專利名稱：一種指示設備獲取指示信息的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及人機交互領域，尤其涉及一種指示設備獲取指示信息的方法。
背景技術：
隨著科技水平的提高，智能設備已成為人們生產生活中不可分割的一部分。人們 與智能設備之間傳遞和交換信息主要是通過人機交互來完成的，因此，獲取人們的指示信 息成為人機交互的主要任務之一。具體地，上述指示信息可以包括屏幕光標的運動參數(shù)(包括移動距離和移動方 向)、指示設備的按鍵操作或指示設備的滾輪操作。在人機交互設備中，鼠標是獲取這些指 示信息的主要指示設備之一?，F(xiàn)有鼠標主要通過滾球、光電發(fā)射檢測器、鼠標左鍵、鼠標右 鍵、鼠標滾輪等部件獲取所述指示信息。進一步地，當用戶移動鼠標時，鼠標底部的滾球或 光電發(fā)射檢測器可以獲取到鼠標移動距離和移動方向；其中，所述鼠標移動距離就是屏幕 光標按預設比例獲取的移動距離，所述移動方向就是屏幕光標的移動方向，也就是說，鼠標 底部的滾球或光電發(fā)射檢測器獲取到了屏幕光標的運動參數(shù)。與之相類似地，諸如左鍵單 擊、右鍵單擊、滾輪滾動等基本功能，用戶也只需直接對鼠標左鍵、鼠標右鍵、鼠標滾輪等部 件進行相應操作，鼠標就可以獲取相應的指示信息，進而完成相應的功能。
以上現(xiàn)有技術中至少存在如下問題在實施上述方法的過程中，鼠標擺放方向與人體或屏幕所在的方向必須相對固 定，否則會使獲取到的指示信息產生誤差；又因為鼠標的左鍵、右鍵、滾輪等部件的位置也 是固定的，所以手指、手掌和手臂會長時間地處于固定姿勢；久而久之，就會使人體產生疲 勞感，甚至會發(fā)生疾病。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提供了一種獲取指示信息的方法，以便于手指、手掌和手臂在靈活 操作指示設備的時候，其獲取的指示信息依然不會產生誤差，從而達到降低人體疲勞患病 風險的目的。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種指示設備獲取指示信息的方法，包括獲取人機方位信息和指示設備的狀態(tài)信息；根據(jù)所述的人機方位信息和指示設備的狀態(tài)信息確定屏幕光標的運動參數(shù)。優(yōu)選地，所述的人機方位信息包括標定人機方位的外部坐標系與標定指示設備的內部坐標系的夾角α和/或左手 操作指示設備還是右手操作指示設備；獲取夾角α和/或確定左手還是右手操作指示設備的方法包括以下至少一項獲取預定范圍內的環(huán)境圖像信息，并根據(jù)所述環(huán)境圖像信息以及預設的人體或屏 幕的結構、形狀或顏色信息確定夾角α和/或確定左手還是右手操作指示設備；
或者，獲取預定范圍內的環(huán)境圖像序列信息，并根據(jù)所述環(huán)境圖像序列信息，以及預設 的屏幕結構、形狀、顏色信息或人體運動信息確定夾角α和/或確定左手還是右手操作指 示設備。優(yōu)選地，所述屏幕光標的運動參數(shù)包括屏幕光標的移動距離V與移動方向S’ ；所 述指示設備的狀態(tài)信息包括移動距離X與移動方向S ；X，=cX;S，= S+α ；式中C表示指示設備的移動距離X與屏幕光標的移動距離V的比例因子。該方法還包括根據(jù)所述的人機方位信息和指示設備狀態(tài)信息確定指示設備的按 鍵操作。優(yōu)選地，所述的人機方位信息包括左手操作指示設備還是右手操作指示設備；確定左手還是右手操作指示設備的方法包括以下至少一項獲取預定范圍內的環(huán)境圖像信息，并根據(jù)所述環(huán)境圖像信息以及預設的人體結 構、形狀或顏色信息確定左手還是右手操作指示設備；或者，獲取預定范圍內的環(huán)境圖像序列信息，并根據(jù)所述環(huán)境圖像序列信息，以及預設 的人體運動信息確定左手還是右手操作指示設備。優(yōu)選地，所述的確定指示設備的按鍵操作包括確定按左鍵操作、中鍵操作與按右 鍵操作，其方法包括根據(jù)人體對指示設備的不同區(qū)域的接觸確定按左鍵操作、中鍵操作或按右鍵操 作；或者，根據(jù)人體不同手指對指示設備的不同接觸確定按左鍵操作、中鍵操作或按右鍵操 作；或者，根據(jù)指示設備的旋轉方向確定按左鍵操作或按右鍵操作。該方法還包括根據(jù)所述的人機方位信息和指示設備狀態(tài)信息確定指示設備的滾 輪操作。該方法還包括根據(jù)所述的人機方位信息和指示設備狀態(tài)信息確定指示設備的滾 輪操作。優(yōu)選地，所述的確定指示設備的滾輪操作方法包括根據(jù)人體不同手指對指示設備的不同接觸操作確定滾輪的滾動方向和滾動幅度； 或，根據(jù)指示設備的旋轉方向確定滾輪的滾動方向和滾動幅度。優(yōu)選地，所述的指示設備設有人體方位傳感器，用于獲取人機方位信息和指示設 備的移動信息；優(yōu)選地，所述的人體方位傳感器包括360度全景攝像頭、紅外攝像頭、熱輻射感應傳感器、微波傳感器、超聲波傳感器、電容式傳感器或電磁感應式傳感器。優(yōu)選地，所述的人體方位傳感器設于指示設備的外部；或，所述的人體方位傳感器設于指示設備的內部，指示設備外殼為透明或半透明的。由上述本發(fā)明提供的技術方案可以看出，本發(fā)明實施例提供的獲取指示信息的方法，解決了指示設備相對人體的擺放位置受限的問題，使手指、手掌和手臂可以靈活地變換 各種姿勢操作指示設備，從而使手部得以放松，降低了人體疲勞患病的風險。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本 領域的普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供的指示設備獲取指示信息方法的流程示意圖；圖2為應用了本發(fā)明實施例提供的獲取指示信息方法的指示設備示意圖一；圖3為應用了本發(fā)明實施例提供的獲取指示信息方法的指示設備示意圖二。
具體實施例方式下面結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整 地描述；顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本 發(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明實施例提供的指示設備獲取指示信息的方法具體可以包括獲取屏幕光標 的運動參數(shù)，獲取指示設備的按鍵操作，獲取指示設備的滾輪操作。(一 )獲取屏幕光標的運動參數(shù)本發(fā)明實施例提供的指示設備獲取屏幕光標運動參數(shù)的原理如下通常情況下，使用者都是面對屏幕來操作指示設備。標定使用者到屏幕的方向 (或使用者面對的方向、屏幕面對方向的反方向，以下統(tǒng)稱人機方位)是以使用者(或屏 幕)為原點的坐標系(以下簡稱外部坐標系)的y軸方向。指示設備傳遞給智能設備的移 動距離和移動方向應當是在該外部坐標系中相對于原點的移動距離和移動方向。在指示設備移動過程中，指示設備中的移位傳感器所檢測到的移動距離和移動方 向是以移位傳感器內部標定的坐標系(以下簡稱內部坐標系)為參考的，因此需要轉化為 外部坐標系中的移動距離和移動方向；其中，移動距離在內部坐標系與外坐標系中的值存 在一定的比例關系，可以根據(jù)該比例關系將內部坐標系中的移動距離轉化為外部坐標系中 的移動距離；具體地，所述比例關系的比例因子c為一個常量，可以是出廠時預設的，也可 以是用戶根據(jù)個人的使用習慣，通過廠商提供的指示設備參數(shù)設定軟件或指示設備參數(shù)調 節(jié)裝置而更新設置的；而由于內部坐標系與外部坐標系存在夾角α，所以內部坐標系的移 動方向需要加上與外部坐標系的夾角α才能轉換為外部坐標系的移動方向。如上所述，假設指示設備的移位傳感器所獲取到的移動距離為X與移動方向為S， 屏幕光標的移動距離為X’、移動方向為S’，預定的指示設備的移動距離X與屏幕光標的移 動距離X’的比例因子為C (常數(shù))，則對于屏幕光標而言就有X， = cX
S， =S+ α也就是說，如果能知道外部坐標系與內部坐標系夾角α，就可以求得屏幕光標的 運動參數(shù)。按照上述原理，如圖1所示，獲取屏幕光標的運動參數(shù)的具體步驟如下步驟11，獲取人機方位信息和指示設備的狀態(tài)信息；其中，相應的人機方位信息可以包括標定人機方位的外部坐標系與標定指示設 備的內部坐標系的夾角α和/或左手操作指示設備還是右手操作指示設備。具體地，指示設備的狀態(tài)信息(即移動距離X與移動方向S)可以通過現(xiàn)有技術的 滾輪或光電發(fā)射檢測器進行獲取；而人機方位信息可以采用以下至少一項進行獲取
(1)獲取預定范圍內的環(huán)境圖像信息，并根據(jù)所述環(huán)境圖像信息以及預設的人體 或屏幕的結構、形狀或顏色信息確定夾角α和/或確定左手還是右手操作指示設備；具體地，可以對所述環(huán)境圖像信息以及預設的人體或屏幕的結構、形狀或顏色信 息進行分析直接估算出夾角α，也可以根據(jù)所述環(huán)境圖像信息以及預設的人體或屏幕的結 構、形狀或顏色信息計算出人體所在方位，再判斷出左手還是右手操作指示設備，進而估算 出夾角α ；或者，(2)獲取預定范圍內的環(huán)境圖像序列信息，并根據(jù)所述環(huán)境圖像序列信息，以及預 設的屏幕結構、形狀、顏色信息或人體運動信息確定夾角α和/或確定左手還是右手操作 指示設備；具體地，可以對所述環(huán)境圖像序列信息以及預設的屏幕結構、形狀、顏色信息或人 體運動信息進行分析直接估算出夾角α，也可以根據(jù)所述環(huán)境圖像序列信息以及預設的人 體運動信息，判斷出手臂由遠及近觸及指示設備的過程，從而判斷出人體所在方位和左手 還是右手操作指示設備，進而估算出夾角α0步驟12，根據(jù)所述的人機方位信息和指示設備的狀態(tài)信息確定屏幕光標的運動參 數(shù)；具體地，若屏幕光標的運動參數(shù)包括屏幕光標的移動距離X’與移動方向S’，預定 的指示設備的移動距離X與屏幕光標的移動距離X’的比例因子為C (常數(shù))，那么按照上述 原理，以及步驟11中所獲取的相應指示設備的狀態(tài)信息(即移動距離X與移動方向S)，可 以得到X， = cXS， =S+ α進而，再根據(jù)步驟11中求得的夾角α，就可以確定出屏幕光標的運動參數(shù)。實施例一如圖2所示，一種采用本發(fā)明實施例所述方法的新型指示設備，其具體結構包括 外殼1、人體方位傳感器2、移位傳感器3、連接軸4和電源、處理器及外圍電路5 ；所述的人 體方位傳感器2通過連接軸4與電源、處理器及外圍電路5相接；所述的人體方位傳感器2、 連接軸4和電源、處理器及外圍電路5均設于指示設備的外殼1的內部；所述的移位傳感器 3設于外殼1的底部，并與外殼1內部的電源、處理器及外圍電路5相連。其中，相應的移位傳感器3可以為現(xiàn)有技術的滾球或光電發(fā)射檢測器，本例中采用光電發(fā)射檢測器；相應的人體方位傳感器2主要用于獲取人機方位信息和指示設備的移動信息，本例中采用360度的全景攝像頭作為人體方位傳感器；因此，為使360度的全景攝 像頭采集數(shù)據(jù)方便，本例中指示設備的外殼1可以為透明或半透明的；不失一般性地，相應 的人體方位傳感器2也可以設在指示設備的外殼1的外部，再通過連接軸4與外殼1內部 的電源、處理器及外圍電路5相接，那么指示設備的外殼1就可以為任意透明度。具體地，在指示設備工作時，360度的全景攝像頭可以獲取四周的環(huán)境圖像信息， 并經由外圍電路傳送給指示設備的處理器；通過對所述環(huán)境圖像信息進行去噪、矯正、色彩 變換、二值化、特征提取等處理，再根據(jù)預設的人體或屏幕的結構、形狀或顏色信息進行相 應對比分析，可以計算出人體所在方位，并判斷出左手還是右手操作指示設備，進而可以估 算出標定人機方位的外部坐標系與標定指示設備的內部坐標系的夾角α ；而光電發(fā)射檢 測器可以檢測出指示設備的移動距離X和移動方向S;又因為用戶預設的指示設備的移動 距離X與屏幕光標的移動距離X’的比例因子為c (常數(shù))，所以根據(jù)上述原理可以求得屏幕 光標的運動參數(shù)光標的移動距離X’ =比例因子c *指示設備的移動距離X移動方向S’ =指示設備的移動方向S+夾角α。本發(fā)明實施例的優(yōu)點在于，本發(fā)明實施例的實現(xiàn)解決了指示設備與人體的位置必 須相對固定才能準確獲取屏幕光標的運動參數(shù)的問題，使用戶無論在哪個角度移動指示設 備均能準確獲取到屏幕光標的運動參數(shù)。實施例二如圖3所示，一種采用本發(fā)明實施例所述方法的新型指示設備，其具體結構包括 外殼1、人體方位傳感器2、移位傳感器3、連接軸4和電源、處理器及外圍電路5 ；所述的人 體方位傳感器2設在指示設備的外殼1的外部，并通過連接軸4與外殼1內部的電源、處理 器及外圍電路5相接；所述的移位傳感器3設于外殼1的底部，并與外殼1內部的電源、處 理器及外圍電路5相連。其中，相應的移位傳感器3可以為現(xiàn)有技術的滾球或光電發(fā)射檢測器，本例中采 用滾球；相應的人體方位傳感器2主要用于獲取人機方位信息和指示設備的移動信息，本 例中采用多個紅外攝像頭作為人體方位傳感器，所述多個紅外攝像頭以連接軸4為中心分 別拍攝不同角度的環(huán)境圖像序列信息；因每個紅外攝像頭均位于指示設備的外殼1得外 部，所以指示設備的外殼1可以為任意透明度；不失一般性地，相應的人體方位傳感器2也 可以放在指示設備內部的任意位置，此時，指示設備的外殼1必須具備很好的透明度。具體地，在指示設備工作時，多個紅外攝像頭可以獲取四周的環(huán)境圖像信息，并經 由外圍電路傳送給指示設備的處理器；通過對所述環(huán)境圖像序列信息進行去噪、矯正、色彩 變換、二值化、特征提取等處理，再根據(jù)預設的人體運動信息進行相應對比分析，可以判斷 出手臂由遠及近觸及指示設備的過程，從而判斷出人體所在方位和左手還是右手操作指示 設備，并估算出標定人機方位的外部坐標系與標定指示設備的內部坐標系的夾角α ；而滾 球可以檢測出指示設備的移動距離X和移動方向S ；又因為用戶預設的指示設備的移動距 離X與屏幕光標的移動距離X’的比例因子為c (常數(shù))，所以根據(jù)上述原理可以求得屏幕光 標的運動參數(shù)光標的移動距離X’ =比例因子c女指示設備的移動距離X
移動方向S’ =指示設備的移動方向S+夾角α。本發(fā)明是實施例的優(yōu)點在于，本發(fā)明實施例的實現(xiàn)解決了指示設備與人體的位置 必須相對固定才能準確獲取屏幕光標的運動參數(shù)的問題，使用戶無論在哪個角度移動指示 設備均能準確獲取到屏幕光標的運動參數(shù)。( 二)獲取指示設備按鍵操作根據(jù)所述的人機方位信息和指示設備狀態(tài)信息確定指示設備的按鍵操作。其中，相應的人機方位信息包括指示設備相對于人體的方向信息，或左手操作指 示設備還是右手操作指示設備，其具體確定方案可以包括以下至少一項(1)獲取預定范圍內的環(huán)境圖像信息，并根據(jù)所述環(huán)境圖像信息以及預設的人體 結構、形狀或顏色信息確定指示設備相對于人體的方向信息或左手還是右手操作指示設 備；具體地，可以對所述環(huán)境圖像信息進行去噪、矯正、色彩變換、二值化、特征提取等 處理，再根據(jù)預設的人體結構、形狀或顏色信息進行相應對比分析，從而判斷出指示設備相 對于人體的方向信息或左手還是右手操作指示設備；或者，(2)獲取預定范圍內的環(huán)境圖像序列信息，并根據(jù)所述環(huán)境圖像序列信息，以及預 設的屏幕結構、形狀、顏色信息或人體運動信息確定指示設備相對于人體的方向信息或左 手還是右手操作指示設備；具體地，可以對所述環(huán)境圖像序列信息進行去噪、矯正、色彩變換、二值化、特征 提取等處理，再根據(jù)預設的人體運動信息進行相應對比分析，可判斷出手臂由遠及近觸及 指示設備的過程，進而判斷出指示設備相對于人體的方向信息或左手還是右手操作指示設 備；進一步地，相應的確定指示設備的按鍵操作可以包括確定按左鍵操作、按中鍵操 作與按右鍵操作，其確定方案至少包括以下一項(1)根據(jù)人體對指示設備的不同區(qū)域的接觸確定按左鍵操作、按中鍵操作或按右 鍵操作；具體地，根據(jù)所述指示設備相對于人體的方向信息可以將指示設備劃分為相對于 人體的左中右側區(qū)域，再根據(jù)人體對指示設備不同區(qū)域的接觸，以及左手還是右手操作指 示設備確定按左鍵操作、按中鍵操作或按右鍵操作；或者，(2)根據(jù)人體不同手指對指示設備的不同接觸確定按左鍵操作、中鍵操作或按右 鍵操作；具體地，根據(jù)人體不同手指對指示設備的不同接觸，以及左手還是右手操作指示 設備確定按左鍵操作、按中鍵操作或按右鍵操作；或者，(3)根據(jù)指示設備的旋轉方向確定按左鍵操作或按右鍵操作；具體地，根據(jù)所述指示設備相對于人體的方向信息，以及指示設備的旋轉方向和 旋轉角度可以確定按左鍵操作或按右鍵操作。實施例三
如圖2所示，一種采用本發(fā)明實施例所述方法的新型指示設備，其具體結構包括 外殼1、人體方位傳感器2、移位傳感器3、連接軸4和電源、處理器及外圍電路5 ；所述的人 體方位傳感器2通過連接軸4與電源、處理器及外圍電路5相接；所述的人體方位傳感器2、 連接軸4和電源、處理器及外圍電路5均設于指示設備的外殼1的內部；所述的移位傳感器 3設于外殼1的底部，并與外殼1內部的電源、處理器及外圍電路5相連。其中，相應的人體方位傳感器2主要用于獲取人機方位信息和指示設備的移動信 息，本例中采用360度的全景攝像頭作為人體方位傳感器；因此，為使360度的全景攝像頭 采集數(shù)據(jù)方便，本例中指示設備的外殼1可以為透明或半透明的；不失一般性地，相應的人 體方位傳感器2也可以設在指示設備的外殼1的外部，再通過連接軸4與外殼1內部的電 源、處理器及外圍電路5相接，那么指示設備的外殼1就可以為任意透明度。具體地，在指示設備工作時，360度的全景攝像頭可以獲取四周的環(huán)境圖像信息， 并經由外圍電路傳送給指示設備的處理器；通過對所述環(huán)境圖像信息進行去噪、矯正、色彩 變換、二值化、特征提取等處理，再根據(jù)預設的人體的結構、形狀或顏色信息進行相應對比 分析，可以判斷出指示設備相對于人體的方向信息(例如，可以為右前方)和左手還是右手 操作指示設備(例如可以為右手操作指示設備)。
進一步地，根據(jù)所述指示設備相對于人體的方向信息可以將指示設備劃分為相對 于人體的左中右側區(qū)域(依據(jù)所述實例，可相對人體的方向將指示設備劃分為左區(qū)、中區(qū) 和右區(qū))，再根據(jù)人體對指示設備不同區(qū)域的接觸(例如，可以為左區(qū))，以及所述左手還是 右手操作指示設備(依據(jù)所述實例，右手操作指示設備)可確定按左鍵操作、按中鍵操作或 按右鍵操作(依據(jù)所述實例，可確定為按左鍵操作)；具體的判定結果由指示設備中預設的 規(guī)則而定，例如若預設的規(guī)則包括左手接觸指示設備左區(qū)為按右鍵操作，左手接觸指示設 備右區(qū)為按左鍵操作，右手接觸指示設備左區(qū)為按左鍵操作，右手接觸指示設備右區(qū)為按 右鍵操作，那么就會得出上述實例的結果。當然，也可以不區(qū)分左右手操作，可以規(guī)定為接 觸指示設備左區(qū)就為按左鍵操作，接觸指示設備右區(qū)就為按右鍵操作。本發(fā)明實施例的優(yōu)點在于，本發(fā)明實施例的實現(xiàn)解決了指示設備左右鍵位置固定 的問題，使用戶無論在哪個角度均能靈活操作指示設備并準確獲取指示設備按鍵操作。實施例四如圖2所示，一種采用本發(fā)明實施例所述方法的新型指示設備，其具體結構包括 外殼1、人體方位傳感器2、移位傳感器3、連接軸4和電源、處理器及外圍電路5 ；所述的人 體方位傳感器2通過連接軸4與電源、處理器及外圍電路5相接；所述的人體方位傳感器2、 連接軸4和電源、處理器及外圍電路5均設于指示設備的外殼1的內部；所述的移位傳感器 3設于外殼1的底部，并與外殼1內部的電源、處理器及外圍電路5相連。其中，相應的人體方位傳感器2主要用于獲取人機方位信息和指示設備的移動信 息，本例中采用360度的全景攝像頭作為人體方位傳感器；因此，為使360度的全景攝像頭 采集數(shù)據(jù)方便，本例中指示設備的外殼1可以為透明或半透明的；不失一般性地，相應的人 體方位傳感器2也可以設在指示設備的外殼1的外部，再通過連接軸4與外殼1內部的電 源、處理器及外圍電路5相接，那么指示設備的外殼1就可以為任意透明度。具體地，在指示設備工作時，360度的全景攝像頭可以獲取四周的環(huán)境圖像信息， 并經由外圍電路傳送給指示設備的處理器；通過對所述環(huán)境圖像信息進行去噪、矯正、色彩變換、二值化、特征提取等處理，再根據(jù)預設的人體的結構、形狀或顏色信息進行相應對比分析，可以判斷出左手還是右手操作指示設備(例如可以為右手操作指示設備)和人體不 同手指對指示設備的不同接觸(例如，可以為拇指對指示設備的接觸或食指在指示設備上 向左劃動)。進一步地，若該指示設備中預設了如下規(guī)則當左手操作指示設備時，拇指接觸指示設備確定為按右鍵操作，食指接觸指示設 備確定為按左鍵操作；當右手操作指示設備時，拇指接觸指示設備確定為按左鍵操作，食指接觸指示設 備確定為按右鍵操作；或者，當左手操作指示設備時，食指在指示設備上向右劃動確定為按左鍵操作，食指在 指示設備上向左劃動確定為按右鍵操作；當右手操作指示設備時，食指在指示設備上向左劃動確定為按左鍵操作，食指在 指示設備上向右劃動確定為按右鍵操作；那么，根據(jù)人體不同手指對指示設備的不同接觸(依據(jù)所述實例，可以為拇指對 指示設備的接觸或食指在指示設備上向左劃動)，以及上述獲取的左手還是右手操作指示 設備(依據(jù)所述實例，右手操作指示設備)可以確定按左鍵操作、按中鍵操作或按右鍵操作 (依據(jù)所述實例，可確定為按左鍵操作)。當然，也可以不區(qū)分左右手操作，可以規(guī)定為拇指 接觸指示設備確定為按左鍵操作，食指接觸指示設備確定為按右鍵操作。本發(fā)明實施例的優(yōu)點在于，本發(fā)明實施例的實現(xiàn)解決了指示設備左右鍵位置固定 的問題，使用戶無論在哪個角度均能靈活操作指示設備并準確獲取指示設備按鍵操作。實施例五如圖3所示，一種采用本發(fā)明實施例所述方法的新型指示設備，其具體結構包括 外殼1、人體方位傳感器2、移位傳感器3、連接軸4和電源、處理器及外圍電路5 ；所述的人 體方位傳感器2設在指示設備的外殼1的外部，并通過連接軸4與外殼1內部的電源、處理 器及外圍電路5相接；所述的移位傳感器3設于外殼1的底部，并與外殼1內部的電源、處 理器及外圍電路5相連。其中，相應的人體方位傳感器2主要用于獲取人機方位信息和指示設備的移動信 息，本例中采用多個紅外攝像頭作為人體方位傳感器，所述多個紅外攝像頭以連接軸4為 中心分別拍攝不同角度的環(huán)境圖像序列信息；因每個紅外攝像頭均位于指示設備的外殼1 的外部，所以指示設備的外殼1可以為任意透明度；不失一般性地，相應的人體方位傳感器 2也可以放在指示設備內部的任意位置，此時，指示設備的外殼1必須具備很好的透明度。具體地，在指示設備工作時，多個紅外攝像頭可以獲取四周的環(huán)境圖像信息，并經 由外圍電路傳送給指示設備的處理器；通過對所述環(huán)境圖像序列信息進行去噪、矯正、色 彩變換、二值化、特征提取等處理，再根據(jù)預設的人體結構、形狀、顏色信息進行相應對比分 析，或通過圖像序列中前后幀圖像進行圖像匹配和運動估計，從而判斷出指示設備相對于 人體的方向信息(例如，可以為人體左方就是指示設備的左方，人體右方就是指示設備的 右方)，以及左手還是右手操作指示設備(例如可以為右手操作指示設備)和指示設備的 旋轉方向(例如，可以為逆時針方向旋轉)；
進一步地，若該指示設備中預設了如下規(guī)則若左手操作指示設備，則確定指示設備順時針旋轉為按左鍵操作，指示設備逆時針旋轉為按右鍵操作；若右手操作指示設備，則確定指示設備逆時針旋轉為按左鍵操作，指示設備順時 針旋轉為按右鍵操作；根據(jù)所述指示設備相對于人體的方向信息(依據(jù)所述實例，可以為人體左方就是 指示設備的左方，人體右方就是指示設備的右方)，以及左手還是右手操作指示設備(例 如可以為右手操作指示設備)和指示設備的旋轉方向(例如，可以為逆時針方向)，可以 確定按左鍵操作或按右鍵操作(依據(jù)所述實例，可確定為按左鍵操作)。當然，可以設定快 速將指示設備旋轉一定角度才認為是擊鍵信息，或者，可以設定指示設備旋轉一定角度后 自動回轉到旋轉前的位置才認為是擊鍵信息，以確定擊鍵信息的釋放執(zhí)行時間。本發(fā)明實施例的優(yōu)點在于，本發(fā)明實施例的實現(xiàn)解決了指示設備左右鍵位置固定 的問題，使用戶無論在哪個角度均能靈活操作指示設備并準確獲取指示設備按鍵操作。(三)獲取指示設備滾輪操作根據(jù)所述的人機方位信息和指示設備狀態(tài)信息確定指示設備的滾輪操作。其中，相應的確定指示設備的滾輪操作方法包括以下至少一種(1)根據(jù)人體不同手指對指示設備的不同接觸操作確定滾輪的滾動方向和滾動幅 度；具體地，獲取預定范圍內的環(huán)境圖像信息或環(huán)境圖像序列信息，并根據(jù)所述環(huán)境 圖像信息或環(huán)境圖像序列信息，以及預設人體結構、形狀、顏色或運動信息確定人體不同手 指對指示設備的不同接觸操作，再根據(jù)所述人體不同手指對指示設備的不同接觸操作(例 如劃圓弧操作或前后劃動操作)確定滾輪的滾動方向和滾動幅度；或者，(2)根據(jù)指示設備的旋轉方向確定滾輪的滾動方向和滾動幅度；具體地，獲取預定范圍內的環(huán)境圖像信息或環(huán)境圖像序列信息，并根據(jù)所述環(huán)境 圖像信息或環(huán)境圖像序列信息，以及預設人體結構、形狀、顏色或運動信息確定指示設備相 對于人體的方向信息，進而確定指示設備的旋轉方向和旋轉角度；再根據(jù)指示設備的旋轉 方向和旋轉角度，以及指示設備旋轉角度與滾輪滾動幅度的比值，可以確定滾輪的滾動方 向和滾動幅度；其中，相應的指示設備旋轉角度與滾輪滾動幅度的比值為一個常量，可以是 出廠時預設的，也可以是用戶根據(jù)個人的使用習慣，通過廠商提供的指示設備參數(shù)設定軟 件或指示設備參數(shù)調節(jié)裝置而更新設置的；或者，獲取預定范圍內的環(huán)境圖像序列信息，并通過對所述環(huán)境圖像序列信息進行圖像 匹配或運動估計處理可以確定指示設備的旋轉方向和旋轉角度；再根據(jù)指示設備的旋轉方 向和旋轉角度，以及指示設備旋轉角度與滾輪滾動幅度的比值，可以確定滾輪的滾動方向 和滾動幅度；其中，相應的指示設備旋轉角度與滾輪滾動幅度的比值為一個常量，可以是出 廠時預設的，也可以是用戶根據(jù)個人的使用習慣，通過廠商提供的指示設備參數(shù)設定軟件 或指示設備參數(shù)調節(jié)裝置而更新設置的。實施例六
如圖2所示，一種采用本發(fā)明實施例所述方法的新型指示設備，其具體結構包括 外殼1、人體方位傳感器2、移位傳感器3、連接軸4和電源、處理器及外圍電路5 ；所述的人 體方位傳感器2通過連接軸4與電源、處理器及外圍電路5相接；所述的人體方位傳感器2、 連接軸4和電源、處理器及外圍電路5均設于指示設備的外殼1的內部；所述的移位傳感器 3設于外殼1的底部，并與外殼1內部的電源、處理器及外圍電路5相連。其中，相應的人體方位傳感器2主要用于獲取人機方位信息和指示設備的移動信 息，本例中采用360度的全景攝像頭作為人體方位傳感器；因此，為使360度的全景攝像頭 采集數(shù)據(jù)方便，本例中指示設備的外殼1可以為透明或半透明的；不失一般性地，相應的人 體方位傳感器2也可以設在指示設備的外殼1的外部，再通過連接軸4與外殼1內部的電 源、處理器及外圍電路5相接，那么指示設備的外殼1就可以為任意透明度。具體地，在指示設備工作時，360度的全景攝像頭可以獲取四周的環(huán)境圖像信息， 并經由外圍電路傳送給指示設備的處理器；通過對所述環(huán)境圖像信息或環(huán)境圖像序列信 息進行去噪、矯正、色彩變換、二值化、特征提取等處理，再根據(jù)預設的人體結構、形狀、顏色 或運動信息進行相應對比分析，可以判斷出人體不同手指對指示設備的不同接觸操作(例 如，可以為食指在指示設備的頂部沿逆時針方向劃了 90度的圓弧或由下向上劃動1/4直徑 的距離)；進一步地，若該指示設備中預設了如下規(guī)則當食指在指示設備的頂部沿逆時針方向劃圓弧時，確定為滾輪向前滾動，并且滾 動幅度與所劃圓弧角度成11的正比；當食指在指示設備的頂部沿順時針方向劃圓弧時，確定為滾輪向后滾動，并且滾 動幅度與所劃圓弧角度成11的正比；或者，當食指在指示設備的頂部由下向上劃動或由右向左劃動時，確定為滾輪向前滾 動，并且滾動幅度與劃動距離成正比，相應的比例因子為360度指示設備頂部直徑，即若 劃動距離等于設備頂部直徑，則視為滾輪滾動一圈；當食指在指示設備的頂部由上向下劃動或由左向右劃動時，確定為滾輪向后滾 動，并且滾動幅度與劃動距離成正比，相應的比例因子為360度指示設備頂部直徑，即若 劃動距離等于設備頂部直徑，則視為滾輪滾動一圈；那么，根據(jù)人體不同手指對指示設備的不同接觸操作(依據(jù)所述實例，食指在指 示設備的頂部沿逆時針方向劃了 90度的圓弧或由下向上劃動1/4直徑的距離)可以確定 滾輪的滾動方向和滾動幅度(依據(jù)所述實例，可確定為滾輪向前滾動90度)，并且劃出圓弧 角度或劃動距離越大，滾動幅度越大；劃出圓弧角度或劃動距離越小，滾動幅度越小。本發(fā)明實施例的優(yōu)點在于，本發(fā)明實施例的實現(xiàn)解決了指示設備滾輪位置固定的 問題，使用戶無論在哪個角度均能靈活操作指示設備并準確獲取指示設備滾輪操作。實施例七如圖2所示，一種采用本發(fā)明實施例所述方法的新型指示設備，其具體結構包括外殼1、人體方位傳感器2、移位傳感器3、連接軸4和電源、處理器及外圍電路5 ；所述的人 體方位傳感器2通過連接軸4與電源、處理器及外圍電路5相接；所述的人體方位傳感器2、 連接軸4和電源、處理器及外圍電路5均設于指示設備的外殼1的內部；所述的移位傳感器3設于外殼1的底部，并與外殼1內部的電源、處理器及外圍電路5相連。其中，相應的人體方位傳感器2主要用于獲取人機方位信息和指示設備的移動信 息，本例中采用360度的全景攝像頭作為人體方位傳感器；因此，為使360度的全景攝像頭 采集數(shù)據(jù)方便，本例中指示設備的外殼1可以為透明或半透明的；不失一般性地，相應的人 體方位傳感器2也可以設在指示設備的外殼1的外部，再通過連接軸4與外殼1內部的電 源、處理器及外圍電路5相接，那么指示設備的外殼1就可以為任意透明度。具體地，在指示設備工作時，360度的全景攝像頭可以獲取四周的環(huán)境圖像信息，并經由外圍電路傳送給指示設備的處理器；通過對所述環(huán)境圖像信息或環(huán)境圖像序列信息 進行去噪、矯正、色彩變換、二值化、特征提取等處理，再根據(jù)預設的人體結構、形狀、顏色信 息進行相應對比分析或通過圖像序列中前后幀圖像的圖像匹配和運動估計，可以判斷出指 示設備的旋轉方向和旋轉角度(例如，可以為逆時針方向旋轉90度)。進一步地，若該指示設備中預設了如下規(guī)則當指示設備逆時針旋轉時，確定為滾輪向前滾動，并且用戶預設的滾動幅度與旋 轉角度成11的正比；當指示設備順時針旋轉時，確定為滾輪向后滾動，并且用戶預設的滾動幅度與旋 轉角度成11的正比；那么，根據(jù)指示設備的旋轉方向和旋轉角度(依據(jù)所述實例，可以為逆時針方向 旋轉90度)，以及預設的滾動幅度與旋轉角度的比值(依據(jù)所述實例，可以為1 1)可以 確定滾輪的滾動方向和滾動幅度(依據(jù)所述實例，可確定為滾輪向前滾動90度)，并且旋 轉角度越大，滾動幅度越大；旋轉角度越小，滾動幅度越小。當然，可以設定將指示設備旋轉 到大于預定值才確定滾輪的滾動方向，以區(qū)別于通過旋轉指示設備方式確定擊鍵信息的方 案。本發(fā)明實施例的優(yōu)點在于，本發(fā)明實施例的實現(xiàn)解決了指示設備滾輪位置固定的 問題，使用戶無論在哪個角度均能靈活操作指示設備并準確獲取指示設備滾輪操作。需要說明的是，上述的實施例中的人體方位傳感器包括但不限于360度全景攝像 頭、紅外攝像頭、熱輻射感應傳感器、微波傳感器、超聲波傳感器、電容式傳感器或電磁感應 式傳感器等傳感器信息，凡是本領域普通技術人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，所能想 到的獲取人機方位信息的裝置均屬本發(fā)明的保護范疇；與之類似地，上述的實施例中的圖 像信息或圖像序列信息也包括但不限于圖像信息、視頻信息、熱輻射成像信息、微波成像信 息、超聲波成像信息、電容探測信息、電磁感應探測信息等一維或多維信號。綜合以上本發(fā)明提供的實施例可知本發(fā)明實施例的實施解決了指示設備相對人 體的擺放位置受限的問題，使手指、手掌和手臂可以靈活地變換各種姿勢操作指示設備，從 而使手部得以放松，降低了人體疲勞患病的風險。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書的保護范 圍為準。
權利要求
一種指示設備獲取指示信息的方法，其特征在于，包括獲取人機方位信息和指示設備的狀態(tài)信息；根據(jù)所述的人機方位信息和指示設備的狀態(tài)信息確定屏幕光標的運動參數(shù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的指示設備獲取指示信息的方法，其特征在于，所述的人機方 位信息包括標定人機方位的外部坐標系與標定指示設備的內部坐標系的夾角α和/或左手操作 指示設備還是右手操作指示設備；獲取夾角α和/或確定左手還是右手操作指示設備的方法包括以下至少一項 獲取預定范圍內的環(huán)境圖像信息，并根據(jù)所述環(huán)境圖像信息以及預設的人體或屏幕的 結構、形狀或顏色信息確定夾角α和/或確定左手還是右手操作指示設備； 或者，獲取預定范圍內的環(huán)境圖像序列信息，并根據(jù)所述環(huán)境圖像序列信息，以及預設的屏 幕結構、形狀、顏色信息或人體運動信息確定夾角α和/或確定左手還是右手操作指示設 備。
3.根據(jù)權利要求2所述的指示設備獲取指示信息的方法，其特征在于，所述屏幕光標 的運動參數(shù)包括屏幕光標的移動距離X’與移動方向S’ ；所述指示設備的狀態(tài)信息包括移 動距離X與移動方向S;<formula>formula see original document page 2</formula>式中c表示指示設備的移動距離X與屏幕光標的移動距離X’的比例因子。
4.根據(jù)權利要求1所述的指示設備獲取指示信息的方法，其特征在于，該方法還包括 根據(jù)所述的人機方位信息和指示設備狀態(tài)信息確定指示設備的按鍵操作。
5.根據(jù)權利要求4所述的指示設備獲取指示信息的方法，其特征在于，所述的人機方 位信息包括左手操作指示設備還是右手操作指示設備；確定左手還是右手操作指示設備的方法包括以下至少一項獲取預定范圍內的環(huán)境圖像信息，并根據(jù)所述環(huán)境圖像信息以及預設的人體結構、形 狀或顏色信息確定左手還是右手操作指示設備； 或者，獲取預定范圍內的環(huán)境圖像序列信息，并根據(jù)所述環(huán)境圖像序列信息，以及預設的人 體運動信息確定左手還是右手操作指示設備。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的指示設備獲取指示信息的方法，其特征在于，所述的確定 指示設備的按鍵操作包括確定按左鍵操作、中鍵操作與按右鍵操作，其方法包括根據(jù)人體對指示設備的不同區(qū)域的接觸確定按左鍵操作、中鍵操作或按右鍵操作； 或者，根據(jù)人體不同手指對指示設備的不同接觸確定按左鍵操作、中鍵操作或按右鍵操作； 或者，根據(jù)指示設備的旋轉方向確定按左鍵操作或按右鍵操作。
7.根據(jù)權利要求4所述的指示設備獲取指示信息的方法，其特征在于，該方法還包括 根據(jù)所述的人機方位信息和指示設備狀態(tài)信息確定指示設備的滾輪操作。
8.根據(jù)權利要求1所述的指示設備獲取指示信息的方法，其特征在于，該方法還包括 根據(jù)所述的人機方位信息和指示設備狀態(tài)信息確定指示設備的滾輪操作。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的指示設備獲取指示信息的方法，其特征在于，所述的確定 指示設備的滾輪操作方法包括根據(jù)人體不同手指對指示設備的不同接觸操作確定滾輪的滾動方向和滾動幅度；或， 根據(jù)指示設備的旋轉方向確定滾輪的滾動方向和滾動幅度。
10.根據(jù)權利要求1、2、3、4、5、7或8所述的指示設備獲取指示信息的方法，其特征 在于，所述的指示設備設有人體方位傳感器，用于獲取人機方位信息和指示設備的移動信 息；所述的人體方位傳感器包括360度全景攝像頭、紅外攝像頭、熱輻射感應傳感器、微波 傳感器、超聲波傳感器、電容式傳感器或電磁感應式傳感器。
11.根據(jù)權利要求10所述的指示設備獲取指示信息的方法，其特征在于 所述的人體方位傳感器設于指示設備的外部；或，所述的人體方位傳感器設于指示設備的內部，指示設備外殼為透明或半透明的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種指示設備獲取指示信息的方法，包括獲取人機方位信息和指示設備的狀態(tài)信息；根據(jù)所述的人機方位信息和指示設備的狀態(tài)信息確定屏幕光標的運動參數(shù)。根據(jù)所述的人機方位信息和指示設備狀態(tài)信息確定指示設備的按鍵操作。根據(jù)所述的人機方位信息和指示設備狀態(tài)信息確定指示設備的滾輪操作。所述的指示設備設有人體方位傳感器，用于獲取人機方位信息和指示設備的狀態(tài)信息。本發(fā)明的優(yōu)點在于，本發(fā)明實施例的實現(xiàn)使手指、手掌和手臂可以靈活地變換各種姿勢操作鼠標，從而使手部得以放松，降低了人體疲勞患病的風險。
文檔編號G06F3/033GK101819475SQ201010141378
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月6日 優(yōu)先權日2010年4月6日
發(fā)明者郭小衛(wèi) 申請人:郭小衛(wèi)