1.一種基于書寫筆的交互系統(tǒng),其特征在于,包括多個書寫筆、屏幕、攝像頭和處理器,其中:
多個書寫筆,為帶特殊標(biāo)志的書寫筆,用于供給多個使用者同時對屏幕進行操作;
攝像頭設(shè)置在屏幕的上方,用于采集屏幕上的信息;
處理器接收來自攝像頭的信息,用于檢測跟蹤是來自哪個書寫筆書寫的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交互系統(tǒng),其特征在于,所述的多個書寫筆為帶數(shù)字標(biāo)號的書寫筆。
3.一種基于書寫筆的交互方法,其特征在于,包括如下步驟:
S1、對攝像頭進行標(biāo)定,將所拍攝圖像映射到屏幕對應(yīng)的位置上;
S2、采用OCR字符識別技術(shù)對上面標(biāo)定好的圖像進行檢測;
S3、將檢測出的一幀圖像中書寫筆的位置連線組成為連續(xù)的運動軌跡,并根據(jù)獲取的運動軌跡來判斷是否有書寫筆在屏幕上操作,進而實現(xiàn)人機交互。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交互方法,其特征在于,所述的對攝像頭進行標(biāo)定的步驟具體包括如下步驟:
S11、制作黑白格子圖并全屏顯示在屏幕上;
S12、通過攝像頭獲取到上面制作出的黑白格子圖,并獲取到背景圖;
S13、將黑白格子圖分別灰度化后和背景圖的灰度圖相減,再對獲得的兩個圖進行差異化比較,獲取新的圖像;
S14、對獲取的新的圖像進行二值化并進行輪廓提取,獲取到輪廓的角點信息;
S15、對各個角點的信息進行排序,并分別對應(yīng)到屏幕中的位置,其結(jié)果作為標(biāo)定的結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交互方法,其特征在于,所述的對各個角點的信息進行排序的步驟具體包括如下步驟:
S151、設(shè)屏幕的左上角為坐標(biāo)原點,每個像素點的位置坐標(biāo)為(x,y),如果該像素點的橫坐標(biāo)x與縱坐標(biāo)y之和越小,則該像素點越靠近于屏幕左上角;假設(shè)屏幕圖像長度為imagelength,如果imagelength-x與y之和越小,則該像素點越靠近于屏幕右上角;
S152:通過上述步驟檢測出屏幕第一排最左邊的點和第一排最右邊的點,設(shè)兩點坐標(biāo)分別為(x1,y1)和(x2,y2),通過θ=arctan((y2-y1)/(x2-x1))得出這兩點形成的斜率角度;采用上述方法對所有的像素點進行粗略的排序;
S153:獲取上述粗略排序后的坐標(biāo)排序結(jié)果,通過每個點的橫坐標(biāo)x,縱坐標(biāo)y,及步驟S83計算出的θ用公式y(tǒng)*cosθ-x*sinθ按從小到大對所有點進行排序,則前rows個點為第一排所擁有的點,并對所述第一排的像素點按照其橫坐標(biāo)從小到大進行排序,得到第一排的排序?qū)?yīng);
S154:對剩下的(rows*cols-rows)個點逐個進行步驟S81到步驟S84,獲得第二排最左邊的點和第二排最右邊的點,以及第二排的rows個點;同理,依此獲得所有其他排的坐標(biāo)信息的排序?qū)?yīng);
S155:將上述排序?qū)?yīng)的結(jié)果中的前rows個點(第一排的總數(shù))按照橫坐標(biāo)從小到大進行排序,即獲得第一排的正確排序?qū)?yīng),同理依此獲得第2至第cols排的正確排序?qū)?yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交互方法,其特征在于,所述的采用OCR字符識別技術(shù)對上面標(biāo)定好的圖像進行檢測的步驟具體包括如下步驟:
S21、獲取背景圖,并對背景圖進行灰度化處理;
S22、獲取當(dāng)前幀的實時圖像,并對該實時圖像進行灰度處理;
S23、用實時圖像得到的灰度圖減去背景圖得到的灰度圖并取絕對值,獲取一副新的圖像。
S24、對獲取的新的圖像進行二值化處理,獲取二值圖;
S25、對獲取的二值圖進行OCR技術(shù)特征提取,并進行特征的匹配,獲取圖像中的字符信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交互方法,其特征在于,所述的將檢測出的一幀圖像中書寫筆的位置連線組成為連續(xù)的運動軌跡的步驟具體包括如下步驟:
S31、根據(jù)獲取到每幀屏幕中書寫筆的位置和所識別的書寫筆上的特殊標(biāo)志,將上一幀的位置和特殊標(biāo)志信息保存下來,上一幀的信息存在數(shù)組1中,當(dāng)前幀的信息存在數(shù)組2中;
S32、如果上一幀的信息為空,當(dāng)前幀的信息為空,則說明屏幕中沒有書寫筆書寫;
S33、如果上一幀的信息為空,而當(dāng)前幀開始有信息,則當(dāng)前幀存在的每個書寫筆都為新的書寫筆運動的第一幀;
S34、每幀圖像中對上一幀存在的書寫筆在當(dāng)前幀中進行查找,如果此書寫筆存在,則匹配為此書寫筆的運動軌跡,如果此書寫筆不存在了,則將此書寫筆的運動軌跡標(biāo)識為結(jié)束。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交互方法,其特征在于,所述的書寫筆上的特殊標(biāo)志為數(shù)字標(biāo)號。