基于計算機的現場交互演示系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及觸摸式現場交互溝通【技術領域】，尤其是一種基于計算機的現場交互演示系統。一種基于計算機的現場交互演示系統，其特征是，該系統包括：位置檢測系統、動作解析系統和消息驅動系統。這種基于計算機的現場交互演示系統的產品重量輕、觸摸范圍寬、響應速度快、交互功能強、通用性好、安裝靈活方便、可靠性高、可維護性強。
【專利說明】基于計算機的現場交互演示系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及觸摸式現場交互溝通【技術領域】，尤其是一種基于計算機的現場交互演示系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會飛速發展，計算機及其相關產品已深入影響到我們工作、生活的方方面面，人們已經習慣利用計算機、移動設備進行交流溝通，在各行各業出現的種類繁多的產品，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缺點。如交互的直觀性，很多產品或軟件與無法使溝通對象看到手與畫面的同步操作，更多的是通過鼠標操作畫面，僅能支持鼠標單擊、彈起、移動、滾輪等單點操作，不支持多點觸控操作，更不支持手勢操作；目前在教育行業大量應用的交互式電子白板，大多是單點操作，其用戶體驗不好、重量大、價格高；多點觸控多用于移動設備，如Android操作系統支持按下、彈起、移動、雙擊、長按、滑動等觸摸屏事件，但其操作范圍受限、現場性不足、共享程度低；微軟于2010年發布體感周邊外設Kinect，可以初步解決手勢操作，但應用較受局限，誤動作較多，在正式場合使用會對用戶提出較高要求。
[0004]綜上所述,針對現有技術的缺陷,特別需要一種成本低廉、操作范圍寬、質量輕便、功能強大的適合于計算機現場交互式溝通系統，支持多點觸控與手勢操作，以驅動方式集成于操作系統中支持各個現有應用，以支持多層次多領域的交互式溝通需求。

【發明內容】

[0005]為了克服現有的技術問題，本發明提供了一種基于計算機的現場交互演示系統。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種基于計算機的現場交互演示系統，其特征是，該系統包括:位置檢測系統、動作解析系統和消息驅動系統。
[0007]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，所述位置檢測模塊包括CPU模塊、攝像頭模塊、支架和傳輸模塊。
[0008]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，所述傳輸模塊可為無線模塊、網絡模塊、電力貓模塊、USB模塊和視頻采集模塊方式，通過相應的有線/無線方式接入計算機。
[0009]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，攝像頭模塊分布在運行所述動作解析系統、消息驅動系統的計算機的輸出畫面周圍，其視場范圍覆蓋計算機輸出畫面，所述攝像頭模塊完成計算機輸出畫面及其附近空間的視頻圖像采集，所述的CPU模塊將這些圖像數據處理后通過所述的傳輸模塊發送給計算機。
[0010]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，所述攝像頭模塊的的數目至少為2個。
[0011]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，所述的動作解析系統，基于位置檢測系統發來的圖像數據進行三維定位與對象識別，確定觸摸點、觸摸區域、敏感空間的手勢，并據此確定用戶的按下、彈起、移動、雙擊、長按、滑動等觸摸動作，以及多點觸控狀態與各種手勢。
[0012]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，所述的消息驅動系統，將所述的動作解析系統的輸出信息封裝成標準的操作系統消息格式，發送到操作系統的消息隊列中；所述的消息驅動系統，也可直接針對目標應用程序進行各種邏輯配置，以直接驅動這些應用程序以支持觸控與手勢操作。
[0013]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，所述的計算機輸出畫面，可由投影儀投影到目標位置，也可由計算機直接輸出到顯示設備。
[0014]本發明的有益效果是，產品重量輕，本發明的實施例中，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，而支架與線纜可規范加工，使得系統結構簡單，運輸成本低廉；
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合適的觸摸范圍；
響應速度快，本發明的實施例中采用區域圖像組合方式，減小系統處理量，提高傳輸速度，提升用戶體驗；
交互功能強，本發明的實施例中基于圖像識別取得按下、彈起、移動、雙擊、長按、滑動等操作，還可以取得非接觸下的移動操作，完全支持手勢等多點觸控操作；
通用性好，本發明的實施例中，用戶觸控及手勢操作被封裝成為標準消息進行發布，通過操作系統消息機制的支持或可定制的邏輯配置，可支持各種演示交流應用軟件的人機交互，具備良好通用性；
安裝靈活方便，本發明的實施例中，多種成熟的數據傳輸方式，使得系統可根據用戶實際情況靈活選擇配置，同時，輕便的產品也極大方便用戶安裝實施；
可靠性高，可維護性強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0016]圖1是本發明的框架示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1是本發明的結構示意圖，一種基于計算機的現場交互演示系統，其特征是，該系統包括:位置檢測系統、動作解析系統和消息驅動系統。
[0018]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，所述位置檢測模塊包括CPU模塊、攝像頭模塊、支架和傳輸模塊。
[0019]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，所述傳輸模塊可為無線模塊、網絡模塊、電力貓模塊、USB模塊和視頻采集模塊方式，通過相應的有線/無線方式接入計算機。
[0020]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，攝像頭模塊分布在運行所述動作解析系統、消息驅動系統的計算機的輸出畫面周圍，其視場范圍覆蓋計算機輸出畫面，所述攝像頭模塊完成計算機輸出畫面及其附近空間的視頻圖像采集，所述的CPU模塊將這些圖像數據處理后通過所述的傳輸模塊發送給計算機。
[0021]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，所述攝像頭模塊的的數目至少為2個。[0022]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，所述的動作解析系統，基于位置檢測系統發來的圖像數據進行三維定位與對象識別，確定觸摸點、觸摸區域、敏感空間的手勢，并據此確定用戶的按下、彈起、移動、雙擊、長按、滑動等觸摸動作，以及多點觸控狀態與各種手勢。
[0023]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，所述的消息驅動系統，將所述的動作解析系統的輸出信息封裝成標準的操作系統消息格式，發送到操作系統的消息隊列中；所述的消息驅動系統，也可直接針對目標應用程序進行各種邏輯配置，以直接驅動這些應用程序以支持觸控與手勢操作。
[0024]根據本發明的另一個實施例，進一步包括，所述的計算機輸出畫面，可由投影儀投影到目標位置，也可由計算機直接輸出到顯示設備。
[0025]本發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據可以通過CPU模塊直接傳輸到計算機中；
硬件功能:攝像頭視頻區域組合，即所述的CPU模塊連接到多個攝像頭模塊，所述的(PU模塊將這些攝像頭模塊的敏感區域組合為新的數據，傳輸給計算機，以滿足處理時間與傳輸帶寬的要求。
[0026]軟件功能:攝像頭區域選擇，如圖1所示，所述的動作解析系統會取得各攝像頭的全部視頻，并由用戶選擇與投影畫面/顯示畫面鄰近的區域作為后續判斷的依據。該區域選擇將折衷考慮，一方面能確保檢測到用戶觸摸輸入與手勢敏感空間，另一方面也考慮到處理與傳輸速度。
[0027]軟件功能:畫面校準，即所述的基于計算機的現場交互演示系統，如果采用投影儀投射計算機的界面，則很有可能會產生畫面失真。校準時，只需將校準畫面(即畫面中有已知坐標的校準點)顯示到投影畫面/顯示畫面中，用戶通過觸摸點擊校準點，動作解析系統會取得觸摸位置坐標，建立方程。通過多個已知坐標校準點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參數，便于后續觸摸的準確定位。
[0028]軟件功能:安裝校準，即所述的基于計算機的現場交互演示系統，其所述的各攝像頭模塊可能會有安裝誤差，需要進行位置校準。校準時，只需將標準圖形物件置于投影畫面/顯示畫面區域中，用戶通過觸摸點擊標準圖形物件的特征點，動作解析系統會取得觸摸位置坐標，建立方程。通過多個已知校準點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安裝參數，便于后續觸摸的準確定位。
[0029]軟件功能:動作解析。所述的動作解析系統根據之前校準的各項參數，以及實時取得的經由CPU模塊發來的圖像數據，通過圖像處理進行類別識別與三維定位，并基于視頻或序列圖像完成目標點與區域的連續軌跡判定，區分當前圖像中多觸點與手勢，完成多觸點與手勢的檢測、定位和跟蹤，解析出用戶的觸摸點、觸摸區域位置坐標，以及多點觸控操作與標準手勢信息，生成標準的鼠標操作信息、多點觸控信息、觸摸區域信息以及手勢信息。再輔之以時間信息，可得到當前的按下、彈起、移動、雙擊、長按、滑動等觸摸動作信息。
[0030]軟件功能:發布消息。所述的動作解析系統解算出動作結果數據后，所述的消息驅動系統將會把這些位置與動作數據封裝成操作系統所要求的標準消息，并發布到操作系統的消息隊列中，供后續使用。[0031]軟件功能:配置應用。所述的消息驅動系統可以維護各應用程序的期望多點觸控、手勢操作響應邏輯或腳本，以便使用戶可以用觸摸或手勢直接操作這些應用程序，達到更為廣泛的應用。
[0032]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都在要求保護的本發明范圍內，本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種基于計算機的現場交互演示系統，其特征是，該系統包括:位置檢測系統、動作解析系統和消息驅動系統。
2.根據權利要求1所述的基于計算機的現場交互演示系統，其特征是，所述位置檢測模塊包括CPU模塊、攝像頭模塊、支架和傳輸模塊。
3.根據權利要求1所述的基于計算機的現場交互演示系統，其特征是，所述傳輸模塊可為無線模塊、網絡模塊、電力貓模塊、USB模塊和視頻采集模塊方式，通過相應的有線/無線方式接入計算機。
4.根據權利要求1所述的基于計算機的現場交互演示系統，其特征是，攝像頭模塊分布在運行所述動作解析系統、消息驅動系統的計算機的輸出畫面周圍，其視場范圍覆蓋計算機輸出畫面，所述攝像頭模塊完成計算機輸出畫面及其附近空間的視頻圖像采集，所述的CPU模塊將這些圖像數據處理后通過所述的傳輸模塊發送給計算機。
5.根據權利要求1所述的基于計算機的現場交互演示系統，其特征是，所述攝像頭模塊的的數目至少為2個。
6.根據權利要求1所述的基于計算機的現場交互演示系統，其特征是，所述的動作解析系統，基于位置檢測系統發來的圖像數據進行三維定位與對象識別，確定觸摸點、觸摸區域、敏感空間的手勢，并據此確定用戶的按下、彈起、移動、雙擊、長按、滑動等觸摸動作，以及多點觸控狀態與各種手勢。
7.根據權利要求1所述的基于計算機的現場交互演示系統，其特征是，所述的消息驅動系統，將所述的動作解析系統的輸出信息封裝成標準的操作系統消息格式，發送到操作系統的消息隊列中；所述的消息驅動系統，也可直接針對目標應用程序進行各種邏輯配置，以直接驅動這些應用程序以支持觸控與手勢操作。
8.根據權利要求1所述的基于計算機的現場交互演示系統，其特征是，所述的計算機輸出畫面，可由投影儀投影到目標位置，也可由計算機直接輸出到顯示設備。
【文檔編號】G09B5/02GK103559809SQ201310543334
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月6日 優先權日:2013年11月6日
【發明者】陳斌文 申請人:常州文武信息科技有限公司