一种空中交互无接触的虚拟按键设备及其使用方法

摘要

本发明涉及一种空中交互无接触的虚拟按键设备，包括机体，机体上安装有前方开口的互动框，互动框的内侧顶部上安装有投影仪和摄像头，互动框的背板为投影面板，互动框的内侧底部上安装有红外传感器，机体上还安装有控制器和扬声器，控制器分别与投影仪、摄像头和扬声器连接。本发明还涉及一种空中交互无接触的虚拟按键设备的使用方法。本发明安装在电气装置的实体按键面板旁，控制器与电气装置的控制系统连接，通过投影虚拟技术和图像处理技术相结合，有效实现了空中交互无接触的虚拟按键操作功能，实现了虚拟按键代替实体按键的作用，达到无接触操作应用的目的，避免了频繁接触实体按键带来的病毒感染和传播。

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟交互技术领域，具体涉及一种空中交互无接触的虚拟按键设备及其使用方法。

背景技术

随着科学技术以及计算机技术水平不断的发展，基于视觉投影的虚拟交互系统越发完善，该系统利用投影仪，在特定的区域中投影出一组影像信息，当用户进入投影区域并与系统进行互动时，系统使用相应的算法检测和识别用户的有效动作，根据用户的动作做出相对应的反应，并向用户反馈，形成由投影系统、视觉系统及图像识别算法组成的一整套视觉投影交互系统。

而对于通过实体按键控制的电气装置，可以采用上述基于视觉投影的虚拟按键的方式进行控制。对于厢式电梯来说，一般采用实体按键的形式来控制电梯的运行，使用者需要频繁接触公共电梯按键，而一些办公楼、商场、小区等高层建筑都会用厢式电梯，同样一些利用实体按键操作的公共设备，都是直接接触性的操作，因此这些公共设备的实体按键都属于高频接触的地方，各种病毒和疾病之间相互交叉感染的风险很大，因此需要发明一种空中交互无接触的虚拟按键设备。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的第一个目的是：提供一种空中交互无接触的虚拟按键设备，通过该设备可有效实现空中交互无接触的虚拟按键操作功能，达到无接触操作应用的目的。

本发明的第二个目的是：提供一种空中交互无接触的虚拟按键设备的使用方法，通过该方法可以实现虚拟按键功能，使得虚拟按键代替实体按键，实现无接触操作。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种空中交互无接触的虚拟按键设备，包括机体，机体上安装有前方开口的互动框，互动框的内侧顶部上安装有投影仪和摄像头，互动框的背板为投影面板，互动框的内侧底部上安装有红外传感器，机体上还安装有控制器和扬声器，控制器分别与投影仪、摄像头、红外传感器和扬声器连接。

进一步的，机体安装在外界的电气装置上，机体的控制器与电气装置的控制系统连接。

进一步的，控制器位于机体的背面。

进一步的，扬声器位于互动框的下方。

进一步的，机体的四个角上还设有固定连接孔。

一种空中交互无接触的虚拟按键设备的使用方法，包括以下步骤：

S1、控制器获取电气装置的实体按键面板画面，并通过投影仪在投影面板上投影出电气装置的虚拟按键面板画面；

S2、摄像头实时拍摄虚拟按键面板画面形成图像，当红外传感器监测到有手指按到虚拟按键时，控制器会对摄像头传输的图像进行图像识别，并识别出用户所按的虚拟按键，同时通过扬声器发出滴声提醒用户已完成按键；

S3、控制器将按键信息传递给电气装置的控制系统，电气装置的控制系统控制电气装置完成按键功能。

进一步的，在步骤S2中，当用户需要取消按键时，将手指在需要取消的虚拟按键上停留3秒钟，控制器会对摄像头传输的图像进行图像识别，并识别出用户需要取消的虚拟按键，同时通过扬声器发出滴滴声提醒用户已取消按键，同时执行步骤S3，控制器将取消按键信息传递给电气装置的控制系统，电气装置的控制系统控制电气装置取消按键功能。

总的说来，本发明具有如下优点：

一、本发明安装在电气装置的实体按键面板旁，本发明的控制器与电气装置的控制系统连接，通过投影虚拟技术和图像处理技术相结合，有效实现了空中交互无接触的虚拟按键操作功能，实现了虚拟按键代替实体按键的作用，达到无接触操作应用的目的，避免了频繁接触实体按键带来的病毒感染和传播。

二、本发明结构灵巧，通用性强，工作性能稳定可靠，使用方便快捷。

附图说明

图1是本发明的正面结构示意图。

图2是本发明的背面结构示意图。

图3是本发明的原理框图。

其中：1为机体，1-1为固定连接孔，2为互动框，2-1为投影面板，3为投影仪，4为摄像头，5为扬声器，6为控制器，7为红外传感器。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

如图1和图2所示，一种空中交互无接触的虚拟按键设备，包括机体，机体上安装有前方开口的互动框，互动框的内侧顶部上安装有投影仪和摄像头，互动框的背板为投影面板，互动框的内侧底部上安装有红外传感器，机体上还安装有控制器和扬声器，控制器分别与投影仪、摄像头、红外传感器和扬声器连接。

如图1所示，机体安装在外界的电气装置上，具体来说，机体安装在电气装置的实体按键面板旁，机体的四个角上设有固定连接孔，螺钉穿过机体上的固定连接孔，将机体固定在电气装置上，机体的控制器与电气装置的控制系统连接。

如图2所示，在本实施方式中，控制器位于机体的背面。控制器分别与投影仪、摄像头、红外传感器和扬声器连接，实现整个设备的信息传输交互与处理。投影仪用于在投影面板上投影出电气装置的虚拟按键面板画面，得到虚拟按键面板；摄像头用于实时拍摄虚拟按键面板画面形成图像，并传输给控制器，控制器能够对得到的图像进行图像识别处理，识别出用户所按的虚拟按键；红外传感器用于检测用户是否按到虚拟按键，并将信号传递给控制器；扬声器位于互动框的下方，扬声器用于发出声音提醒用户已完成按键或者取消按键。

如图3所示，一种空中交互无接触的虚拟按键设备的使用方法，包括以下步骤：

S1、控制器获取电气装置的实体按键面板画面，并通过投影仪在投影面板上投影出电气装置的虚拟按键面板画面；

S2、摄像头实时拍摄虚拟按键面板画面形成图像，当红外传感器监测到有手指按到虚拟按键时，控制器会对摄像头传输的图像进行图像识别，并识别出用户所按的虚拟按键，同时通过扬声器发出滴声提醒用户已完成按键；

S3、控制器将按键信息传递给电气装置的控制系统，电气装置的控制系统控制电气装置完成按键功能。

在步骤S2中，当用户需要取消按键时，将手指在需要取消的虚拟按键上停留3秒钟，控制器会对摄像头传输的图像进行图像识别，并识别出用户需要取消的虚拟按键，同时通过扬声器发出滴滴声提醒用户已取消按键，同时执行步骤S3，控制器将取消按键信息传递给电气装置的控制系统，电气装置的控制系统控制电气装置取消按键功能。

电气装置为电梯或者其他具有按键操作的电气装置，本实施方式以电梯进行详细说明。

将本发明安装在电梯实体按键面板旁，控制器与电梯的控制系统连接，控制器获取电梯实体按键面板的画面，控制器通过投影仪在投影面板上投影出与电梯实体按键面板一样的虚拟按键面板画面，形成虚拟按键面板；摄像头实时拍摄虚拟按键面板画面形成图像，并将图像实时传输给控制器，当用户把手指伸进互动框按到虚拟按键面板上的按键时，红外传感器会检测到这一信息，并将该信号传输给控制器，控制器会对快速对此时得到的图像进行图像识别处理，识别出用户所按的虚拟按键，与此同时，控制器会控制扬声器发出滴声提醒用户已完成按键；紧接着，控制器把这个按键信息传递给电梯的控制系统，电梯的控制系统控制电梯完成按键功能，即电梯控制系统控制电梯运行，执行按键功能，去到用户所选择的楼层。

当用户需要取消某一楼层的按键时，把手指放在需要取消的虚拟按键上停留3秒钟，红外传感器会检测到这一信息，并将该信号传输给控制器，控制器会对快速对此时得到的图像进行图像识别处理，识别出用户需要取消的虚拟按键，与此同时，控制器会控制扬声器发出滴滴声提醒用户已取消按键；紧接着，控制器把这个取消按键信息传递给电梯的控制系统，电梯的控制系统控制电梯取消按键功能，即电梯控制系统控制电梯执行取消任务。

总的说来，本发明安装在电气装置的实体按键面板旁，本发明的控制器与电气装置的控制系统连接，通过投影虚拟技术和图像处理技术相结合，有效实现了空中交互无接触的虚拟按键操作功能，实现了虚拟按键代替实体按键的作用，达到无接触操作应用的目的，避免了频繁接触实体按键带来的病毒感染和传播。本发明结构灵巧，通用性强，工作性能稳定可靠，使用方便快捷。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。