基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及觸摸式現(xiàn)場(chǎng)交互溝通【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)。一種基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)，其特征是，該系統(tǒng)包括：位置檢測(cè)系統(tǒng)、動(dòng)作解析系統(tǒng)和消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這種基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)的產(chǎn)品重量輕、觸摸范圍寬、響應(yīng)速度快、交互功能強(qiáng)、通用性好、安裝靈活方便、可靠性高、可維護(hù)性強(qiáng)。
【專利說明】基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及觸摸式現(xiàn)場(chǎng)交互溝通【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)及其相關(guān)產(chǎn)品已深入影響到我們工作、生活的方方面面，人們已經(jīng)習(xí)慣利用計(jì)算機(jī)、移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行交流溝通，在各行各業(yè)出現(xiàn)的種類繁多的產(chǎn)品，為人們的溝通提供便捷途徑。
[0003]但溝通無極限，而目前很多的溝通方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。如交互的直觀性，很多產(chǎn)品或軟件與無法使溝通對(duì)象看到手與畫面的同步操作，更多的是通過鼠標(biāo)操作畫面，僅能支持鼠標(biāo)單擊、彈起、移動(dòng)、滾輪等單點(diǎn)操作，不支持多點(diǎn)觸控操作，更不支持手勢(shì)操作；目前在教育行業(yè)大量應(yīng)用的交互式電子白板，大多是單點(diǎn)操作，其用戶體驗(yàn)不好、重量大、價(jià)格高；多點(diǎn)觸控多用于移動(dòng)設(shè)備，如Android操作系統(tǒng)支持按下、彈起、移動(dòng)、雙擊、長(zhǎng)按、滑動(dòng)等觸摸屏事件，但其操作范圍受限、現(xiàn)場(chǎng)性不足、共享程度低；微軟于2010年發(fā)布體感周邊外設(shè)Kinect，可以初步解決手勢(shì)操作，但應(yīng)用較受局限，誤動(dòng)作較多，在正式場(chǎng)合使用會(huì)對(duì)用戶提出較高要求。
[0004]綜上所述,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,特別需要一種成本低廉、操作范圍寬、質(zhì)量輕便、功能強(qiáng)大的適合于計(jì)算機(jī)現(xiàn)場(chǎng)交互式溝通系統(tǒng)，支持多點(diǎn)觸控與手勢(shì)操作，以驅(qū)動(dòng)方式集成于操作系統(tǒng)中支持各個(gè)現(xiàn)有應(yīng)用，以支持多層次多領(lǐng)域的交互式溝通需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)，其特征是，該系統(tǒng)包括:位置檢測(cè)系統(tǒng)、動(dòng)作解析系統(tǒng)和消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述位置檢測(cè)模塊包括CPU模塊、攝像頭模塊、支架和傳輸模塊。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述傳輸模塊可為無線模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、電力貓模塊、USB模塊和視頻采集模塊方式，通過相應(yīng)的有線/無線方式接入計(jì)算機(jī)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，攝像頭模塊分布在運(yùn)行所述動(dòng)作解析系統(tǒng)、消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)的輸出畫面周圍，其視場(chǎng)范圍覆蓋計(jì)算機(jī)輸出畫面，所述攝像頭模塊完成計(jì)算機(jī)輸出畫面及其附近空間的視頻圖像采集，所述的CPU模塊將這些圖像數(shù)據(jù)處理后通過所述的傳輸模塊發(fā)送給計(jì)算機(jī)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述攝像頭模塊的的數(shù)目至少為2個(gè)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述的動(dòng)作解析系統(tǒng)，基于位置檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)來的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維定位與對(duì)象識(shí)別，確定觸摸點(diǎn)、觸摸區(qū)域、敏感空間的手勢(shì)，并據(jù)此確定用戶的按下、彈起、移動(dòng)、雙擊、長(zhǎng)按、滑動(dòng)等觸摸動(dòng)作，以及多點(diǎn)觸控狀態(tài)與各種手勢(shì)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述的消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，將所述的動(dòng)作解析系統(tǒng)的輸出信息封裝成標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)消息格式，發(fā)送到操作系統(tǒng)的消息隊(duì)列中；所述的消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，也可直接針對(duì)目標(biāo)應(yīng)用程序進(jìn)行各種邏輯配置，以直接驅(qū)動(dòng)這些應(yīng)用程序以支持觸控與手勢(shì)操作。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述的計(jì)算機(jī)輸出畫面，可由投影儀投影到目標(biāo)位置，也可由計(jì)算機(jī)直接輸出到顯示設(shè)備。
[0014]本發(fā)明的有益效果是，產(chǎn)品重量輕，本發(fā)明的實(shí)施例中，硬件部分所包含的攝像頭模塊、CPU模塊、傳輸模塊均小巧輕便，而支架與線纜可規(guī)范加工，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)輸成本低廉；
觸摸范圍寬，只要是畫面輸出的地方，可通過支架伸縮或組合、線纜的選擇配置一個(gè)合適的觸摸范圍；
響應(yīng)速度快，本發(fā)明的實(shí)施例中采用區(qū)域圖像組合方式，減小系統(tǒng)處理量，提高傳輸速度，提升用戶體驗(yàn)；
交互功能強(qiáng)，本發(fā)明的實(shí)施例中基于圖像識(shí)別取得按下、彈起、移動(dòng)、雙擊、長(zhǎng)按、滑動(dòng)等操作，還可以取得非接觸下的移動(dòng)操作，完全支持手勢(shì)等多點(diǎn)觸控操作；
通用性好，本發(fā)明的實(shí)施例中，用戶觸控及手勢(shì)操作被封裝成為標(biāo)準(zhǔn)消息進(jìn)行發(fā)布，通過操作系統(tǒng)消息機(jī)制的支持或可定制的邏輯配置，可支持各種演示交流應(yīng)用軟件的人機(jī)交互，具備良好通用性；
安裝靈活方便，本發(fā)明的實(shí)施例中，多種成熟的數(shù)據(jù)傳輸方式，使得系統(tǒng)可根據(jù)用戶實(shí)際情況靈活選擇配置，同時(shí)，輕便的產(chǎn)品也極大方便用戶安裝實(shí)施；
可靠性高，可維護(hù)性強(qiáng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0016]圖1是本發(fā)明的框架示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，一種基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)，其特征是，該系統(tǒng)包括:位置檢測(cè)系統(tǒng)、動(dòng)作解析系統(tǒng)和消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述位置檢測(cè)模塊包括CPU模塊、攝像頭模塊、支架和傳輸模塊。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述傳輸模塊可為無線模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、電力貓模塊、USB模塊和視頻采集模塊方式，通過相應(yīng)的有線/無線方式接入計(jì)算機(jī)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，攝像頭模塊分布在運(yùn)行所述動(dòng)作解析系統(tǒng)、消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)的輸出畫面周圍，其視場(chǎng)范圍覆蓋計(jì)算機(jī)輸出畫面，所述攝像頭模塊完成計(jì)算機(jī)輸出畫面及其附近空間的視頻圖像采集，所述的CPU模塊將這些圖像數(shù)據(jù)處理后通過所述的傳輸模塊發(fā)送給計(jì)算機(jī)。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述攝像頭模塊的的數(shù)目至少為2個(gè)。[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述的動(dòng)作解析系統(tǒng)，基于位置檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)來的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維定位與對(duì)象識(shí)別，確定觸摸點(diǎn)、觸摸區(qū)域、敏感空間的手勢(shì)，并據(jù)此確定用戶的按下、彈起、移動(dòng)、雙擊、長(zhǎng)按、滑動(dòng)等觸摸動(dòng)作，以及多點(diǎn)觸控狀態(tài)與各種手勢(shì)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述的消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，將所述的動(dòng)作解析系統(tǒng)的輸出信息封裝成標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)消息格式，發(fā)送到操作系統(tǒng)的消息隊(duì)列中；所述的消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，也可直接針對(duì)目標(biāo)應(yīng)用程序進(jìn)行各種邏輯配置，以直接驅(qū)動(dòng)這些應(yīng)用程序以支持觸控與手勢(shì)操作。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括，所述的計(jì)算機(jī)輸出畫面，可由投影儀投影到目標(biāo)位置，也可由計(jì)算機(jī)直接輸出到顯示設(shè)備。
[0025]本發(fā)明通過上述方案所具體功能如下:
硬件功能:攝像頭視頻直顯，即所述的各攝像頭模塊的視頻數(shù)據(jù)可以通過CPU模塊直接傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中；
硬件功能:攝像頭視頻區(qū)域組合，即所述的CPU模塊連接到多個(gè)攝像頭模塊，所述的(PU模塊將這些攝像頭模塊的敏感區(qū)域組合為新的數(shù)據(jù)，傳輸給計(jì)算機(jī)，以滿足處理時(shí)間與傳輸帶寬的要求。
[0026]軟件功能:攝像頭區(qū)域選擇，如圖1所示，所述的動(dòng)作解析系統(tǒng)會(huì)取得各攝像頭的全部視頻，并由用戶選擇與投影畫面/顯示畫面鄰近的區(qū)域作為后續(xù)判斷的依據(jù)。該區(qū)域選擇將折衷考慮，一方面能確保檢測(cè)到用戶觸摸輸入與手勢(shì)敏感空間，另一方面也考慮到處理與傳輸速度。
[0027]軟件功能:畫面校準(zhǔn)，即所述的基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)，如果采用投影儀投射計(jì)算機(jī)的界面，則很有可能會(huì)產(chǎn)生畫面失真。校準(zhǔn)時(shí)，只需將校準(zhǔn)畫面(即畫面中有已知坐標(biāo)的校準(zhǔn)點(diǎn))顯示到投影畫面/顯示畫面中，用戶通過觸摸點(diǎn)擊校準(zhǔn)點(diǎn)，動(dòng)作解析系統(tǒng)會(huì)取得觸摸位置坐標(biāo)，建立方程。通過多個(gè)已知坐標(biāo)校準(zhǔn)點(diǎn)的觸摸即可完成方程組的建立，求解方程組解算出投影畫出的各項(xiàng)參數(shù)，便于后續(xù)觸摸的準(zhǔn)確定位。
[0028]軟件功能:安裝校準(zhǔn)，即所述的基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)，其所述的各攝像頭模塊可能會(huì)有安裝誤差，需要進(jìn)行位置校準(zhǔn)。校準(zhǔn)時(shí)，只需將標(biāo)準(zhǔn)圖形物件置于投影畫面/顯示畫面區(qū)域中，用戶通過觸摸點(diǎn)擊標(biāo)準(zhǔn)圖形物件的特征點(diǎn)，動(dòng)作解析系統(tǒng)會(huì)取得觸摸位置坐標(biāo)，建立方程。通過多個(gè)已知校準(zhǔn)點(diǎn)的觸摸即可完成方程組的建立，求解方程組解算出所述攝像頭的各項(xiàng)安裝參數(shù)，便于后續(xù)觸摸的準(zhǔn)確定位。
[0029]軟件功能:動(dòng)作解析。所述的動(dòng)作解析系統(tǒng)根據(jù)之前校準(zhǔn)的各項(xiàng)參數(shù)，以及實(shí)時(shí)取得的經(jīng)由CPU模塊發(fā)來的圖像數(shù)據(jù)，通過圖像處理進(jìn)行類別識(shí)別與三維定位，并基于視頻或序列圖像完成目標(biāo)點(diǎn)與區(qū)域的連續(xù)軌跡判定，區(qū)分當(dāng)前圖像中多觸點(diǎn)與手勢(shì)，完成多觸點(diǎn)與手勢(shì)的檢測(cè)、定位和跟蹤，解析出用戶的觸摸點(diǎn)、觸摸區(qū)域位置坐標(biāo)，以及多點(diǎn)觸控操作與標(biāo)準(zhǔn)手勢(shì)信息，生成標(biāo)準(zhǔn)的鼠標(biāo)操作信息、多點(diǎn)觸控信息、觸摸區(qū)域信息以及手勢(shì)信息。再輔之以時(shí)間信息，可得到當(dāng)前的按下、彈起、移動(dòng)、雙擊、長(zhǎng)按、滑動(dòng)等觸摸動(dòng)作信息。
[0030]軟件功能:發(fā)布消息。所述的動(dòng)作解析系統(tǒng)解算出動(dòng)作結(jié)果數(shù)據(jù)后，所述的消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將會(huì)把這些位置與動(dòng)作數(shù)據(jù)封裝成操作系統(tǒng)所要求的標(biāo)準(zhǔn)消息，并發(fā)布到操作系統(tǒng)的消息隊(duì)列中，供后續(xù)使用。[0031]軟件功能:配置應(yīng)用。所述的消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以維護(hù)各應(yīng)用程序的期望多點(diǎn)觸控、手勢(shì)操作響應(yīng)邏輯或腳本，以便使用戶可以用觸摸或手勢(shì)直接操作這些應(yīng)用程序，達(dá)到更為廣泛的應(yīng)用。
[0032]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都在要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)，其特征是，該系統(tǒng)包括:位置檢測(cè)系統(tǒng)、動(dòng)作解析系統(tǒng)和消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)，其特征是，所述位置檢測(cè)模塊包括CPU模塊、攝像頭模塊、支架和傳輸模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)，其特征是，所述傳輸模塊可為無線模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、電力貓模塊、USB模塊和視頻采集模塊方式，通過相應(yīng)的有線/無線方式接入計(jì)算機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)，其特征是，攝像頭模塊分布在運(yùn)行所述動(dòng)作解析系統(tǒng)、消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)的輸出畫面周圍，其視場(chǎng)范圍覆蓋計(jì)算機(jī)輸出畫面，所述攝像頭模塊完成計(jì)算機(jī)輸出畫面及其附近空間的視頻圖像采集，所述的CPU模塊將這些圖像數(shù)據(jù)處理后通過所述的傳輸模塊發(fā)送給計(jì)算機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)，其特征是，所述攝像頭模塊的的數(shù)目至少為2個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)，其特征是，所述的動(dòng)作解析系統(tǒng)，基于位置檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)來的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維定位與對(duì)象識(shí)別，確定觸摸點(diǎn)、觸摸區(qū)域、敏感空間的手勢(shì)，并據(jù)此確定用戶的按下、彈起、移動(dòng)、雙擊、長(zhǎng)按、滑動(dòng)等觸摸動(dòng)作，以及多點(diǎn)觸控狀態(tài)與各種手勢(shì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)，其特征是，所述的消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，將所述的動(dòng)作解析系統(tǒng)的輸出信息封裝成標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)消息格式，發(fā)送到操作系統(tǒng)的消息隊(duì)列中；所述的消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，也可直接針對(duì)目標(biāo)應(yīng)用程序進(jìn)行各種邏輯配置，以直接驅(qū)動(dòng)這些應(yīng)用程序以支持觸控與手勢(shì)操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)交互演示系統(tǒng)，其特征是，所述的計(jì)算機(jī)輸出畫面，可由投影儀投影到目標(biāo)位置，也可由計(jì)算機(jī)直接輸出到顯示設(shè)備。
【文檔編號(hào)】G09B5/02GK103559809SQ201310543334
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】陳斌文 申請(qǐng)人:常州文武信息科技有限公司