CN110377186B - 一种虚拟键盘的生成方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种虚拟键盘的生成方法及装置，该生成方法包括：利用设置于显示装置上的投射装置投射基础虚拟键盘；如果接收到所述基础虚拟键盘的目标键对应的输入信号，将所述基础虚拟键盘当前的投影平面确定为目标操作平面；获取所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离；根据所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号和所述目标距离，从预设键盘图像集中调取目标键盘图像；将所述目标键盘图像投射在所述目标操作平面上，生成目标虚拟键盘。采用该生成方法，在操作平面和/或投射位置发生变化时，均可以生成符合用户需求的、大小合适的虚拟键盘，适用性更好。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟键盘技术领域，尤其涉及一种虚拟键盘的生成方法及装置。
背景技术
目前，在消费电子产品领域中，多数设备均需要进行信息输入，例如：智能电视、智能手机或掌上电脑(英文：Personal Digital Assistant，缩写：PDA)等。实际使用时，通常采用遥控器、外接键盘或内置键盘等输入装置实现信息输入，对于遥控器和内置键盘，由于键盘较小，输入非常不方便，而如果采用键盘较大的外接键盘，又会占用较多使用空间，同样不方便。
虚拟键盘的出现，克服了上述常见键盘输入不便的问题。现有技术中，虚拟键盘通常通过投射装置，投射至操作平面上，在此过程中，投射装置至操作平面的距离通常为固定距离，且虚拟键盘的投射位置也固定，只有将投射装置设置于操作平面的特定方位，才能够投射出大小合适的虚拟键盘。而对于一些体积较大的显示装置(例如智能电视)，通常将投射装置设置于显示装置上，并且在使用过程中，这些显示装置的位置通常固定，这样，大小合适的虚拟键盘的操作平面和投射位置随之固定，而在实际使用过程中，不同用户对于操作平面和/或投射位置的选择通常不同，一旦操作平面和/或投射位置发生改变，采用现有技术，无法生成大小合适的虚拟键盘。
所以，现有的虚拟键盘的生成方法，在操作平面和/或投射位置发生改变时，无法生成大小合适的虚拟键盘，适用性较差。
发明内容
本发明提供了一种虚拟键盘的生成方法及装置，以解决现有的虚拟键盘的生成方法，在操作平面和/或投射位置发生改变时，无法生成大小合适的虚拟键盘，适用性较差的问题。
第一方面，本发明提供了一种虚拟键盘的生成方法，该生成方法包括：利用设置于显示装置上的投射装置投射基础虚拟键盘；如果接收到所述基础虚拟键盘的目标键对应的输入信号，将所述基础虚拟键盘当前的投影平面确定为目标操作平面；获取所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离；根据所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号和所述目标距离，从预设键盘图像集中调取目标键盘图像；将所述目标键盘图像投射在所述目标操作平面上，生成目标虚拟键盘。
进一步，获取所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离的过程，具体包括：获取光传播时长，所述光传播时长为光线由光发射装置发射至所述目标键，经过所述目标键反射后，返回至光接收装置，经历的时长，所述光发射装置和所述光接收装置均设置于所述显示装置上；根据所述光传播时长、光传播速度以及预设长度关系式，计算所述光发射装置至所述目标键的距离与所述光接收装置至所述目标键的距离的总长，将该总长记为第一参考长度；获取与所述第一参考长度对应的第一距离，将该第一距离确定为所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离。
进一步，获取所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离的过程，具体包括：利用距离传感器获取所述预设参考点至所述目标键的第二参考长度；获取与所述第二参考长度对应的第二距离，将该第二距离确定为所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离。
进一步，根据所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号和所述目标距离，从预设键盘图像集中调取目标键盘图像的过程，具体包括：如果没有接收到所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号，从预设键盘图像集中调取与所述目标距离对应的键盘图像子集，将该键盘图像子集记为目标键盘图像子集；从所述目标键盘图像子集中调取标准键盘图像，将该标准键盘图像确定为目标键盘图像。
进一步，根据所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号和所述目标距离，从预设键盘图像集中调取目标键盘图像的过程，具体包括：如果接收到所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号，根据该输入信号确定偏差信息；从预设键盘图像集中调取与所述目标距离对应的键盘图像子集，将该键盘图像子集记为目标键盘图像子集；从所述目标键盘图像子集中，调取与所述偏差信息对应的键盘图像，将该键盘图像确定为目标键盘图像。
第二方面，本发明还提供了一种虚拟键盘的生成装置，该生成装置包括：投射模块，用于利用设置于显示装置上的投射装置投射基础虚拟键盘；目标操作平面确定模块，用于如果接收到所述基础虚拟键盘的目标键对应的输入信号，将所述基础虚拟键盘当前的投影平面确定为目标操作平面；目标距离获取模块，用于获取所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离；目标键盘图像调取模块，用于根据所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号和所述目标距离，从预设键盘图像集中调取目标键盘图像；目标虚拟键盘生成模块，用于将所述目标键盘图像投射在所述目标操作平面上，生成目标虚拟键盘。
进一步，所述目标距离获取模块具体用于：获取光传播时长，所述光传播时长为光线由光发射装置发射至所述目标键，经过所述目标键反射后，返回至光接收装置，经历的时长，所述光发射装置和所述光接收装置均设置于所述显示装置上；根据所述光传播时长、光传播速度以及预设长度关系式，计算所述光发射装置至所述目标键的距离与所述光接收装置至所述目标键的距离的总长，将该总长记为第一参考长度；获取与所述第一参考长度对应的第一距离，将该第一距离确定为所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离。
进一步，所述目标距离获取模块具体用于：利用距离传感器获取所述预设参考点至所述目标键的第二参考长度；获取与所述第二参考长度对应的第二距离，将该第二距离确定为所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离。
进一步，所述目标键盘图像调取模块具体用于：如果没有接收到所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号，从预设键盘图像集中调取与所述目标距离对应的键盘图像子集，将该键盘图像子集记为目标键盘图像子集；从所述目标键盘图像子集中调取标准键盘图像，将该标准键盘图像确定为目标键盘图像。
进一步，所述目标键盘图像调取模块具体用于：如果接收到所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号，根据该输入信号确定偏差信息；从预设键盘图像集中调取与所述目标距离对应的键盘图像子集，将该键盘图像子集记为目标键盘图像子集；从所述目标键盘图像子集中，调取与所述偏差信息对应的键盘图像，将该键盘图像确定为目标键盘图像。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本发明提供了一种虚拟键盘的生成方法及装置。该生成方法中，通过基础虚拟键盘的投射，以及基础虚拟键盘的目标键对应的输入信号，确定用户实际选定的操作平面对应的目标距离，并且通过基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号确定用户实际选定的投射位置，之后根据该输入信号和目标距离，从预设键盘图像集中调取与该操作平面和该投射位置均对应的键盘图像作为目标键盘图像，将该目标键盘图像投射在该操作平面上，便生成符合用户需求、大小合适的目标虚拟键盘。由此可知，采用该生成方法，在操作平面和/或投射位置发生变化时，均可以生成大小合适的虚拟键盘，适用性更好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种虚拟键盘的生成系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种虚拟键盘的生成系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种虚拟键盘的生成方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种虚拟键盘的生成系统中激光传播光路的示例图；
图5为本发明实施例提供的一种预设键盘图像集的示例图；
图6为本发明实施例提供的另一种虚拟键盘的生成系统的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种虚拟键盘的生成装置的结构框图。
具体实施方式
结合背景技术可知，现有技术中，对于集成有投射装置的显示装置，一旦其位置固定，大小合适的虚拟键盘只能投射至固定操作平面的固定位置，一旦用户当前使用的操作平面和/或投射位置与前述固定操作平面和/或固定位置不同，就无法生成大小合适的虚拟键盘。为了解决这一问题，本发明提供了一种虚拟键盘的生成方法及装置。
下面结合附图，详细介绍本发明提供的虚拟键盘的生成方法及装置。
在介绍本发明提供的虚拟键盘的生成方法及装置之前，首先介绍本发明实施例提供的一种虚拟键盘的生成系统，采用该虚拟键盘的生成系统可以实施本发明提供的虚拟键盘的生成方法。
参见图1，图1示出的是本发明实施例提供的一种虚拟键盘的生成系统的结构示意图。结合图1可知，该生成系统包括：显示装置1、投射装置2、光接收装置3、光发射装置4和控制装置5。其中，投射装置2、光接收装置3和光发射装置4均设置于显示装置1上，控制装置5可以设置于显示装置1中，也可以单独设置。该生成系统中各装置的具体作用可以参考后续实施例的内容。
参见图2，图2示出的是本发明实施例提供的另一种虚拟键盘的生成系统的结构示意图。结合图2可知，该生成系统包括：显示装置6、投射装置7、距离传感器8和控制装置9。其中，投射装置7和距离传感器8设置于显示装置6上，控制装置9可以设置于显示装置6中，也可以单独设置。该生成系统中各装置的具体作用可以参考后续实施例的内容。
参见图3，图3示出的是本发明实施例提供的一种虚拟键盘的生成方法的流程示意图。该生成方法用于控制装置(例如图1中示出的控制装置5或图2中示出的控制装置9)一侧，结合图3可知，该生成方法包括：
步骤101、利用设置于显示装置上的投射装置投射基础虚拟键盘。
通常，为了设置方便，可以将投射装置(例如图1中示出的投射装置2或图2中示出的投射装置7)设置于显示装置(例如图1中示出的显示装置1或图2中示出的显示装置6)的边框上，并且为了满足多数用户的使用习惯，同时也为了增大后续操作平面和具体投射位置的调整范围，将投射装置设置于显示装置的上边框的中间位置。
投射装置将基础键盘图像投射至操作平面后，可以生成基础虚拟键盘，其中，基础键盘图像预先存储于系统中。基础虚拟键盘根据多数用户的最佳观看距离和常规操作平面进行设置，即基础虚拟键盘可以满足多数用户的使用需求，可以直接使用，无需再进行操作平面和具体投射位置的调整。当然，基础虚拟键盘可以根据实际使用需求进行设置。
步骤102、如果接收到所述基础虚拟键盘的目标键对应的输入信号，将所述基础虚拟键盘当前的投影平面确定为目标操作平面。
用户在具体使用虚拟键盘时，根据自身使用需求选择操作平面，此操作平面必须位于投射装置的投射区域内，用户选定操作平面后，基础虚拟键盘会投射在该操作平面上，基础虚拟键盘上预先设置有目标键(例如光斑)，为了便于后续操作平面和具体投射位置的调整，通常将目标键设置于基础虚拟键盘的中心位置，用户触发该目标键(例如双击该目标键)后，控制装置可以接收到相应的输入信号，控制装置接收到该输入信号后，说明用户选定了基础虚拟键盘当前的投影平面作为其操作平面，控制装置将该操作平面确定为目标操作平面。
步骤103、获取所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离。
其中，预设参考点可以设置于显示装置的任意位置。
在一些可选的实施例中，获取所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离的过程，具体包括：获取光传播时长，所述光传播时长为光线由光发射装置(例如图1中示出的光发射装置4)发射至所述目标键，经过所述目标键反射后，返回至光接收装置(例如图1中示出的光接收装置3)，经历的时长，所述光发射装置和所述光接收装置均设置于所述显示装置上；根据所述光传播时长、光传播速度以及预设长度关系式，计算所述光发射装置至所述目标键的距离与所述光接收装置至所述目标键的距离的总长，将该总长记为第一参考长度；获取与所述第一参考长度对应的第一距离，将该第一距离确定为所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离。
其中，控制装置中设置有第一时钟和第二时钟。第一时钟用于记录光发射装置发射激光的时间，第二时钟用于记录光接收装置接收基础虚拟键盘的目标键反射的激光的时间。
获取光传播时长可以通过下述方式实现：在投射装置投射基础虚拟键盘时，启动光发射装置、光接收装置、第一时钟和第二时钟，启动之后，光发射装置持续向投射装置的投射区域发射激光，第一时钟持续记录光发射装置每次发射激光的时间，光发射装置每次向投射装置的投射区域发射激光后，部分激光会被基础虚拟键盘的目标建反射至光接收装置，光接收装置每次接收到目标键反射的激光后，第二时钟会记录该次接收到目标键反射的激光的时间，在确定目标操作平面后，将某一次第一时钟记录的时间记为t0，将t0时刻后，第二时钟首次记录的时间记为t1，则t1-t0计算得到的时长即为光传播时长。
计算得到光传播时长后，根据所述光传播时长、光传播速度以及预设长度关系式，即下述关系式(1)，即可计算得到光发射装置至所述目标键的距离与光接收装置至所述目标键的距离的总长，将该总长记为第一参考长度：
L＝vt (1)
关系式(1)中，L表示第一参考长度，单位为米(m)；v表示光传播速度，取值为3*108，单位为米/秒(m/s)；t表示所述光传播时长，单位为秒(s)。
为了便于计算，在设置虚拟键盘的生成系统时，投射装置设置于显示装置的上边框的中间位置，光发射装置设置于显示装置的下边框的中间位置，光接收装置设置于显示装置的上边框，预设参考点设置于显示装置的下边框，或者设置于光发射装置上。
基于上述设置，在计算得到第一参考长度后，参见图4，图4示出的是本发明实施例示出的一种虚拟键盘的生成系统中激光传播光路的示例图。结合图4可知，获取与所述第一参考长度对应的第一距离，将该第一距离确定为所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离，可以通过下述方式实现：根据第一参考长度、显示装置的竖直高度、光发射装置和光接收装置之间的距离，投射装置至基础虚拟键盘的目标键的投射角度、以及下述预设几何关系式：L＝L1+L2，L1 2＝H1 2+L3 2，L2 2＝L3 2+S2+(H+H1)2，L3/(H+H1)＝tanα，联合计算得到第一距离，由于预设参考点与光发射装置等高，可以将该第一距离确定为预设参考点至目标操作平面的目标距离。
其中，L表示第一参考长度，单位为米(m)；L1表示光发射装置至目标键的距离，单位为米(m)；L2表示光接收装置至目标键的距离，单位为米(m)；H1表示第一距离，单位为米(m)；L3为目标键至显示装置的显示面板的距离，单位为米(m)；S表示光接收装置与投射装置之间的距离，单位为米(m)；H表示显示装置的竖直高度，单位为米(m)；α表示投射装置至基础虚拟键盘的目标键的投射角度。参数H、S和α的取值均可以预先存储于系统中，使用时直接从系统中调取即可。
例如，根据虚拟键盘的生成系统的具体设置，系统中存储的H、S和α的取值分别为0.9m、0.6m、65度，计算得到第一参考长度L的值为6.365m，则利用预设几何关系式：L＝L1+L2，L1 2＝H1 2+L3 2，L2 2＝L3 2+S2+(H+H1)2，L3/(H+H1)＝tanα，联合计算可得第一距离H1的值为0.5m，即预设参考点至目标操作平面的目标距离为0.5m。
此外，在虚拟键盘的生成系统设置完成后，目标操作平面不同时，第一参考长度和第一距离不同，且每一个目标操作平面，与唯一的第一参考长度和唯一的第一距离对应。因此，在具体实施时，可以预先获取不同操作平面对应的第一参考长度和第一距离，之后将每一个操作平面对应的第一参考长度和第一距离对应存储于系统中。其中，获取不同操作平面对应的第一参考长度和第一距离可以通过实际测量获得，也可以通过上述计算方式获得。
基于此，获取与所述第一参考长度对应的第一距离，将该第一距离确定为所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离，可以按照下述方式实现：从系统中调取与第一参考长度对应的第一距离，将该第一距离确定为所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离。
在其它一些可选的实施例中，可以在显示装置的预设参考点的位置设置距离传感器(例如图2中示出的距离传感器8)，并且预先采用该距离传感器测量出与每一个操作平面对应的、预设参考点至目标键的距离，将该距离记为第二参考长度，同时，测量出与每一个操作平面对应的、预设参考点至该操作平面的距离，将该距离记为第二距离，之后将每一个操作平面对应的第二参考长度和第二距离对应存储于系统中。则获取所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离，可以按照下述方式实现：利用距离传感器获取所述预设参考点至所述目标键的第二参考长度；从系统中获取与所述第二参考长度对应的第二距离，将该第二距离确定为所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离。
步骤104、根据所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号和所述目标距离，从预设键盘图像集中调取目标键盘图像。
参见图5，图5示出的是本发明实施例提供的一种预设键盘图像集的示例图。结合图5可知，预设键盘图像集中包含多个键盘图像子集，例如键盘图像子集H3和H4等。每一个键盘图像子集与一个操作平面对应，并且每一个键盘图像子集包含多帧键盘图像，例如键盘图像子集H4包含键盘图像H4-0000和键盘图像H4-0314等。此外，每一个键盘图像子集包含的每一帧键盘图像与相应操作平面上的一个具体投射位置对应。
每一个键盘图像子集包含一帧标准键盘图像，该标准键盘图像中键盘的图像位于该标准键盘图像的中心，例如键盘图像子集H3包含标准键盘图像H3-0000，键盘图像子集H4包含标准键盘图像H4-0000。每一个键盘图像子集中，除标准键盘图像之外，其余键盘图像中键盘的图像与该键盘图像的中心具有一定的偏差。
预设键盘图像集中包含的所有键盘图像，大小相同。同一个键盘图像子集中包含的每一帧键盘图像，其中键盘的图像，大小也相同。不同键盘图像子集中包含的键盘图像，其中键盘的图像，大小不同。将每一帧键盘图像投射在对应的操作平面上，均可以生成大小合适的虚拟键盘，即将每一帧键盘图像投射在对应的操作平面上，生成的虚拟键盘的大小相同。
将基础虚拟键盘投射在目标操作平面上之后，用户如果对基础虚拟键盘当前的投射位置不满意，可以通过点击基础虚拟键盘的方向键对投射位置进行调整，用户如果对基础虚拟键盘当前的投射位置满意，就无需对投射位置进行调整，即无需点击基础虚拟键盘的方向键。其中，虚拟键盘的方向键包括四个，分别为前移键、后移键、左移键和右移键，用户点击前移键一次，表示需要将当前的投射位置前移预设距离(例如1厘米)，同样用户点击后移键、左移键或右移键一次，分别表示将当前的投射位置后移、左移或右移预设距离。用户点击前移键两次，表示需要将当前的投射位置前移预设距离的两倍，其余方向键类似，以此类推，用户点击某个方向键N次，表示需要将当前的投射位置向对应方向移动预设距离的N倍。
每一帧键盘图像采用HX-ABCD进行标记，其中，HX与目标距离对应，即与具体的操作平面对应，并且与预设键盘图像集中键盘图像子集HX相对应；ABCD与HX对应的操作平面上的投射位置相对应，并且与基础虚拟键盘的方向键被点击的次数相对应，其中，A对应虚拟键盘的前移键被点击的次数，B对应虚拟键盘的后移键被点击的次数，C对应基础虚拟键盘的左移键被点击的次数，D对应基础虚拟键盘的右移键被点击的次数。例如标记为H4-0000的标准键盘图像包含于键盘图像子集H4中，与H4对应的目标距离相对应，并且对应基础虚拟键盘的方向键未被点击的情况；标记为H4-0314的键盘图像包含于键盘图像子集H4中，与H4对应的目标距离相对应，并且对应基础虚拟键盘的后移键被点击3次、左移键被点击1次和右移键被点击4次的情况。
基于此，如果控制装置没有接收到基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号，说明无需对当前的投射位置进行调整，控制装置从预设键盘图像集中调取与目标距离对应的键盘图像子集，将该键盘图像子集记为目标键盘图像子集；从该目标键盘图像子集中调取标准键盘图像，将该标准键盘图像确定为目标键盘图像。
如果控制装置接收到基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号，说明需要对当前的投射位置进行调整，控制装置根据该输入信号确定偏差信息，该偏差信息中包含基础虚拟键盘的各个方向键被点击的次数；之后，控制装置从预设键盘图像集中调取与目标距离对应的键盘图像子集，将该键盘图像子集记为目标键盘图像子集；从所述目标键盘图像子集中，调取与所述偏差信息对应的键盘图像，即与基础虚拟键盘的各个方向键被点击的次数对应的键盘图像，将该键盘图像确定为目标键盘图像。
进一步，为了提高后续生成目标虚拟键盘的准确性，控制装置在获取显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离之后，会等待预设时长后执行步骤104，或在执行步骤104之前，通过判断是否接收到基础虚拟键盘的目标键对应的输入信号，确定用户是否已经完成对基础虚拟键盘的方向键的点击或用户没有点击基础虚拟键盘的方向键。如果接收到基础虚拟键盘的目标键对应的输入信号，说明用户已经完成对基础虚拟键盘的方向键的点击或用户没有点击基础虚拟键盘的方向键；如果没有接收到基础虚拟键盘的目标键对应的输入信号，会持续进行判断，直到确定接收到基础虚拟键盘的目标键对应的输入信号后，执行步骤104。
步骤105、将所述目标键盘图像投射在所述目标操作平面上，生成目标虚拟键盘。
采用本发明实施例提供的虚拟键盘的生成方法生成用户所需的目标虚拟键盘后，用户可以采用该目标虚拟键盘进行信息输入。
在一些可选的实施例中，目标虚拟键盘的每一个按键均对应一个预设长度，该预设长度与该按键的标识预先对应存储于系统中，与距离传感器(例如图2中示出的距离传感器8)至该按键的距离，大小相同。用户点击每一个按键后，控制装置均可以通过距离传感器获取到该按键至距离传感器的距离。基于此，控制装置通过实时获取距离传感器的检测值，并将该检测值与所有预设长度进行匹配；之后，将预设长度与该检测值相同的按键确定为接收到输入信号的目标按键。
在其它一些可选的实施例中，目标虚拟键盘的每一个按键均对应一个预设目标时长，该预设目标时长与该按键的标识预先对应存储于系统中，且该预设目标时长与该按键对应的光传播时长相等，该按键对应的光传播时长为光线由光发射装置(例如图1中示出的光发射装置4)发射至该按键，经过该按键反射后，返回至光接收装置(例如图1中示出的光接收装置3)，经历的时长。
控制装置通过光发射装置和光接收装置可以获取到每一个按键对应的光传播时长(具体获取方式参考前述实施例内容)，用户点击该按键时，光发射装置发射至该按键的光线被手指遮挡，控制装置获得的该按键对应的光传播时长的值会发生变化。基于此，控制装置只要检测到某一个按键对应的光传播时长的值与该按键对应的预设目标时长不同，就可确定接收到该按键对应的输入信号。
但是采用上述两种方式确定每个按键对应的输入信号，由于存在两个按键对应的预设长度或预设目标时长相差较小的情况，以及检测存在一定误差，会产生检测错误，从而导致输入信息错误。
为了避免发生输入信息错误的问题，本发明实施例还提供了另一种虚拟键盘的生成系统，采用该生成系统也可以实施上述本发明实施例提供的虚拟键盘的生成方法。
参见图6，图6示出的是本发明实施例提供的另一种虚拟键盘的生成系统的结构示意图。结合图6可知，该生成系统包括：显示装置10、投射装置11、第一光接收装置12、第二光接收装置13、光发射装置14和控制装置15。其中，投射装置11、第一光接收装置12、第二光接收装置13、光发射装置14均设置于显示装置上，且第一光接收装置12和第二光接收装置13设置于不同位置，控制装置15可以设置于显示装置10中，也可以单独设置。
采用该虚拟键盘的生成系统能够实施本发明实施例提供的虚拟键盘的生成方法，生成用户需求的目标虚拟键盘。
在一些可选的实施例中，该目标虚拟键盘的每一个按键均对应两个时长值，分别为第一时长和第二时长，第一时长与该按键对应的第一光传播时长相等，该按键对应的第一光传播时长为光线由光发射装置发射至该按键，经过该按键反射后，返回至第一光接收装置，经历的时长；第二时长与该按键对应的第二光传播时长相等，该按键对应的第二光传播时长为光线由光发射装置发射至该按键，经过该按键反射后，返回至第二光接收装置，经历的时长；每个按键对应的两个时长值，即第一时长和第二时长，与该按键的标识预先对应存储于系统中。
此外，该生成系统的控制装置中设置有用于实时记录光发射装置发射激光的时间的第三时钟，且针对每一个按键，均对应设置有两个时钟，在光发射装置向该按键发射激光后，其中一个时钟用于记录第一光接收装置接收到该按键反射的激光的时间，另一个时钟用于记录第二光接收装置接收到该按键反射的激光的时间。
控制装置通过每一个按键对应的两个时钟和第三时钟可以获得该按键对应的第一光传播时长和该按键对应的第二光传播时长，具体包括：获取第三时钟的某一个检测值T0；获取T0时刻后，该按键对应的两个时钟首次分别记录的检测值T1和T2；根据T1-T0计算得到该按键对应的第一光传播时长；根据T2-T0计算得到该按键对应的第二光传播时长。
如果用户点击该目标虚拟键盘的某一个按键，由于用户点击该按键时，手指会遮挡该按键，光发射装置发射至该按键的光被手指反射至第一光接收装置和第二光接收装置，改变了原有的光路，进而改变了该按键对应的第一光传播时长和第二光传播时长。
基于此，控制装置如果检测到某一个按键对应的第一光传播时长和该按键对应的第二光传播时长发生改变，即该按键对应的第一光传播时长与该按键对应的第一时长不同，且该按键对应的第二光传播时长与该按键对应的第二时长不同，则确定接收到该按键对应的输入信号。
在其它一些可选的实施例中，为了提高目标虚拟键盘输入信息的准确性，目标虚拟键盘的每一个按键均对应一组时长值，分别为第三时长和第四时长，其中第三时长与该按键对应的第一光传播时长和该按键对应的第二光传播时长的和相同，第四时长与该按键对应的第一光传播时长和该按键对应的第二光传播时长的差相同。每一个按键对应的第三时长和第四时长与该按键的标识预先对应存储于系统中。
基于此，控制装置如果检测到某一个按键对应的第一光传播时长与该按键对应的第二光传播时长的和与第三时长不同，且该按键对应的第一光传播时长与该按键对应的第二光传播时长的差与第四时长不同，则确定接收到该按键对应的输入信号。
在一些可选的实施例中，目标虚拟键盘的每一个按键还对应一个状态标签，控制装置如果检测到该按键对应的第一光传播时长与第一时长不同，且该按键对应的第二光传播时长与第二时长不同，则将该状态标签的值置为1；或，如果检测到该按键对应的第一光传播时长与第一时长相同，且该按键对应的第二光传播时长与第二时长相同，则将该状态标签的值置为0。
在其它一些可选的实施例中，目标虚拟键盘的每一个按键还对应一个状态标签，控制装置如果检测到该按键对应的第一光传播时长与该按键对应的第二光传播时长的和与第三时长不同，且该按键对应的第一光传播时长与该按键对应的第二光传播时长的差与第四时长不同，则将该状态标签的值置为1；或，如果检测到该按键对应的第一光传播时长与该按键对应的第二光传播时长的和与第三时长相同，且该按键对应的第一光传播时长与该按键对应的第二光传播时长的差与第四时长相同，则将该状态标签的值置为0。
基于此，如果控制装置检测到某一个按键对应的状态标签的值由0变为1，或者由1变为0，则确定接收到该按键对应的输入信号。
控制装置如果同时检测到多个按键对应的状态标签的值均由0变为1，或者同时检测到多个按键对应的状态标签的值均由1变为0，则遍历存储的快捷键组合，如果该多个按键与其中某一个快捷键组合对应，则确定接收到该快捷键组合对应的输入信号；或，如果该多个按键与其中任意一个快捷键组合均不对应，则确定为无效操作。
控制装置如果检测到功能键(例如目标键)对应的状态标签的值由0变为1，且间隔第五时长后，再次由0变为1，或者检测到该功能键对应的状态标签的值由1变为0，且间隔第五时长后，再次由1变为0，则确定接收到该功能键对应的输入信号。其中，第五时长预先存储于系统中，其值可以设置为0.5～2秒中任意一个值，例如，设置为1秒。
本发明实施例提供的虚拟键盘的生成方法，通过基础虚拟键盘的投射，以及基础虚拟键盘的目标键对应的输入信号，确定用户实际选定的操作平面对应的目标距离，并且通过基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号确定用户实际选定的投射位置，之后根据该输入信号和目标距离，从预设键盘图像集中调取与该操作平面和该投射位置均对应的键盘图像作为目标键盘图像，将该目标键盘图像投射在该操作平面上，便生成符合用户需求、大小合适的目标虚拟键盘。由此可知，采用该生成方法，在操作平面和/或投射位置发生变化时，均可以生成大小合适的虚拟键盘，适用性更好。
与上述虚拟键盘的生成方法相对应，本发明实施例还公开了一种虚拟键盘的生成装置。
参见图7，图7示出的是本发明实施例提供的一种虚拟键盘的生成装置的结构框图。该生成装置用于控制装置一侧，结合图7可知，该生成装置包括：
投射模块701，用于利用设置于显示装置上的投射装置投射基础虚拟键盘；目标操作平面确定模块702，用于如果接收到所述基础虚拟键盘的目标键对应的输入信号，将所述基础虚拟键盘当前的投影平面确定为目标操作平面；目标距离获取模块703，用于获取所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离；目标键盘图像调取模块704，用于根据所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号和所述目标距离，从预设键盘图像集中调取目标键盘图像；目标虚拟键盘生成模块705，用于将所述目标键盘图像投射在所述目标操作平面上，生成目标虚拟键盘。
进一步，所述目标距离获取模块703具体用于：获取光传播时长，所述光传播时长为光线由光发射装置发射至所述目标键，经过所述目标键反射后，返回至光接收装置，经历的时长，所述光发射装置和所述光接收装置均设置于所述显示装置上；根据所述光传播时长、光传播速度以及预设长度关系式，计算所述光发射装置至所述目标键的距离与所述光接收装置至所述目标键的距离的总长，将该总长记为第一参考长度；获取与所述第一参考长度对应的第一距离，将该第一距离确定为所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离。
进一步，所述目标距离获取模块703具体用于：利用距离传感器获取所述预设参考点至所述目标键的第二参考长度；获取与所述第二参考长度对应的第二距离，将该第二距离确定为所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离。
进一步，所述目标键盘图像调取模块704具体用于：如果没有接收到所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号，从预设键盘图像集中调取与所述目标距离对应的键盘图像子集，将该键盘图像子集记为目标键盘图像子集；从所述目标键盘图像子集中调取标准键盘图像，将该标准键盘图像确定为目标键盘图像。
进一步，所述目标键盘图像调取模块704具体用于：如果接收到所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号，根据该输入信号确定偏差信息；从预设键盘图像集中调取与所述目标距离对应的键盘图像子集，将该键盘图像子集记为目标键盘图像子集；从所述目标键盘图像子集中，调取与所述偏差信息对应的键盘图像，将该键盘图像确定为目标键盘图像。
采用本发明实施例提供的虚拟键盘的生成装置，可以实施上述虚拟键盘的生成方法中的各步骤，并获得相同的有益效果。当操作平面和/或投射位置发生变化时，采用该生成装置，均可以生成符合用户需求的、大小合适的虚拟键盘，适用性更好。
具体实现中，本发明还提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的虚拟键盘的生成方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于虚拟键盘的生成装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。
Claims (6)
1.一种虚拟键盘的生成方法，其特征在于，包括：
利用设置于显示装置上的投射装置投射基础虚拟键盘；
如果接收到所述基础虚拟键盘的目标键对应的输入信号，将所述基础虚拟键盘当前的投影平面确定为目标操作平面；
获取所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离；
根据所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号和所述目标距离，从预设键盘图像集中调取目标键盘图像；如果没有接收到所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号，从预设键盘图像集中调取与所述目标距离对应的键盘图像子集，将该键盘图像子集记为目标键盘图像子集，从所述目标键盘图像子集中调取标准键盘图像，将该标准键盘图像确定为目标键盘图像；如果接收到所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号，根据该输入信号确定偏差信息，从预设键盘图像集中调取与所述目标距离对应的键盘图像子集，将该键盘图像子集记为目标键盘图像子集，从所述目标键盘图像子集中，调取与所述偏差信息对应的键盘图像，将该键盘图像确定为目标键盘图像；
将所述目标键盘图像投射在所述目标操作平面上，生成目标虚拟键盘。
2.如权利要求1所述的生成方法，其特征在于，获取所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离的过程，具体包括：
获取光传播时长，所述光传播时长为光线由光发射装置发射至所述目标键，经过所述目标键反射后，返回至光接收装置，经历的时长，所述光发射装置和所述光接收装置均设置于所述显示装置上；
根据所述光传播时长、光传播速度以及预设长度关系式，计算所述光发射装置至所述目标键的距离与所述光接收装置至所述目标键的距离的总长，将该总长记为第一参考长度；
获取与所述第一参考长度对应的第一距离，将该第一距离确定为所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离。
3.如权利要求1所述的生成方法，其特征在于，获取所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离的过程，具体包括：
利用距离传感器获取所述预设参考点至所述目标键的第二参考长度；
获取与所述第二参考长度对应的第二距离，将该第二距离确定为所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离。
4.一种虚拟键盘的生成装置，其特征在于，包括：
投射模块，用于利用设置于显示装置上的投射装置投射基础虚拟键盘；
目标操作平面确定模块，用于如果接收到所述基础虚拟键盘的目标键对应的输入信号，将所述基础虚拟键盘当前的投影平面确定为目标操作平面；
目标距离获取模块，用于获取所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离；
目标键盘图像调取模块，用于根据所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号和所述目标距离，从预设键盘图像集中调取目标键盘图像；如果没有接收到所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号，从预设键盘图像集中调取与所述目标距离对应的键盘图像子集，将该键盘图像子集记为目标键盘图像子集，从所述目标键盘图像子集中调取标准键盘图像，将该标准键盘图像确定为目标键盘图像；如果接收到所述基础虚拟键盘的方向键对应的输入信号，根据该输入信号确定偏差信息，从预设键盘图像集中调取与所述目标距离对应的键盘图像子集，将该键盘图像子集记为目标键盘图像子集，从所述目标键盘图像子集中，调取与所述偏差信息对应的键盘图像，将该键盘图像确定为目标键盘图像；
目标虚拟键盘生成模块，用于将所述目标键盘图像投射在所述目标操作平面上，生成目标虚拟键盘。
5.如权利要求4所述的生成装置，其特征在于，所述目标距离获取模块具体用于：
获取光传播时长，所述光传播时长为光线由光发射装置发射至所述目标键，经过所述目标键反射后，返回至光接收装置，经历的时长，所述光发射装置和所述光接收装置均设置于所述显示装置上；
根据所述光传播时长、光传播速度以及预设长度关系式，计算所述光发射装置至所述目标键的距离与所述光接收装置至所述目标键的距离的总长，将该总长记为第一参考长度；
获取与所述第一参考长度对应的第一距离，将该第一距离确定为所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离。
6.如权利要求4所述的生成装置，其特征在于，所述目标距离获取模块具体用于：
利用距离传感器获取所述预设参考点至所述目标键的第二参考长度；
获取与所述第二参考长度对应的第二距离，将该第二距离确定为所述显示装置的预设参考点至所述目标操作平面的目标距离。
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