一種手持交互設備裝置及其投影交互方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于虛擬現實領域，尤其涉及一種集成投影裝置的手持交互設備投影交互 方法及其裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著電子集成技術和計算機技術的發(fā)展，各種集多功能于一體的手持交互設備和 多媒體應用層出不窮，用戶對大屏幕和虛擬現實人機交互的要求也越來越強烈?；油队?是一種近年來比較流行的多媒體展示平臺，采用計算機視覺技術和投影顯示技術，用戶可 以將自身或者周圍的三維空間與投影區(qū)域上的虛擬場景進行交互，來營造一種動感的交互 體驗。互動投影具有自然、簡潔、直接的特點，在虛擬現實、人機交互、視覺監(jiān)控等領域均有 著廣泛的應用前景。將投影機、計算機、攝像機等結合在一起形成的手持交互設備，除了擁 有一般的投影功能，還具有特效投影功能，豐富了用戶體驗，使用更隨時隨地化。
[0003] 但是現有的手持交互設備在虛擬現實交互中，實時互動效果會受到手持交互設備 角度、位置以及投影環(huán)境的變化等因素的影響，難以隨時隨地、準確順暢地進行虛擬現實人 機交互，體驗效果較差。

【發(fā)明內容】

[0004] 針對上述技術問題，本發(fā)明的目的是克服上述的現有技術的不足，提供一種手持 交互設備裝置及其投影交互方法，將投影模塊、攝像模塊、傳感控制模塊、無線通信模塊、存 儲模塊以及中央處理單元相結合形成一種手持交互設備。該手持交互設備，體積較小，重量 較輕，主要由用戶放置在手上用手去控制其位置和角度變化進行交互工作，可隨時隨地準 確流暢地進行虛擬現實交互，不會受到手持交互設備角度、位置以及投影環(huán)境的變化等因 素的影響，具有強大的功能性、娛樂性，同時提高了用戶的身臨其境感以及視覺享受。
[0005] 為實現上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：
[0006] 一種手持交互設備交互裝置，包括：投影模塊，用于將初始化虛擬投影信息投影到 現實投影空間；攝像模塊，用于采集虛擬現實投影空間圖像數據信息，建立坐標轉換模型及 獲得坐標轉換參數信息；傳感控制模塊，用于獲取手持交互設備與初始現實投影空間的相 對位置信息；中央處理單元，用于接收并根據圖像視覺算法處理分析來自攝像模塊，投影模 塊和傳感控制模塊的數據信息，并根據分析結果，控制投影模塊投影相應的虛擬投影信息； 無線通信模塊；以及存儲模塊；所述投影模塊、攝像模塊、傳感控制模塊、無線通信模塊以 及存儲模塊均與由中央處理單元電相連，由中央處理單元控制。
[0007] 根據優(yōu)選實施例，所述中央處理單元為安卓系統(tǒng)或者Linux系統(tǒng)或IOS系統(tǒng)。 [0008] 根據優(yōu)選實施例，所述手持交互設備還包括：充電電池和無線充電模塊；音頻電 路和揚聲器。充電電池使手持交互設備不受有線電源的牽泮，可隨時隨地靈活地工作；手持 交互設備功能性和娛樂性較豐富，因此耗電量比較大，無線充電模塊可及時有效地補充充 電電池的電量，大大增強了手持交互設備的續(xù)航能力。
[0009] 根據優(yōu)選實施例，所述傳感控制模塊包括：所述傳感控制模塊包括：方向傳感器 和加速度傳感器和角速度傳感器和/或重力傳感器和/或紅外傳感器。
[0010] 根據優(yōu)選實施例，所述攝像模塊可以采集投影模塊完整的投影畫面。
[0011] 根據優(yōu)選實施例，所述手持交互設備還包括觸控傳感器，可以為觸摸屏。
[0012] 根據優(yōu)選實施例，所述無線通信模塊包括：藍牙通信器和/或WIFI通信器，可方便 快捷地接收其他電子設備向其發(fā)送的數據信息。
[0013] 根據優(yōu)選實施例，所述投影模塊光源為LED光源，體積較小，可滿足嵌入手持交互 設備的要求。
[0014] 本發(fā)明還提供了一種手持交互設備投影交互方法，包括以下步驟：
[0015] (S1)投影模塊將初始化虛擬投影信息投影到現實投影空間；
[0016] (S2)攝像模塊采集虛擬現實投影空間圖像數據信息；
[0017] (S3)用戶根據虛擬現實空間圖像實時控制手持交互設備運動；
[0018] (S4)傳感控制模塊實時獲取手持交互設備的相對位置信息以及虛擬投影空間上 的圖像信息；
[0019] (S5)中央處理單元用于接收并根據圖像視覺算法處理分析來自攝像模塊和傳感 控制模塊的數據信息；
[0020] (S6)中央處理單元根據分析結果，控制投影模塊投影相應的虛擬投影信息，實現 虛擬現實交互。
[0021] 根據優(yōu)選實施例，所述步驟（S1)進一步包括：
[0022](S11)啟動手持交互設備的所有工作模塊；
[0023] (S12)攝像模塊采集初始現實投影空間圖像數據信息；
[0024] (S13)傳感控制模塊獲取手持交互設備與初始現實投影空間的相對位置信息；
[0025] (S14)中央處理單元接收并分析來自攝像模塊，投影模塊和傳感控制模塊的信息， 建立手持交互設備與投影空間的模型關系，初始化投影模塊參數，使其正常投影；
[0026] (S15)投影模塊將初始化虛擬投影信息投影到現實投影空間。
[0027] 根據優(yōu)選實施例，所述現實投影空間圖像數據信息為現實投影空間的三維信息， 其信息包括現實投影空間的位置信息，顏色信息，以及其他可以確定現實投影空間位置、凹 凸和紋理狀況，顏色亮度狀況的信息。
[0028] 根據優(yōu)選實施例，所述手持交互設備的位置信息包括：手持交互設備的角度姿勢 以及手持交互設備與現實投影空間的相對位置距離。
[0029] 與現有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明提供了一種手持交互設備裝 置及其投影交互方法，所述手持交互設備包括：投影模塊，對虛擬圖像進行投影；攝像模 塊，采集虛擬現實空間圖像數據信息；傳感控制模塊，實時獲取手持交互設備的位置信息； 中央處理單元，用于接收并根據圖像視覺算法處理分析來自攝像模塊和傳感控制模塊的數 據信息；投影模塊、攝像模塊和傳感控制模塊均與由中央處理單元電相連，由中央處理單元 控制。手持交互設備投影交互方法將投影模塊、攝像模塊、傳感控制模塊以及中央處理單元 相結合，可以根據虛擬現實投影空間圖像實時地運動，改變其角度姿勢以及與投影空間的 相對位置關系，進而可隨時隨地進行虛擬現實交互，具有強大的功能性、娛樂性，同時提高 了用戶的趣味性以及視覺享受。
【附圖說明】
[0030] 圖1為根據本發(fā)明的實施例的一種手持交互設備交互裝置的示意圖；
[0031] 圖2為根據本發(fā)明的實施例的一種手持交互設備投影交互方法流程圖；
[0032] 圖3為根據本發(fā)明的實施例的一種手持交互設備投影交互方法的具體流程圖；
[0033] 圖4為根據本發(fā)明的實施例的一種手持交互設備投影交互方法的具體流程圖；
【具體實施方式】
[0034] 下面結合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本發(fā)明的保 護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0035] 圖1為根據本發(fā)明的實施例的一種手持交互設備交互裝置的示意圖。如圖1所示， 所述手持交互設備交互裝置100包括：投影模塊102