CN103197800A - 基于视觉的整体式多点触摸设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于视觉的整体式多点触摸设备，所述设备包括：上体箱柜（7）、用于承接放置上体箱柜（7）的下体箱柜（9）、正面镶嵌于上体箱柜（7）上用于成像和触摸操作的玻璃屏（8）、固定于上体箱柜（7）背面内部用于拍摄触点信息的摄像头（6）、放置于下体箱柜（9）内部用于控制所述设备运行的工控机（2）、投影仪（1）和音响（5）以及与玻璃屏（8）、摄像头（6）、工控机（2）、投影仪（1）和音响（5）相连接的用于开启或关闭所述设备的设备开关（24）。通过上述设备，将基于视觉的多点触摸系统集成到一台设备中，实现了基于视觉的大尺寸多点触摸设备的一体化。

Description

基于视觉的整体式多点触摸设备
技术领域
本发明涉及计算机视觉领域，特别涉及一种基于视觉的整体式多点触摸设备。
背景技术
随着技术的进步，尤其是当苹果推出IPhone以来，人机交互不仅仅是传统的对键盘、鼠标的操作了，更自然、更符合人们生活习惯的交互方式陆续出现。声控、手势识别、多点触摸等正改变着人们传统的交互方式。尤其是多点触摸，近年来发展迅猛。电阻式触摸屏，电容式触摸屏，红外触摸屏等都是多点触摸的几种常用的实现方式。多点触摸式的人机交互方式正在成为最受欢迎的一种自然的人机交互方式。
现有技术中虽然已经出现了各种人机交互设备，但是还没有将人机交互设备以及现有的多媒体设备放置在一起的一体化设备，降低了用户的使用效果。
发明内容
（一）解决的技术问题
本发明解决的技术问题是提供一种基于视觉的整体式多点触摸设备，实现人机交互设备与现有的多媒体设备于一体。
（二）技术方案
本发明提出了一种基于视觉的整体式多点触摸设备，其特征在于，所述设备包括：上体箱柜（7）、用于承接放置上体箱柜（7）的下体箱柜（9）、正面镶嵌于上体箱柜（7）上用于成像和触摸操作的玻璃屏（8）、固定于上体箱柜（7）背面内部用于拍摄触点信息的摄像头（6）、放置于下体箱柜（9）内部用于控制所述设备运行的工控机（2）、放置于下体箱柜（9）内部且位于工控机（2）上部的投影仪（1）、放置于下体箱柜（9）内部两侧的音响（5）以及与玻璃屏（8）、摄像头（6）、工控机（2）、投影仪（1）和音响（5）相连接的用于开启或关闭所述设备的设备开关（24）。
优选地，上体箱柜（7）为可拆分式，具体包括：正面框架、背面框架、连接件及盖板。
优选地，所述设备还包括：位于上体箱柜（7）后方用于散热的通风口（12）。
优选地，下体箱柜（9）利用隔板将下体箱柜（9）分为左边、中间（19）和右边三部分；
其中，中间部分（19）利用隔板分为上层（23）、中层（22）和下层（21）。
优选地，下体箱柜（9）的侧面下部设置有电源插座口（14），用于为所述设备提供电源。
优选地，上层（23）用于放置投影仪（1）；中层（22）用于放置工控机（2）；下层（21）用于放置鼠标（4）和键盘（3）；左边部分（20）、右边部分（20）用于放置音响（5）。
优选地，中层（22）正面有可活动打开的盖板（18）；打开盖板（18）后里面设置有控制面板（16），控制面板（16）上面嵌有设备开关（24）、通用串行总线接口（25）。
优选地，所述设备采用红外激光头（11）和摄像头（6）采集触点信息；
所述红外激光头（11）位于上体箱柜（7）的正面两侧的立柱内。
优选地，所述工控机（2）具体包括：
图像处理模块，用于处理摄像头（6）拍摄的触点信息的图像；
标定模块，用于将摄像头（6）的图像坐标系映射到投影仪（1）的投影平面坐标系；
手势识别模块，用于将触点信息转化为应用程序的操作信息；
数据通信模块，用于将转化成的所述操作信息传输到应用程序中。
（三）有益效果
本发明提出了一种基于视觉的整体式多点触摸设备，将基于视觉的多点触摸系统集成到一台设备中，实现了基于视觉的大尺寸多点触摸设备的一体化。
附图说明
图1是本发明提出的外观整体侧面图；
图2是本发明提出的内部设备图；
图3是本发明提出的上体箱柜和下体箱柜的拆分图；
图4是本发明提出的下体箱柜正面结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提出了一种基于视觉的整体式多点触摸设备，如图1～图4所示，附图中的编号分别为：1-投影仪；2-工控机；3-键盘；4-鼠标；5-音响；6-摄像头；7-上体箱柜；8-玻璃屏；9-下体箱柜；10-装饰边条；11-红外激光；12-通风口；13-两侧盖板；14-电源插座孔；15-抽屉；16-控制面板；17-音响出音口；18-盖板；19-下体箱柜中间隔间；20-下体箱柜两侧隔间；21-下层；22-中层；23-上层；24-设备开关；25-通用串行总线接口；26-投影膜。
本发明提出了一种基于视觉的整体式多点触摸设备，如图1、图2、图3及图4，所述设备包括：上体箱柜（7）、用于承接放置上体箱柜（7）的下体箱柜（9）、正面镶嵌于上体箱柜（7）上用于成像和触摸操作的玻璃屏（8）、固定于上体箱柜（7）背面内部用于拍摄触点信息的摄像头（6）、放置于下体箱柜（9）内部用于控制所述设备运行的工控机（2）、放置于下体箱柜（9）内部且位于工控机（2）上部的投影仪（1）、放置于下体箱柜（9）内部两侧的音响（5）以及与玻璃屏（8）、摄像头（6）、工控机（2）、投影仪（1）和音响（5）相连接的用于开启或关闭所述设备的设备开关（24）。
所述设备还包括装饰边条（10）、玻璃屏（8）背部粘贴有用于成像的投影膜（26）、鼠标（4）、键盘（3）、音响（5）及红外激光头（11）。
箱柜用钢材制作，用喷塑处理，包括上体箱柜（7）和下体箱柜（9），上体箱柜（7）为可拆分式，具体包括：正面框架、背面框架、连接件及盖板。通过螺钉连接组合而成。
上体箱柜（7）两侧改板（13）拆卸后作为安装人员调试的入口，所述设备还包括位于上体箱柜（7）后方用于散热的通风口（12），用于保证整体设备的散热。
下体箱柜（9）采用整体式的全钢结果，利用隔板将下体箱柜（9）分为左边、中间和右边三部分；上体箱柜（7）和下体箱柜（9）之间用螺钉连接。
其中，中间部分（19）利用隔板分为上层（23）、中层（22）和下层（21）。
下体箱柜（9）的侧面下部设置有电源插座口（14），作为整个设备的电源口。
上层（23）用于放置投影仪（1），是整个设备的成像设备；中层（22）用于放置工控机（2），用于图像处理和触摸操作计算；下层（21）用于放置鼠标（4）和键盘（3），为用户提供除了触摸之外的传统输入方式；左边部分（20）、右边部分（20）用于放置音响，为整个设备提供音频输出，本设备还提供音响出音口（17）；其中，下层（21）为一个可以打开的抽屉（15）。
中层（22）正面有可活动打开的盖板（18）；打开盖板（18）后里面设置有控制面板（16），控制面板（16）上面嵌有设备开关（24）和通用串行总线接口（25）；设备开关（24）是整个设备的开关，当设备开关（24）开启时，整个设备都将开启，当设备开关（24）关闭时，整个设备都将关闭，实现了一键开启的效果；通用串行总线接口（25）是提供给用户的数据传输接口。
所述设备采用红外激光（11）和摄像头（6）采集触点信息；红外激光（11）用于产生触点信息，摄像头（6）用于捕捉触点信息。红外激光头（11）安装在上体箱柜（7）的正面两侧的立柱内，用装饰边条（10）掩盖，装饰边条（10）用于美化箱柜。
所述设备中的工控机（2），包括：
图像处理模块，用于处理摄像头（6）拍摄的触点信息的图像，得到触点信息，跟踪触点轨迹；
标定模块，用于将摄像头（6）的图像坐标系映射到投影仪（1）的投影平面坐标系，实现了触点坐标到计算机图形界面坐标系的转换；
手势识别模块，用于将触点信息转化为应用程序的操作信息；
数据通信模块，用于将所述操作信息传输到应用程序中，实现对应用程序的操作。
本发明还提出了基于视觉的整体式多点触摸设备的安装过程，所述安装过程为：
先放置好下体箱柜，然后组装好上体箱柜，用螺钉将上体箱柜与下体箱柜连接固定。在上体箱柜中镶嵌安装好玻璃屏幕，完成箱柜安装。然后在箱柜中安装连接好摄像头、投影仪、工控机、音响、鼠标、键盘，然后打开电源，进行标定，然后运行多点触摸程序。
一种基于视觉的整体式多点触摸设备在运行的过程中，工控机运行触点处理模块，即图像处理模块、标定模块、手势识别模块和数据通信模块，并运行应用程序。摄像头通过通用串行总线（Universal SerialBUS，USB）接口与工控机连接进行通信，用于获取人活动的触点信息。投影仪通过数据输出接口即VGA接口连接到微处理器上，将相应的图形界面操作的图像显示在显示平面上。音响通过音频口连接到工控机，输出投影仪的同步音频信号。鼠标键盘通过无线USB接收器连接到工控机，提供鼠标与键盘的操作方式。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种基于视觉的整体式多点触摸设备，其特征在于，所述设备包括：上体箱柜（7）、用于承接放置上体箱柜（7）的下体箱柜（9）、正面镶嵌于上体箱柜（7）上用于成像和触摸操作的玻璃屏（8）、固定于上体箱柜（7）背面内部用于拍摄触点信息的摄像头（6）、放置于下体箱柜（9）内部用于控制所述设备运行的工控机（2）、放置于下体箱柜（9）内部且位于工控机（2）上部的投影仪（1）、放置于下体箱柜（9）内部两侧的音响（5）以及与玻璃屏（8）、摄像头（6）、工控机（2）、投影仪（1）和音响（5）相连接的用于开启或关闭所述设备的设备开关（24）。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，上体箱柜（7）为可拆分式，具体包括：正面框架、背面框架、连接件及盖板。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：位于上体箱柜（7）后方用于散热的通风口（12）。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，下体箱柜（9）利用隔板将下体箱柜（9）分为左边、中间和右边三部分；
其中，中间部分（19）利用隔板分为上层（23）、中层（22）和下层（21）。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，下体箱柜（9）的侧面下部设置有电源插座口（14），用于为所述设备提供电源。
6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，上层（23）用于放置投影仪（1）；中层（22）用于放置工控机（2）；下层（21）用于放置鼠标（4）和键盘（3）；左边部分（20）、右边部分（20）用于放置音响（5）。
7.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，中层（22）正面有可活动打开的盖板（18）；打开盖板（18）后里面设置有控制面板（16），控制面板（16）上面嵌有设备开关（24）、通用串行总线接口（25）。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备采用红外激光头（11）和摄像头（6）采集触点信息；
所述红外激光头（11）位于上体箱柜（7）的正面两侧的立柱内。
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述工控机（2）具体包括：
图像处理模块，用于处理摄像头（6）拍摄的触点信息的图像；
标定模块，用于将摄像头（6）的图像坐标系映射到投影仪（1）的投影平面坐标系；
手势识别模块，用于将触点信息转化为应用程序的操作信息；
数据通信模块，用于将转化成的所述操作信息传输到应用程序中。
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