊，將所述第二圖像傳感器的視頻信息與第一圖像傳感器的視頻信息 進(jìn)行匹配，確定所述第一圖像傳感器的對(duì)象區(qū)域在所述第二圖像傳感器中的位置，計(jì)算所 述對(duì)象區(qū)域在第一圖像傳感器和第二圖像傳感器中的視差；
[0039] 計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述對(duì)象區(qū)域在第一圖像傳感器和第二圖像傳感器中的視差 計(jì)算Υ方向坐標(biāo)，并根據(jù)所述對(duì)象區(qū)域在第一圖像傳感器中的相對(duì)位置計(jì)算X方向坐標(biāo)。
[0040] 所述第一攝像頭和第二攝像頭分別包括第一圖像傳感器和第二圖像傳感器，第一 圖像傳感器和第二圖像傳感器分別連接圖像處理模塊。圖像傳感器為CMOS圖像傳感器，將 物體反射的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并通過(guò)圖像處理器，將原始電信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換為數(shù)字信 號(hào)，通過(guò)圖像處理器內(nèi)部處理器進(jìn)一步處理，將圖像信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼轉(zhuǎn)換為視頻流信號(hào) 輸入到上位機(jī)中對(duì)象匹配模塊和計(jì)算模塊進(jìn)行處理。
[0041]請(qǐng)參閱圖3-圖4,顯示區(qū)域上方布放兩個(gè)攝像頭，第一攝像頭1和第二攝像頭2,通 過(guò)手指或其他操作物體在兩個(gè)攝像頭中的圖像傳感器上的視差，可以計(jì)算手指在Y方向的 坐標(biāo)，通過(guò)手指或其他操作物體在圖像傳感器上的位置，通過(guò)比例可以計(jì)算手指或其他操 作物在X方向的坐標(biāo)。在兩個(gè)攝像頭有效視場(chǎng)的重合部分，手指或其他操作物體可以被兩個(gè) 攝像頭同時(shí)拍攝到，并在兩個(gè)圖像傳感器上分別成像，由于兩個(gè)攝像頭的位置不同，因此同 一物體在兩個(gè)圖像傳感器上的成像位置不同，與圖像傳感器左邊緣的距離分別為dl和d2， 為手指或其他操作物體在兩個(gè)圖像傳感器上的視差，通過(guò)以下公式可以計(jì)算手指或其他操 作物體在Y方向上的坐標(biāo)：
[0042]其中，f為兩個(gè)攝像頭的鏡頭焦距，T為鏡頭間距，dl和d2分別為操作物與兩個(gè)圖像 傳感器左邊緣的距離。
[0043] X方向的位置可以通過(guò)物體在圖片中的相對(duì)位置等比例換算，那么物體在X，Y方向 上的坐標(biāo)分別可以確定。
[0044] 請(qǐng)參閱圖5，由于攝像頭視角為梯形，顯示區(qū)域一般為矩形，為實(shí)現(xiàn)攝像頭坐標(biāo)系 與顯示器坐標(biāo)系的映射，需要進(jìn)行校準(zhǔn)操作。
[0045] 請(qǐng)參閱圖6,本裝置由于具有校準(zhǔn)功能，因此可以布放在顯示區(qū)域任意四條邊的位 置，通過(guò)執(zhí)行校準(zhǔn)程序可以實(shí)現(xiàn)本裝置的靈活布放。
[0046] 以上所述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何根據(jù) 本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所做出的各種其他相應(yīng)的改變與變形，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保 護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種顯示設(shè)備虛擬觸控方法和系統(tǒng)，其特征在于，包括： 通過(guò)第一圖像傳感器和第二圖像傳感器分部獲取操作物在觸控區(qū)域的視頻信息； 對(duì)所述第一圖像傳感器獲取的視頻信息進(jìn)行處理，將背景剔除，選擇需要感知的對(duì)象 區(qū)域； 將所述第二圖像傳感器的視頻信息與第一圖像傳感器的視頻信息進(jìn)行匹配，確定所述 第一圖像傳感器的對(duì)象區(qū)域在所述第二圖像傳感器中的位置，計(jì)算所述對(duì)象區(qū)域在第一圖 像傳感器和第二圖像傳感器中的視差； 根據(jù)所述對(duì)象區(qū)域在第一圖像傳感器和第二圖像傳感器中的視差計(jì)算Y方向坐標(biāo)，根 據(jù)所述對(duì)象區(qū)域在第一圖像傳感器中的相對(duì)位置計(jì)算X方向坐標(biāo)； 根據(jù)所述對(duì)象區(qū)域的X方向坐標(biāo)和Y方向坐標(biāo)進(jìn)行觸控操作。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顯示設(shè)備虛擬觸控方法，其特征在于，所述操作物為手 指。3. -種顯示設(shè)備虛擬觸控系統(tǒng)，其特征在于，包括： 圖像采集模塊，用于采集操作物的視頻信息，包括第一攝像頭和第二攝像頭； 圖像處理模塊，用于將所述視頻信息進(jìn)行處理并選擇需要感知的對(duì)象區(qū)域； 對(duì)象匹配模塊，將所述第二圖像傳感器的視頻信息與第一圖像傳感器的視頻信息進(jìn)行 匹配，確定所述第一圖像傳感器的對(duì)象區(qū)域在所述第二圖像傳感器中的位置，計(jì)算所述對(duì) 象區(qū)域在第一圖像傳感器和第二圖像傳感器中的視差； 計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述對(duì)象區(qū)域在第一圖像傳感器和第二圖像傳感器中的視差計(jì)算Y方向坐標(biāo)，并根據(jù)所述對(duì)象區(qū)域在第一圖像傳感器中的相對(duì)位置計(jì)算X方向坐標(biāo)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種顯示設(shè)備虛擬觸控系統(tǒng)，其特征在于，所述第一攝像頭和 第二攝像頭分別包括第一圖像傳感器和第二圖像傳感器。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種顯示設(shè)備虛擬觸控系統(tǒng)，其特征在于，所述操作物為手 指。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種顯示設(shè)備虛擬觸控方法和系統(tǒng)，所述方法包括獲取操作物在觸控區(qū)域的視頻信息；對(duì)獲取的視頻信息進(jìn)行處理，將背景剔除，選擇需要感知的對(duì)象區(qū)域；將視頻信息進(jìn)行匹配，計(jì)算所述對(duì)象區(qū)域在第一圖像傳感器和第二圖像傳感器中的視差；計(jì)算Y方向坐標(biāo)和X方向坐標(biāo)；根據(jù)所述對(duì)象區(qū)域的X方向坐標(biāo)和Y方向坐標(biāo)進(jìn)行觸控操作。本發(fā)明提供的一種顯示設(shè)備虛擬觸控方法和系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)單，使用方便，適用于中大尺寸顯示設(shè)備，具有定位精準(zhǔn)便于移動(dòng)的特點(diǎn)。
【IPC分類】G06F3/0488
【公開(kāi)號(hào)】CN105487808
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510954339
【發(fā)明人】魏益群, 王偉, 張學(xué)禮, 程如中
【申請(qǐng)人】深港產(chǎn)學(xué)研基地
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年12月21日