智能眼鏡與交互筆配合使用的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種智能眼鏡與交互筆配合使用的方法，該方法包括如下步驟：智能眼鏡接收交互筆發(fā)出的紅外線，識別出第一紅外線發(fā)射點及第二紅外線發(fā)射點的位置，進而獲得所述交互筆筆尖的位置；建立以所述智能眼鏡鏡框中心為坐標原點的坐標系；當交互筆在平面上使用時，計算獲得該交互筆與所述平面的交點的坐標；當所述交互筆在三維空間使用時，計算獲得所述交互筆筆尖的坐標。本發(fā)明還涉及一種智能眼鏡與交互筆配合使用的系統(tǒng)。本發(fā)明為智能眼鏡提供一種新的人機交互方式，簡單高效地完成智能眼鏡在特定領域的應用。
【專利說明】智能眼鏡與交互筆配合使用的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能眼鏡與交互筆配合使用的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，智能眼鏡已經(jīng)漸漸進入人們的視野，對于可透視型智能眼鏡來說，當人戴上這種眼鏡后，周圍可見光能夠透過眼鏡鏡片，人的雙眼能夠正?？吹剿闹艿沫h(huán)境，同時智能眼鏡能夠?qū)⒁恍﹫D像信息疊加在人的真實視野上。由于擁有這樣的特性，可透視型智能眼鏡將在眾多行業(yè)和領域發(fā)揮巨大作用。
[0003]為了更好的利用智能眼鏡的顯示特性，智能眼鏡的佩戴者需要與智能眼鏡投射出的圖像畫面進行互動，實現(xiàn)一些人機交互的功能。比如，如果智能眼鏡將圖像畫面投射在一個平面上，而投射的圖像畫面為一篇文稿，此時就需要使用交互筆的方式與智能眼鏡投射的文稿進行交互；再比如，如果智能眼鏡投射出一個繪圖畫面，此時智能眼鏡佩戴者就需要利用一根畫筆實現(xiàn)繪圖工作等等。在這些特殊的應用場合中，迫切需要一根能夠與智能眼鏡進行互動的交互筆去完成人機交互操作。
[0004]但是，目前與智能眼鏡進行交互的手段僅僅限于語音、觸控。在一些專利中，出現(xiàn)了利用手勢直接與智能眼鏡進行交互的技術(shù)方案。目前已有的一些交互筆僅僅用于互動投影的場合，并沒有針對智能眼鏡使用的交互筆。在目前的技術(shù)方案中，語音以及觸控等交互手段不能滿足智能眼鏡特定場合下使用的交互需求，同時利用手勢與智能眼鏡投射的圖像進行交互存在著一個巨大的問題，即人體的手指不具有精細描述的能力，對于圖像上細小的文字而言，人體的手指顯得過于龐大。而現(xiàn)有的交互筆并不是為智能眼鏡設計的，因此不能滿足智能眼鏡真正的需要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，有必要提供一種智能眼鏡與交互筆配合使用的系統(tǒng)及方法。
[0006]本發(fā)明提供一種智能眼鏡與交互筆配合使用的系統(tǒng)，該交互筆包括相互電性連接的電源模塊及發(fā)射模塊，其中:所述電源模塊用于為交互筆提供電力供應；所述發(fā)射模塊用于通過發(fā)射點發(fā)出智能眼鏡能夠識別的光線；該智能眼鏡包括相互電性連接的筆尖位置獲取模塊、坐標系建立模塊、平面模型計算模塊、空間模型計算模塊，其中:所述筆尖位置獲取模塊，用于根據(jù)上述發(fā)出的光線識別所述發(fā)射點的位置獲得所述交互筆筆尖的位置；所述坐標系建立模塊，用于建立以所述智能眼鏡鏡框中心為坐標原點的坐標系；所述平面模型計算模塊，用于當所述交互筆在平面上使用時計算獲得該交互筆與所述平面的交點的坐標；所述空間模型計算模塊，用于當所述交互筆在三維空間使用時計算獲得所述交互筆筆尖的坐標。
[0007]優(yōu)選的，所述的交互筆還包括:用于實現(xiàn)與智能眼鏡通訊的通訊模塊；用于接收用戶命令的接收模塊；及用于控制所述交互筆的整體工作的處理模塊。
[0008]優(yōu)選的，所述的通訊模塊為藍牙裝置。[0009]優(yōu)選的，所述的接收模塊為按鍵。
[0010]優(yōu)選的，所述的交互筆從一端到另一端依次為:筆尖、靠近筆尖的第一紅外線發(fā)射點、筆身、按鍵及位于筆尾的第二紅外發(fā)射點。
[0011]優(yōu)選的，所述的筆尖為金屬筆尖。
[0012]優(yōu)選的，所述的坐標系以智能眼鏡鏡框中心為坐標原點0，以平行智能眼鏡投射出的圖像畫面并經(jīng)過坐標原點O的平面為OYZ平面建立右手坐標系0ΧΥΖ。
[0013]優(yōu)選的，所述交互筆與所述平面的交點Ptl的坐標PciUtl, y0, Z0):
【權(quán)利要求】
1.一種智能眼鏡與交互筆配合使用的系統(tǒng)，其特征在于， 該交互筆包括相互電性連接的電源模塊及發(fā)射模塊，其中: 所述電源模塊用于為交互筆提供電力供應； 所述發(fā)射模塊用于通過發(fā)射點發(fā)出智能眼鏡能夠識別的光線； 該智能眼鏡包括相互電性連接的筆尖位置獲取模塊、坐標系建立模塊、平面模型計算模塊、空間模型計算模塊，其中: 所述筆尖位置獲取模塊，用于根據(jù)上述發(fā)出的光線識別所述發(fā)射點的位置獲得所述交互筆筆尖的位置； 所述坐標系建立模塊，用于建立以所述智能眼鏡鏡框中心為坐標原點的坐標系； 所述平面模型計算模塊，用于當所述交互筆在平面上使用時計算獲得該交互筆與所述平面的交點的坐標； 所述空間模型計算模塊，用于當所述交互筆在三維空間使用時計算獲得所述交互筆筆尖的坐標。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的交互筆還包括: 用于實現(xiàn)與智能眼鏡通訊的通訊模塊； 用于接收用戶命令的接收模塊；及 用于控制所述交互筆的整體工作的處理模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的系`統(tǒng)，其特征在于，所述的通訊模塊為藍牙裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的接收模塊為按鍵。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的交互筆從一端到另一端依次為:筆尖、靠近筆尖的第一紅外線發(fā)射點、筆身、按鍵及位于筆尾的第二紅外發(fā)射點。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的筆尖為金屬筆尖。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的坐標系以智能眼鏡鏡框中心為坐標原點O，以平行智能眼鏡投射出的圖像畫面并經(jīng)過坐標原點O的平面為OYZ平面建立右手坐標系OXYZ。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述交互筆與所述平面的交點Ptl的坐標Po (xo, 1, zo): n0(x -Xr) + ?I (y -yr) + n2 (Z-Zr) = O <X-X1 = J-J1 = Z-Z1、Imn 其中，所述平面的法向量n (nQ, n1； n2)，平面任一點R(xr, yr, zr)。
9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述交互筆筆尖Ztl)的坐標為:
X-X1 二滅一乃二 Z-Z1<_I_m_η_
(xO _ 七)。+ (>0 _ V] Y + (Z0 - Z1) -11
, 其中，(l，m，n)為直線P1P2的方向向量。
10.一種智能眼鏡與交互筆配合使用的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 智能眼鏡接收交互筆發(fā)出的紅外線，識別出第一紅外線發(fā)射點及第二紅外線發(fā)射點的位置，進而獲得所述交互筆筆尖的位置； 建立以所述智能眼鏡鏡框中心為坐標原點的坐標系； 當交互筆在平面上使用時，計算獲得該交互筆與所述平面的交點的坐標； 當所述交互筆在三維空間使用時，計算獲得所述交互筆筆尖的坐標。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述的坐標系以智能眼鏡鏡框中心為坐標原點O，以平行智能眼鏡投射出的圖像畫面并經(jīng)過坐標原點O的平面為OYZ平面建立右手坐標系OXYZ。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述交互筆與所述平面的交點Ptl的坐標Po (xo，y0，zo):
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述交互筆筆尖PciUci,y0, z0)的坐標為:
【文檔編號】G06F3/01GK103513771SQ201310468404
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】費樹培, 樊建平, 謝耀欽 申請人:深圳先進技術(shù)研究院