CN103116401B - 一种光幕交互投影系统及其投影方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光幕交互投影系统及其投影方法，该系统包括一投影仪和一水雾发射器；一上位计算机、一图像处理装置、一图像采集装置和一红外光栅发射器；水雾发射器用于制作水雾屏幕；红外光栅发射器用于发射与水雾屏幕相重合的红外光栅；图像采集装置获取用户使用手指在水雾屏幕上发出的控制指令所形成的红外光斑，并将此信息发送到图像处理系统中；图像处理装置判断出手指发出的控制指令，并传输给上位计算机，由上位计算机根据手指发出的控制指令完成相应的操作。本发明提供的投影系统和方法可以不用固定屏幕，适应家用和一般商务使用，可以实现徒手交互投影，不依赖于激光笔或遥控笔，实现更加智能化的人机交互功能，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及投影成像领域，尤其涉及一种光幕交互投影系统及其投影方法。
背景技术
传统的投影设备的交互技术大部分要么依赖类似于电子白板或者其他专用的电子设备，例如在演示PPT专用的激光笔，触摸板，投影交互相对落后，投影屏幕只能简单的作为一个投影屏幕，只能看不能动。在新一代的交互式投影设备中，引入了红外点触笔和遥控激光笔的的概念，实现了近点交互和远程交互，但都需要手持一个设备来进行交互，另外这类交互投影一般都需要一个固定的投影屏幕，限制了应用场景。
在一些利用水和烟雾成像的技术中，例如申请号为201010571079.5的专利，其公开的为一种采用烟花烟雾做屏幕投影系统及方法，需要使用烟花发射器，不能在家庭环境中使用，而在申请号为201110174173.1，其提供了一种水影成像的方法，利用特殊溶液使得投影设备的投影内容在溶液上成像，需要改装投影设备和配置特殊溶液，应用场景限制较大，而将激光投影在喷泉上成像的技术，在家庭环境中无法形成水幕，同时这些投影技术目前还不能实现交互。
有鉴于此，现有技术有待改进和提高。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明目的在于提供一种光幕交互投影系统及其投影方法，本发明的方法及系统实现无屏幕投影和无专用设备交互技术的结合，为摆脱了对固定屏幕的限制，其次实现徒手操作交互，摆脱了激光遥控笔和红外点触笔，另外也实现了水雾投影交互技术的家用，同时在水雾投影上实现交互技术。本发明的技术方案如下：
一种光幕交互投影系统，其中，包括一水雾投影系统和一徒手交互系统，其中，所述水雾投影系统包括：一投影仪和一水雾发射器；所述徒手交互系统包括：一上位计算机、一图像处理装置、一图像采集装置和一红外光栅发射器；
其中，所述水雾发射器用于发射出水雾，形成水雾屏幕，所述投影仪用于将图像投影在所述水雾屏幕上形成可视影像；所述红外光栅发射器设置在所述水雾发射器的下方，用于发射出与所述水雾屏幕相重合的红外光栅；所述图像采集装置用于获取用户在水雾屏幕上发出的控制指令所形成的红外光斑的图像，并将其获得的红外光斑的图像信息发送到与之相连的所述图像处理装置中；所述图像处理装置分析所述红外光斑在图像中的位置，并与所述投影仪所投影的信息相结合，分析判断出手指发出的控制指令，并传输给所述上位计算机，由上位计算机根据手指发出的控制指令完成相应的操作。
所述光幕交互投影系统，其中，所述水雾发射器发射出的水雾的形状为带状。
所述光幕交互投影系统，其中，用户发出的控制指令的方式为徒手点击。
所述光幕交互投影系统，其中，所述图像采集装置为一红外相机。
所述光幕交互投影系统，其中，所述红外相机上设置有一红外滤镜。
所述光幕交互投影系统的投影方法，其中，其包括以下步骤：
A．所述水雾发射器发射出水雾，形成水雾屏幕，同时投影仪将图像投影到所述水雾屏幕上，形成可视图像；
B．红外光栅发射器发射出红外光栅到水雾屏幕上，红外光栅接收用户发出的徒手点击指令后形成红外光斑；
C．图像采集装置获取所述水雾屏幕中的红外光斑的图像信息，并将此信息发送到图像处理装置，所述图像处理装置结合投影仪中投影的内容信息，分析判断出用户手指发出的控制指令；
D．所述图像处理装置将其判断得出的手指作出的控制指令信息传输给上位计算机，所述上位计算机根据控制指令对投影仪做出相应的操作。
有益效果：本发明提供的一种光幕交互投影系统及其投影方法，通过使用水雾发射器产生带状的水雾，投影仪将图像投影在水雾上形成可视画面，在带状水雾的边缘放置红外光栅发射器，让红外光栅正好与水雾屏幕重叠，用手指点击成像的投影画面，同时也点击了红外光栅，形成红外光斑，图像采集装置捕获到红外光斑，通过图像处理模块得到光斑的位置，翻译成对投影屏幕的触摸操作给上位计算机，从而完成了投影系统与人之间的交互，本发明提供的系统及方法不仅可以不固定屏幕实现投影，适应家用和一般商务使用，并且实现徒手交互投影，容易实现，成本低廉。
附图说明
图1为本发明的一种光幕交互投影系统的原理结构图。
图2为本发明的一种光幕交互投影系统的具体实施例示意图。
图3为本发明的一种光幕交互投影的投影方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示为本发明提供的一种光幕交互投影系统，其中，该系统包括一水雾投影系统和一徒手交互系统，所述水雾投影系统包括：一投影仪20和一水雾发射器10；所述徒手交互系统包括：一上位计算机60、一图像处理装置50、一图像采集装置40和一红外光栅发射器30；
其中，所述水雾发射器10用于发射出水雾，形成水雾屏幕，所述投影仪20用于将图像投影在所述水雾屏幕上形成可视影像；所述红外光栅发射器30设置在所述水雾发射器10的下方，用于发射出与所述水雾屏幕相重合的红外光栅；所述图像采集装置40用于获取用户在水雾屏幕上发出的控制指令所形成的红外光斑的图像，并将其获得的红外光斑的图像信息发送到与之相连的所述图像处理装置50中；所述图像处理装置50分析所述红外光斑在图像中的位置，并与所述投影仪20所投影的信息相结合，分析判断出手指发出的控制指令，并传输给所述上位计算机60，由上位计算机60根据手指发出的控制指令完成相应的操作。
优选的，上述水雾发射器10发射出的水雾的形状为带状，所述水雾发射器发射水雾的方向是可以为任意方向。另外可以想到的是，本发明中同样可以使用烟雾发射器发射出烟雾屏幕进行投影，此可以取得与水雾发射器相同的技术效果。
在上述光幕交互投影系统中用户发出的控制指令的方式为可以为徒手点击或者其他点击方式，只要能取得引起红外光栅发射器发射到水雾屏幕上的红外光栅产生红外光斑的效果即可。
如图2所示为本发明一种光幕交互投影系统的最佳实施例的示意图，在图2中，水雾发射器发射出带状水雾形成带状水雾屏幕，同时投影仪将图像投影到带状水雾屏幕上形成可视图像。位于水雾发射器下方有一红外光栅发射器，该红外光栅发射器发射出红外光栅到带状水雾屏幕中，与带状水雾屏幕重合。
当用户需要对投影仪投影出的影像内容进行更改时，其通过徒手点击的方式点击水雾屏幕中想要进行操作的位置，此时由于在水雾屏幕中含有与其重合的红外光栅，所以用户在点击水雾屏幕的同时也点击到了红外光栅，红外光栅被点击之后，在被点击的点形成红外光斑。
位于水雾屏幕对面的图像采集装置获取在水雾屏幕中形成的红外光斑，在具体的实施例中，优选的使用红外相机，在红外相机上设置一红外滤镜，提高红外光斑的拍摄效果。
红外相机将拍摄到的红外光斑的信息发送给与之相连接的图像处理装置，在具体的实施例中，一般的计算机有可以具有此功能，在本实施中，将此图像处理功能融合到上位计算机中，上位计算机中的图像处理装置对接收到来自红外相机的红外光斑信息结合投影仪投影出的内容信息，分析判断出用户具体发出的控制指令，并将其判断出的控制指令传送给上位计算机中的控制指令执行系统，由此控制指令执行系统根据用户的指令对投影仪发出相应的操作，投影仪根据上位计算机发出的操作进行对应的图像播放。
本发明提供了一种光幕交互投影系统，该系统通过使用水雾发射器发射出带状水雾屏幕，该水雾屏幕中含有与之重合的从红外光栅发射器中发射出的红外光栅，用户使用徒手点击水雾屏幕的方式发出控制指令；图像采集装置采集到水雾屏幕上红外光栅因为被点击后产生的红外光斑，并将此红外光斑信息发送到图像处理装置中，所述图像处理装置根据红外光斑信息和投影仪中投影的内容信息分析判断出用户具体的控制指令内容，并将分析结果发送到上位计算机，上位计算机根据控制指令的内容对投影仪作出相应的操作。本发明的系统为无固定屏幕实现投影，适应家用和一般商务使用，并且可以实现徒手交互投影，使用方便，成本低廉，提供了一种执行效率高，可实施性强的投影系统。
另外本发明还提供了一种如所述光幕交互投影系统的投影方法，其中，其包括以下步骤：
S1．所述水雾发射器发射出水雾，形成水雾屏幕，同时投影仪将图像投影到所述水雾屏幕上，形成可视图像。
水雾发射器发出带状水雾，形成一带状水雾屏幕，位于水雾屏幕前方的投影仪将图像投影到该带状水雾屏幕上，在水雾屏幕上可以呈现出可视图像。
S2．红外光栅发射器发射出红外光栅到水雾屏幕上，红外光栅接收用户发出的徒手点击指令后形成红外光斑。
红外光栅发射器发出的红外光栅与水雾屏幕相重合，用户使用徒手在水雾屏幕上发出控制指令时，在点击水雾屏幕的同时也点击到了与水雾屏幕重合的红外光栅，红外光栅在被点击之后，在被点击点形成红外光斑。
S3．图像采集装置获取所述水雾屏幕中的红外光斑的图像信息，并将此信息发送到图像处理装置，所述图像处理装置结合投影仪中投影的内容信息，分析判断出用户手指发出的控制指令。
图像采集装置，在上述实施例中使用的为红外相机，获取到水雾屏幕中的红外光斑的图像信息，并将此信息发送到图像处理装置，所述图像处理装置将此信息与投影仪中投影的内容信息，判断出用户手指发出的控制指令为何控制指令。
S4．所述图像处理装置将其判断得出的手指作出的控制指令信息传输给上位计算机，所述上位计算机根据控制指令对投影仪做出相应的操作。
图像处理装置将其判断出的控制指令信息传输给上位计算机，该上位计算机根据控制指令对投影仪中投影的内容作出相应的更改。
本发明提供了一种光幕交互投影系统及其投影方法，该系统包括一投影仪和一水雾发射器；一上位计算机、一图像处理装置、一图像采集装置和一红外光栅发射器；水雾发射器用于制作水雾屏幕；红外光栅发射器用于发射与水雾屏幕相重合的红外光栅；图像采集装置获取用户使用手指在水雾屏幕上发出的控制指令所形成的红外光斑，并将此信息发送到图像处理系统中；图像处理装置判断出手指发出的控制指令，并传输给上位计算机，由上位计算机根据手指发出的控制指令完成相应的操作。本发明提供的投影系统和方法可以不用固定屏幕，适应家用和一般商务使用，可以实现徒手交互投影，不依赖于激光笔或遥控笔，实现更加智能化的人机交互功能，使用方便。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种光幕交互投影系统，其特征在于，包括一水雾投影系统和一徒手交互系统，其中，所述水雾投影系统包括：一投影仪和一水雾发射器；所述徒手交互系统包括：一上位计算机、一图像处理装置、一图像采集装置和一红外光栅发射器；
其中，所述水雾发射器用于发射出水雾，形成水雾屏幕，所述投影仪用于将图像投影在所述水雾屏幕上形成可视影像；所述红外光栅发射器设置在所述水雾发射器的下方，用于发射出与所述水雾屏幕相重合的红外光栅；所述图像采集装置用于获取用户在水雾屏幕上发出的控制指令所形成的红外光斑的图像，并将其获得的红外光斑的图像信息发送到与之相连的所述图像处理系统中；所述图像处理装置分析所述红外光斑在图像中的位置，并与所述投影仪所投影的信息相结合，分析判断出手指发出的控制指令，并传输给所述上位计算机，由上位计算机根据手指发出的控制指令完成相应的操作；
所述水雾发射器发射出的水雾的形状为带状；所述水雾发射器发射水雾的方向为任意方向。
2.根据权利要求1所述光幕交互投影系统，其特征在于，用户发出的控制指令的方式为徒手点击。
3.根据权利要求1所述光幕交互投影系统，其特征在于，所述图像采集装置为一红外相机。
4.根据权利要求3所述光幕交互投影系统，其特征在于，所述红外相机上设置有一红外滤镜。
5.一种如权利要求1所述光幕交互投影系统的投影方法，其特征在于，其包括以下步骤：
A．所述水雾发射器发射出水雾，形成水雾屏幕，同时投影仪将图像投影到所述水雾屏幕上，形成可视图像；
B．红外光栅发射器发射出红外光栅到水雾屏幕上，红外光栅接收用户发出的徒手点击指令后形成红外光斑；
C．图像采集装置获取所述水雾屏幕中的红外光斑的图像信息，并将此信息发送到图像处理装置，所述图像处理装置结合投影仪中投影的内容信息，分析判断出用户手指发出的控制指令；
D．所述图像处理装置将其判断得出的手指作出的控制指令信息传输给上位计算机，所述上位计算机根据控制指令对投影仪做出相应的操作；
所述水雾发射器发射水雾的方向为任意方向。
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