[发明专利]触摸点定位装置及3D触摸交互系统

说明书

技术领域

本发明属于人机交互技术领域，特别涉及一种触摸交互系统。

背景技术

在如今的会议室和教室里，各类的投影仪层出不穷，将需要放映的PPT等等文档投到墙壁或者幕布上进行演示。随之而来的，人们为了达到更好的沟通交流的效果，渐渐不满足于传统的鼠标键盘交互方式。比如放映ppt时，往往需要转身点击鼠标或键盘进行ppt切换。又比如，当需要实时文字或绘图交流时，同时需要配备黑板或者白板。

目前在市场上的触摸屏显示这一领域也出了解决方案。使用可触摸的显示屏幕或者在屏幕周围加上红外触摸框以达到触摸的效果。但是这种方式安装复杂，不易推广，实用性较差。

发明内容

本发明的提供的一种触摸点定位装置及3D触摸交互系统，解决现有的技术问题，以克服现有技术的缺陷。

本发明提供一种触摸点定位装置，包括，数据采集模块和数据处理模块；数据采集模块包括，光源和至少两个图像采集器；光源形成平行与显示平面的光幕，且光幕紧邻显示平面；任意两个图像采集器不在同一位置，图像采集器实时采集含有光幕的显示平面的图像；当触摸物触摸显示平面时，在光幕上触发光点；数据处理模块对具有光点的图像进行图像处理，根据任意两个图像采集器与光点构成的三角形，计算获得光点在显示平面的坐标。

进一步，本发明提供一种触摸点定位装置，还可以具有这样的特征：传输模块将原始图像传输给数据处理模块或将光点坐标传输给触摸交互模块。

进一步，本发明提供一种触摸点定位装置，还可以具有这样的特征：传输模块为无线传输模块，无线传输模块包括但不限于蓝牙传输，wifi传输。

进一步，本发明提供一种触摸点定位装置，还可以具有这样的特征：所述光源为红外线光源。

进一步，本发明提供一种触摸点定位装置，还可以具有这样的特征：数据处理模块对图像处理包括以下步骤，含有光点的图像进行灰度转换处理；对图像的每个光点的轮廓二值图像处理；对图像区域的进行去噪处理；用平均值法计算得到图像中光点轮廓的中心点坐标。

进一步，本发明提供一种触摸点定位装置，还可以具有这样的特

征：数据处理模块中图像灰度转换方法为，从图像采集器获得的原始图像包含有R，G，B三个通道的数据，将RGB彩色图像转换成灰度图像；

Gray(i，j)＝aR(i，j)+bG(i，j)+cB(i，j)

其中，Gray(i，j)表示位置为(i，j)的像素点对应的灰度值，范围为(0～255)，R(i，j)，G(i，j)，B(i，j)分别表示彩色图像中R，G，B通道(i，j)位置的像素值，a、b、c是对应参数。

进一步，本发明提供一种触摸点定位装置，还可以具有这样的特征：步骤C中，数据处理模块的去噪方法包括以下步骤，

步骤C-1、将模板在图像中移动，并将模板中心与图像中某个像素位置重合；

步骤C-2、将模板上的系数与模板下对应像素相乘；

步骤C-3、将所有乘积相加；

步骤C-4、将总和赋给图像中对应模板中心位置的像素。

另外，本发明提供一种3D触摸交互系统，包括，触摸交互模块和上述触摸点定位装置；触摸交互模块将接收到的光点坐标信息转换成触摸交互操作，最终在显示平面上间接实现触摸交互功能。

本发明提供一种触摸点定位装置及3D触摸交互系统，利用计算机视觉的方法，使用双图像采集器获取触摸点进行精确定位，通过与触摸交互模块通过无线连接，最终将触摸操作转换为标准的hid设备交互数

据；提高了大尺寸触摸交互的精确度，同时安装方便，可以更好的进行人机交互，增强实用性，提高用户体验。

附图说明

图1是触摸点定位装置的主视图。

图2是触摸点定位装置的右视图。

图3是触摸点和图像采集器之间的三维空间坐标关系图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

本实施例中3D触摸交互系统包括：触摸点定位装置和触摸交互模块。

触摸点定位装置，包括：数据采集模块、数据处理模块和无线传输模块。

如图1和图2所示，数据采集模块包括：光源10和两个图像采集器21、22。