[发明专利]一种基于虚拟触摸屏的人机交互方法、装置及电子设备

权利要求书

1.一种基于虚拟触摸屏的人机交互方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

获取用户的手臂长度和用户的双肩宽度；

根据所述用户的手臂长度和用户的双肩宽度确定虚拟触摸屏的属性参数，所述虚拟触摸屏的属性参数包括虚拟触摸屏的长度、宽度以及虚拟触摸屏与XOY平面的距离；

根据用户手掌相对虚拟触摸屏的移动确定屏幕操作点的移动，再根据用户手掌中心质点与XOY平面的距离变化确定用户的操作指令；

根据所述操作指令执行相应的操作。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取用户的手臂长度和用户的双肩宽度的步骤具体为：

根据用户双肩的投影长度确定用户实际的双肩宽度；

根据人体标准比例系数以及用户的双肩宽度确定用户实际的手臂长度或者采用双目摄像系统，提取人脸中心质点坐标(Xf，Yf，Zf)与手掌中心质点坐标(Xh，Yh，Zh)，根据坐标运算计算手臂长度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户的手臂长度和用户的双肩宽度确定虚拟触摸屏的属性参数，所述虚拟触摸屏的属性参数包括虚拟触摸屏的长度、宽度以及虚拟触摸屏与XOY平面的距离的步骤具体为：

根据公式Dv＝Lh*a确定虚拟触摸屏与XOY平面的距离，所述Dv为虚拟触摸屏与XOY平面的距离，所述Lh为用户的手臂长度，所述a为虚拟触摸屏与XOY平面的距离和用户手臂长度的比例系数；

根据公式Lh*(1-a²)^1/2确定单手在虚拟触摸屏的最大投影圆半径，所述Lh为用户的手臂长度，所述a为虚拟触摸屏与XOY平面的距离和用户手臂长度的比例系数；

根据公式H＝2*Hs确定虚拟触摸屏的长度，所述H为虚拟触摸屏的长度，所述Hs为用户的双肩宽度；

根据公式V＝2*(R²-(Hs/2)²)^1/2确定虚拟触摸屏的宽度，所述V为虚拟触摸屏的宽度，所述R为单手在虚拟触摸屏的最大投影圆半径，所述Hs为用户的双肩宽度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据用户手掌相对虚拟触摸屏的移动确定屏幕操作点的移动，再根据用户手掌中心质点与XOY平面的距离变化确定用户的操作指令的步骤具体为：

根据用户手掌相对虚拟触摸屏的移动确定屏幕操作点的移动；

获取用户手中心质点坐标与XOY平面的距离；

在用户手中心质点与XOY平面的距离从小于虚拟触摸屏与XOY平面的距离变化为大于等于虚拟触摸屏与XOY平面的距离时，判定操作指令为按下指令；

在用户手中心质点与XOY平面的距离从大于等于虚拟触摸屏与XOY平面变化为小于虚拟触摸屏与XOY平面的距离时，判定操作指令为抬起指令。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述操作指令执行相应的操作的步骤具体为：

在操作指令为按下指令时，根据用户手掌在虚拟触摸屏的位置计算屏幕实际操作的位置，并根据屏幕实际位置设置的功能执行相应的功能操作；

在操作指令为抬起指令时，执行结束功能操作。

6.一种基于虚拟触摸屏的人机交互系统，其特征在于，所述系统包括：

用户特征参数获取单元，用于获取用户的手臂长度和用户的双肩宽度；

虚拟触摸屏属性参数确定单元，用于根据所述用户的手臂长度和用户的双肩宽度确定虚拟触摸屏的属性参数，所述虚拟触摸屏的属性参数包括虚拟触摸屏的长度、宽度以及虚拟触摸屏与XOY平面的距离；

操作指令确定单元，用于根据用户手掌相对虚拟触摸屏的移动确定屏幕操作点的移动，再根据用户手掌中心质点与XOY平面的距离变化确定用户的操作指令；

操作执行单元，用于根据所述操作指令执行相应的操作。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述用户特征参数获取单元包括：

用户双肩宽度确定模块，根据用户双肩的投影长度确定用户实际的双肩宽度；

用户手臂长度确定模块，用于采用双目摄像系统，提取人脸中心质点坐标(Xf，Yf，Zf)与手掌中心质点坐标(Xh，Yh，Zh)，根据坐标运算计算手臂长度或者根据人体标准比例系数以及用户的双肩宽度确定用户手臂长度。