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1、(10)申请公布号 CN 103581727 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103581727 A (21)申请号 201310486326.5 (22)申请日 2013.10.17 H04N 21/422(2011.01) H04N 21/472(2011.01) G06F 3/0487(2013.01) (71)申请人 四川长虹电器股份有限公司 地址 621000 四川省绵阳市高新区绵兴东路 35 号 (72)发明人 陈冠霖 曹俭 潘贡 刘贤洪 (74)专利代理机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 代理人 韩雪 (54) 发明名称 一种基于智能电视平台。
2、的手势识别交互系统 及交互方法 (57) 摘要 本发明提供了一种基于智能电视平台的手势 识别交互系统及交互方法， 包括投影仪、 背投幕板 和 2D 摄像头， 投影仪接收来自主显示设备的操作 UI、 游戏控制界面或复制主显示设备的屏幕内容， 通过投影镜头投射到背投幕板， 用户接触幕板或 在幕板后近距离的手势、 手指操控， 同时， 投影仪 上装备的摄像头捕捉到用户的操控行为， 实现手 势操控识别， 将之转化为控制信号回传给主显示 设备， 从而实现与智能设备的沉浸式交互。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利。
3、申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103581727 A CN 103581727 A 1/1 页 2 1. 一种基于智能电视平台的手势识别交互系统， 其特征在于 ： 包括投影仪、 背投幕板 和 2D 摄像头 ； 所述投影仪为智能投影仪， 能够接收来自主显示设备的操作 UI、 游戏控制界 面或复制主显示设备的屏幕内容， 并对内容进行镜像处理， 能够对 2D 摄像头采集的操控图 像进行处理， 并将处理获得的主显示设备所需的控制信息回传到智能电视。 2. 根据权利要求 1 所述的交互系统， 其特征在于 ： 所述背投幕板为硬质背投幕板。 3. 根据权利要求 1 所。
4、述的交互系统， 其特征在于 ： 所述投影仪为 LED 投影仪。 4. 根据权利要求 1 所述的交互系统， 其特征在于 ： 所述 2D 摄像头为 RGB 摄像头。 5. 根据权利要求 1 所述的交互系统， 其特征在于 ： 所述 2D 摄像头与投影仪为一体的。 6. 基于权 1 所述交互系统的交互方法， 具体方法为 ： 智能投影仪接收来自主显示设备 的操作 UI、 游戏控制界面或复制主显示设备的屏幕内容， 通过投影镜头投射到背投幕板， 用 户接触幕板或在幕板后近距离的手势、 手指操控， 同时， 投影仪上装备的摄像头捕捉到用户 的操控行为， 实现手势操控识别， 将之转化为控制信号回传给主显示设备， 。
5、从而实现与智能 设备的沉浸式交互。 7. 根据权利要求 6 所述的交互方法， 智能投影仪实现手势操控识别的方法为 ： 投影仪 将经过镜像处理的图像光投射到背投幕板上， 光从幕板的 A 面入射在板内成像， 用户在幕 板的 B 面能够看到清晰的图像， 通过在幕板后触摸或近距离手势、 手指动作实现操控， 投影 仪上的摄像头能够捕捉到用户的操控动作， 同时也采集了投影仪所投射的镜像的图像。 8. 根据权利要求 7 所述的交互方法， 所述投影仪与主显示设备之间通过无线直连的方 式进行信息交互。 9. 根据权利要求 7 所述的交互方法， 以投影图像的大小为参照物， 通过比较摄像头采 集到的图像中用户手的大。
6、小变化来获得深度信息。 10. 根据权利要求 7 所述的交互方法， 所述摄像头采用固定焦距， 采集对焦范围内的图 像， 自然虚化远场的背景。 权 利 要 求 书 CN 103581727 A 2 1/3 页 3 一种基于智能电视平台的手势识别交互系统及交互方法 技术领域 0001 本发明涉及一种基于智能电视平台的手势识别交互系统及交互方法， 特别是涉及 在智能电视与智能投影仪、 智能机顶盒与智能投影仪之间， 实现交互的系统及方法。 背景技术 0002 随着电视终端智能化、 网络化的发展， 智能电视可获取的内容得到了极大的丰富 ： 网页浏览、 收发邮件、 游戏娱乐、 远程医疗、 信息咨询等， 功。
7、能非常的多元化， 这些新功能要 求用户与智能设备的交互越来越多， 智能设备的操控随之变得更加频繁和复杂。为改善用 户的交互体验， 发展出了许多新型的交互方式 ： 如语音交互、 手势识别、 动作识别以及智能 外设 （多屏互动） 等， 另外 PC 上的交互设备鼠标也成为一种常见的解决办法。 0003 基于摄像头的手势识别与动作识别交互技术， 主要 3D 摄像头， 以人体或手掌作为 识别对象， 进行动作行为捕捉， 精度普遍不高， 同时用户都是隔空比划， 与显示设备相隔较 远， 降低了用户的沉浸感。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是提供一种识别精度更高、 能提升用户沉浸感的基于智 能电视平。
8、台的手势识别交互系统及交互方法。 0005 本发明采用的技术方案如下 ： 一种基于智能电视平台的手势识别交互系统， 其特 征在于 ： 包括投影仪、 背投幕板和 2D 摄像头 ； 所述投影仪为智能投影仪， 能够接收来自主显 示设备的操作 UI、 游戏控制界面或复制主显示设备的屏幕内容， 并对内容进行镜像处理， 能 够对 2D 摄像头采集的操控图像进行处理， 并将处理获得的主显示设备所需的控制信息回 传到智能电视。 0006 作为对其进一步的改进， 所述背投幕板为硬质背投幕板。 0007 作为对其进一步的改进， 所述投影仪为 LED 投影仪。 0008 作为对其进一步的改进， 所述 2D 摄像头为。
9、 RGB 摄像头。 0009 作为对其进一步的改进， 所述 2D 摄像头与投影仪为一体的。 0010 基于上述系统的交互方法， 具体方法为 ： 智能投影仪接收来自主显示设备的操作 UI、 游戏控制界面或复制主显示设备的屏幕内容， 通过投影镜头投射到硬质背投幕板， 用户 接触幕板或在幕板后近距离的手势、 手指操控， 同时， 投影仪上装备的摄像头捕捉到用户的 操控行为， 实现手势操控识别， 将之转化为控制信号回传给主显示设备， 从而实现与智能设 备的沉浸式交互。 0011 作为对其进一步的改进， 智能投影仪实现手势操控识别的方法为 ： 投影仪将经过 镜像处理的图像光投射到背投幕板上， 光从幕板的A。
10、面入射在板内成像， 用户在幕板的B面 能够看到清晰的图像， 通过在幕板后触摸或近距离手势、 手指动作实现操控， 投影仪上的摄 像头能够捕捉到用户的操控动作， 同时也采集了投影仪所投射的镜像的图像。 0012 作为对其进一步的改进， 所述投影仪与主显示设备之间通过无线直连的方式进行 说 明 书 CN 103581727 A 3 2/3 页 4 信息交互。 0013 作为对其进一步的改进， 以投影图像的大小为参照物， 通过比较摄像头采集到的 图像中用户手的大小变化来获得深度信息。 0014 作为对其进一步的改进， 所述摄像头采用固定焦距， 采集对焦范围内的图像， 自然 虚化远场的背景。 0015 。
11、与现有技术相比， 本发明的有益效果是 ： 能让用户直观自然的与智能设备实现沉 浸式交互， 基于与智能电视平台间设备的互联互通， 有效提高交互效率， 提高用户与智能设 备交互的沉浸感， 提升识别精度， 提升用户体验。 附图说明 0016 图 1 为本发明方案中实施操控识别的示意图。 0017 图 2 为本发明方案中深度识别的示意图。 0018 图 3 为本发明方案中智能投影仪与主显示设备的交互示意图。 具体实施方式 0019 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例， 对 本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明， 并不 用于。
12、限定本发明。 0020 本说明书 （包括任何附加权利要求、 摘要和附图） 中公开的任一特征， 除非特别叙 述， 均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即， 除非特别叙述， 每个特征 只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。 0021 如图 1 所示， 一种基于智能电视平台的手势识别交互系统， 包括投影仪、 背投幕板 和 2D 摄像头 ； 所述投影仪为智能投影仪， 能够接收来自主显示设备的操作 UI、 游戏控制界 面或复制主显示设备的屏幕内容， 并对内容进行镜像处理， 能够对 2D 摄像头采集的操控图 像进行处理， 并将处理获得的主显示设备所需的控制信息回传到智能电视。 0022 。
13、所述背投幕板为硬质背投幕板。 硬质背投幕板成本低廉， 无需电源， 可随意触摸拍 打， 亦可随意放置， 与投影能方便的组合成触控系统， 实现沉浸式交互。 0023 所述投影仪为LED投影仪。 LED投影具备体积小巧， 功耗低， 寿命长的特点， 可以根 据用户喜好随意放置， 同时， 投影图像大小与投影距离是成固定比例的， 通过比较摄像头不 同时间点采集到的图像中手的大小即可获得深度信息， 提升识别精度。 0024 所述 2D 摄像头为普通的 RGB 摄像头， 采用对焦范围控制的镜头。RGB 摄像头价格 便宜有利于大规模应用。 0025 所述 2D 摄像头与投影仪为一体的。 0026 基于上述系统的。
14、交互方法， 具体方法为 ： 智能投影仪接收来自主显示设备的操作 UI、 游戏控制界面或复制主显示设备的屏幕内容， 通过投影镜头投射到硬质背投幕板， 用户 接触幕板或在幕板后近距离的手势、 手指操控， 同时， 投影仪上装备的摄像头捕捉到用户的 操控行为， 实现手势操控识别， 将之转化为控制信号回传给主显示设备， 从而实现与智能设 备的沉浸式交互。 0027 智能投影仪实现手势操控识别的方法为 ： 投影仪将经过镜像处理的图像光投射到 说 明 书 CN 103581727 A 4 3/3 页 5 背投幕板上， 光从幕板的 A 面入射在板内成像， 用户在幕板的 B 面能够看到清晰的图像， 通 过在幕板。
15、后触摸或近距离手势、 手指动作实现操控， 从幕板的 B 面到 A 面是可透光的， 投影 仪上的摄像头能够捕捉到用户的操控动作， 同时也采集了投影仪所投射的镜像的图像。 0028 如图3所示， 所述投影仪与主显示设备 （智能电视、 智能机顶盒等） 之间通过无线直 连的方式 （Wi-Fi Direct） 进行信息交互。 鉴于此交互方式， 用户可以根据喜好随意摆放， 自 由的选择触控系统的摆放位置， 提高用户体验， 如摆放于厨房收看主显示器的厨房类节目。 0029 以投影图像的大小为参照物， 通过比较摄像头采集到的图像中用户手的大小变化 来获得深度信息。 0030 如图 2 所示， 由于摄像头是普通。
16、的 2D 摄像头， 正常采集仅能捕捉到用户在平面方 向的手势动作， 即水平 （X） 和垂直 （Y） 方向 ； 投影仪所投射的画面大小和投影距离是成正比 的， 即 ： 投射比例 = 投影距离 d/ 画面宽度 w， 当投影距离 d 确定时， 投影画面的大小也就确 定了 ； 以投影图像的大小为参照物， 通过比较摄像头采集到的图像中用户手的大小变化， 即 可获得深度信息 （Z） 。 0031 所述摄像头采用固定焦距， 采集对焦范围内的图像， 自然虚化远场的背景， 减小手 势识别后端图像处理的运算量， 同时提高识别精度， 可以做到手指动作识别。 说 明 书 CN 103581727 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103581727 A 6 2/2 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 103581727 A 7 。