一種智能交互投影系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及投影儀技術領域，具體涉及一種智能交互投影系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]投影儀，又稱投影機，是一種可以將圖像或視頻投射到幕布上的設備，可以通過不同的接口同計算機、V⑶、DVD、BD、游戲機、DV等相連接播放相應的視頻信號。投影儀廣泛應用于家庭、辦公室、學校和娛樂場所，根據工作方式不同，有CRT，IXD，DLP等不同類型。
[0003]隨著投影儀技術的不斷更新發(fā)展以及日常的廣泛應用，人們對投影控制的方便和交互性有了越來越多的要求，但目前大多數(shù)產品仍然只能利用紅外筆或電磁筆去控制，無法實現(xiàn)用手進行多點觸摸控制，并且存在成本太高、定位不準、反應速度慢、投影面材質局限等缺點，無法給用戶帶來較好的體驗。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種智能交互投影系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中導致的上述多項缺陷。
[0005]—種智能交互投影系統(tǒng)，由投影屏幕、智能投影儀、攝像頭、紅外發(fā)射器及智能終端組成，所述投影屏幕為豎直平面，智能投影儀包括前端的微型投影儀和后端的服務控制器，微型投影儀和攝像頭連接到服務控制器，微型投影儀和攝像頭調整角度視角覆蓋投影屏幕，紅外發(fā)射器置于投影屏幕前方上部，紅外投射光在投影屏幕前方形成一層與投影屏幕平行的紅外光面，服務控制器中包括無線模塊，智能終端通過無線方式連接到服務控制器，向服務控制器推送投影內容或控制指令，手指觸摸投影屏幕時經過紅外光面，攝像頭捕捉反射紅外光成像，傳遞到服務控制器進行手勢識別，反饋操作指令控制投影播放，實現(xiàn)智能交互。
[0006]具體地，所述服務控制器上加載有模式數(shù)據庫和圖像分析程序，模式數(shù)據庫內保存多種手勢模式與操作指令的對應集，圖像分析程序結合模式數(shù)據庫進行手勢識別，包括如下步驟:
[0007]a,對攝像頭捕捉到的連續(xù)圖片序列做圖像處理，使用背景差分和二值化方法提取圖像中的運動團塊，每個運動團塊代表一個運動目標；
[0008]b，針對每個運動團塊做運動跟蹤，在運行團塊消失時，將完整運動軌跡進行記錄，與模式數(shù)據庫內的手勢模式進行比對，確定用戶手勢動作；
[0009]c，根據用戶的手勢動作，確定對應的操作指令，控制投影播放過程。
[0010]具體地，所述紅外發(fā)射器為紅外一字激光發(fā)射器，紅外一字激光發(fā)射器向下發(fā)光，在投影屏幕前方形成一層與投影屏幕平行的紅外光面。
[0011]具體地，所述攝像頭上貼有紅外濾光片，剔除可見光，僅接收紅外光進入鏡頭。
[0012]具體地，所述服務控制器中的無線模塊為藍牙模塊或WIFI模塊。
[0013]具體地，所述智能終端為電腦、手機或者手持終端。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點在于:該種智能交互投影系統(tǒng)，基于光學原理實現(xiàn)多點觸摸、追蹤和識別的人機交互技術，通過攝像頭捕捉手指觸摸或激光筆照射投影屏幕時所反射的紅外光，將信息傳遞到圖像處理模塊，并對其進行多點定位和分析，判斷出旋轉、縮放等操作意圖后，將處理結果以標準形式傳輸?shù)较鄳膽贸绦颍⒆龀鱿鄳牟僮?，具有低成本、高性能、方便人性化的?yōu)點，為用戶提供了良好的用戶體驗。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明所述的一種智能交互投影系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發(fā)明。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種智能交互投影系統(tǒng)，由投影屏幕14、智能投影儀、攝像頭12、紅外發(fā)射器13及智能終端10組成，其中，所述投影屏幕14為豎直平面，智能投影儀包括前端的微型投影儀15和后端的服務控制器11，微型投影儀15和攝像頭12連接到服務控制器11，微型投影儀15和攝像頭12調整角度視角覆蓋投影屏幕14，紅外發(fā)射器13置于投影屏幕14前方上部，紅外投射光在投影屏幕14前方形成一層與投影屏幕14平行的紅外光面，服務控制器11中包括無線模塊，智能終端10通過無線方式連接到服務控制器11，向服務控制器11推送投影內容或控制指令，手指觸摸投影屏幕時經過紅外光面，攝像頭捕捉反射紅外光成像，傳遞到服務控制器進行手勢識別，反饋操作指令控制投影播放，實現(xiàn)智能交互。
[0018]本實施例中，紅外發(fā)射器13為紅外一字激光發(fā)射器，紅外一字激光發(fā)射器向下發(fā)光，在投影屏幕前方形成一層與投影屏幕平行的紅外光面。在攝像頭12上貼有紅外濾光片，剔除可見光，僅接收紅外光進入鏡頭。所述服務控制器11中的無線模塊為藍牙模塊或WIFI模塊。
[0019]本實施例中，所述服務控制器上加載有模式數(shù)據庫和圖像分析程序，模式數(shù)據庫內保存多種手勢模式與操作指令的對應集，圖像分析程序結合模式數(shù)據庫進行手勢識別，具體方法參考下面的敘述。
[0020]首先，對攝像頭捕捉到的連續(xù)圖片序列做圖像處理，先用背景差分的方法提取圖像中的運動像素，然后用二值化方法去除部分背景中的雜質，接著用形態(tài)學濾波的方法濾去干擾點，并將運動像素連成一個個連通區(qū)域，把這些連通區(qū)域叫做團塊，每個團塊代表一個運動目標；
[0021]接下來，針對每個運動團塊做運動跟蹤，記錄其運動軌跡。為了表述一個目標，首先要對圖像求輪廓，一個封閉的輪廓就代表一個運動塊，求輪廓可以采用常用的canny邊緣檢測算法，求得輪廓后可很方便地求取一個塊的質心和面積，在求得每一個運動塊的面積后，較小和較大的運動塊都認為是干擾或噪聲，可以通過設定面積的區(qū)間來濾除不合理的運動塊，去除干擾。目標跟蹤可以采用質心位置跟蹤方法，主要過程為:(1)獲取當前幀中的運動塊，計算各運動塊的質心位置；(2)計算當前幀中每個質心與前面跟蹤的各個運動塊的質心位置的距離；(3)判斷，如果當前幀中某個質心與前面跟蹤的運動塊的質心距離小于一定值(可根據實際情況通過軟件設定)，可認為它們是同一個運動塊，則把這個質心位置加入到該運動塊的軌跡中。如果當前幀中的一個質心與前面跟蹤的各個運動塊的距離都比較大，可認為這是一個新的運動塊，表示新按下了一個手指，則創(chuàng)建一個新的跟蹤對象，加入到跟蹤隊列中。如果前面跟蹤的某個對象與當前幀中的各個質心的距離都比較大，則認為這個跟蹤對象消失了，這意味著一個手指離開了觸控桌面。這時程序把它的運動信息傳遞出去，并從跟蹤目標隊列中將該對象刪除。
[0022]最后，在運行團塊消失時，將完整運動軌跡進行記錄，系統(tǒng)會對手指或其它物體在投影屏幕上觸摸的軌跡進行識別，即手勢識別，手勢識別是與模式數(shù)據庫內的手勢模式進行比對來實現(xiàn)的，常見的手勢比如有單個手指碰一下屏幕、單個手指在屏幕上移動、兩個手指在屏幕上相對直線移動相對距離增大、兩個手指在屏幕上相對直線移動相對距離減小，通過將這些手勢與具體的操作指令進行對應，來完成對投影內容或過程的控制，比如完成單擊、雙擊、拖拽、放大、縮小等指令動作。
[0023]通過上述實施例容易知道，本發(fā)明所述智能交互投影系統(tǒng)，是一種基于光學原理實現(xiàn)多點觸摸、追蹤和識別的人機交互技術，通過攝像頭捕捉手指觸摸或激光筆照射投影屏幕時所反射的紅外光，將信息傳遞到圖像處理模塊，并對其進行多點定位和分析，判斷出旋轉、縮放等操作意圖后，將處理結果以標準形式傳輸?shù)较鄳膽贸绦颍⒆龀鱿鄳牟僮?，具有低成本、高性能、方便人性化的?yōu)點，為用戶提供了良好的用戶體驗。
[0024]由技術常識可知，本發(fā)明可以通過其它的不脫離其精神實質或必要特征的實施方案來實現(xiàn)。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內或在等同于本發(fā)明的范圍內的改變均被本發(fā)明包含。
【主權項】
1.一種智能交互投影系統(tǒng)，由投影屏幕、智能投影儀、攝像頭、紅外發(fā)射器及智能終端組成，其特征在于:所述投影屏幕為豎直平面，智能投影儀包括前端的微型投影儀和后端的服務控制器，微型投影儀和攝像頭連接到服務控制器，微型投影儀和攝像頭調整角度視角覆蓋投影屏幕，紅外發(fā)射器置于投影屏幕前方上部，紅外投射光在投影屏幕前方形成一層與投影屏幕平行的紅外光面，服務控制器中包括無線模塊，智能終端通過無線方式連接到服務控制器，向服務控制器推送投影內容或控制指令，手指觸摸投影屏幕時經過紅外光面，攝像頭捕捉反射紅外光成像，傳遞到服務控制器進行手勢識別，反饋操作指令控制投影播放，實現(xiàn)智能交互。2.根據權利要求1所述的一種智能交互投影系統(tǒng)，其特征在于:服務控制器上加載有模式數(shù)據庫和圖像分析程序，模式數(shù)據庫內保存多種手勢模式與操作指令的對應集，圖像分析程序結合模式數(shù)據庫進行手勢識別，包括如下步驟: a,對攝像頭捕捉到的連續(xù)圖片序列做圖像處理，使用背景差分和二值化方法提取圖像中的運動團塊，每個運動團塊代表一個運動目標； b，針對每個運動團塊做運動跟蹤，在運行團塊消失時，將完整運動軌跡進行記錄，與模式數(shù)據庫內的手勢模式進行比對，確定用戶手勢動作； c，根據用戶的手勢動作，確定對應的操作指令，控制投影播放過程。3.根據權利要求1所述的一種智能交互投影系統(tǒng)，其特征在于:所述紅外發(fā)射器為紅外一字激光發(fā)射器，紅外一字激光發(fā)射器向下發(fā)光，在投影屏幕前方形成一層與投影屏幕平行的紅外光面。4.根據權利要求1所述的一種智能交互投影系統(tǒng)，其特征在于:所述攝像頭上貼有紅外濾光片，剔除可見光，僅接收紅外光進入鏡頭。5.根據權利要求1所述的一種智能交互投影系統(tǒng)，其特征在于:所述服務控制器中的無線模塊為藍牙模塊或WIFI模塊。6.根據權利要求1所述的一種智能交互投影系統(tǒng)，其特征在于:所述智能終端為電腦、手機或者手持終端。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能交互投影系統(tǒng)，由投影屏幕、智能投影儀、攝像頭、紅外發(fā)射器及智能終端組成，智能投影儀包括微型投影儀和服務控制器，微型投影儀和攝像頭調整角度視角覆蓋投影屏幕，紅外發(fā)射器置于投影屏幕前方上部，在投影屏幕前方形成一層與投影屏幕平行的紅外光面，智能終端無線方式連接服務控制器，向服務控制器推送投影內容或控制指令，手指觸摸投影屏幕時經過紅外光面，攝像頭捕捉反射紅外光成像，傳遞到服務控制器進行手勢識別，反饋操作指令控制投影播放，實現(xiàn)智能交互。本發(fā)明具有低成本、高性能、方便人性化的優(yōu)點，具有良好的用戶體驗。
【IPC分類】G06F3/042, G06F3/01
【公開號】CN105260021
【申請?zhí)枴緾N201510664694
【發(fā)明人】白鴻崢, 張軍峰
【申請人】深圳市祈錦通信技術有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年10月15日