CN104501001B - 一种智能投影灯泡及其互动和智能投影方法 - Google Patents

一种智能投影灯泡及其互动和智能投影方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种智能投影灯泡，包括：灯头、电源输入装置以及智能投影系统；所述智能投影系统，其包括：中央处理器、投影模块、无线传输模块、摄像装置以及可见光/红外光模组。所述投影模块将中央处理器指示的投影信息投影到投影空间；所述无线传输模块将需投影的数据信号信息传输到中央处理器；所述摄像装置采集投影空间图像和交互信息并传送到中央处理器进行处理；所述可见光/红外光模组用来发射覆盖投影空间或者照明空间的可见光/红外光。该智能投影灯泡具有智能投影和智能照明的功能，且轻易便携、价格低廉。本发明还提供一种智能投影灯泡进行互动的方法，增强了用户体验。

Description

一种智能投影灯泡及其互动和智能投影方法
技术领域
本发明涉及一种投影灯泡，特别是涉及一种智能投影灯泡及其互动和智能投影的方法。
背景技术
投影机因其开阔的视野，一直以来都备受用户欢迎。而传统的投影机体积较大且不具备计算机处理功能，应用时需要将投影机连接计算机，用户需同时具备投影机和计算机才能实现投影功能，非常不方便。随着科技的发展，各种具有计算机功能的智能投影机和多媒体应用层出不穷，同时用户对大屏幕和人机交互的要求也越来越强烈。所谓智能投影是指智能投影系统能根据用户的实时操作信息，及时地自动调整投影信息，进行人机互动。将投影机和计算机结合在一起形成智能投影机，除了拥有一般的投影功能，还具有特效投影功能，丰富了用户体验，也使投影机更大众化，使用更随时随地化。但是现有的智能投影机比较占空间，不方便随身携带，且成本较高。
灯泡作为常规照明工具，操作简单，使用非常普遍。但是现有灯泡作用过于单一，一般只能实现照明功能，使用者更加希望能够实现智能照明，所谓智能照明是指智能投影系统可根据用户操作信息或外接环境变化进行照明范围、亮度以及颜色的调整，使用户体验更为舒适。
发明内容
为解决现有的智能投影机比较占空间，不方便随身携带，以及现有灯泡功能过于单一的问题，本发明的一个目的在于提供一种同时具有智能投影和智能照明功能的智能投影灯泡。
本发明的技术方案如下。
根据第一实施例，提供了一种智能投影灯泡，包括：
灯头，用来将智能投影灯泡与灯座连接；
电源输入装置，与所述灯头电连接；
智能投影系统与所述电源输入装置电连接，所述智能投影系统包括：中央处理器、投影模块、无线传输模块、可见光/红外光模组以及摄像装置，
其中，所述无线传输模块与外接的电子设备无线相连，相互独立，同时与中央处理器电相连，所述无线传输模块用以通过无线网络以无线传输的方式使智能投影系统和与其无线连接的电子设备之间实现数据信号信息的传输，将电子设备发出的数据信号信息传输到中央处理器；所述投影模块与所述中央处理器电相连，将中央处理器指示的投影信息投影到投影空间；所述摄像装置与所述中央处理器电相连，采集投影空间或照明空间图像并传送到中央处理器进行对比处理；所述可见光/红外模组与所述中央处理器电相连，用来发射覆盖投影空间或者照明空间的可见光束/红外光束。
根据优选实施例，所述灯头内置交直流转换器，与直流电源输入装置相连接，将交流电源转换为直流电源，给智能投影灯泡供电，所述中央处理器带有USB接入孔，可用来外接电源给智能投影灯泡供电，也可用来读取外接储存卡数据。
根据优选实施例，所述投影模块的投影镜头既可出射投影光束又可出射照明光束。
根据优选实施例，所述摄像装置上设置有透红外选择部件，所述透红外选择部件包括：可见光透过孔、红外光透过滤光镜以及滑动装置；所述可见光透过孔和红外光透过滤光镜面积均大于或等于所述摄像装置的摄像光束出光面积；
所述滑动装置安装在红外光透过滤光镜下面，与中央处理器电相连，由中央处理器控制而自动滑动，当所述可见光/红外模组设置为红外光源且工作时，由中央处理器控制滑动装置，使所述红外光透过滤光镜覆盖在摄像装置的出光孔上。
根据优选实施例，所述投影模块可以是LCOS(Liquid Crystal on Silicon，液晶附硅)微型投影机或者DLP(Digital Light Procession，数字光处理)微型投影机。
根据优选实施例，所述中央处理器、投影模块、无线传输模块、可见光/红外光模组以及摄像装置集成于同一电路板。
根据优选实施例，所述智能投影系统设置有扬声器和蓝牙传输模块。
根据优选实施例，所述智能投影系统为安卓智能投影机、Linux系统智能投影机或IOS系统智能投影机。
根据优选实施例，所述无线传输模块包括广域网无线通信模块和/或支持WiFi直连协议的WiFi无线通信模块。
根据优选实施例，所述中央处理器具有检测单元，用于将智能投影灯泡切换到无线投影模式或者外接投影模式。
根据第二实施例，提供了一种由智能投影灯泡进行互动的方法，其特征在于，包括以下步骤：
由投影模块将中央处理器指示的初始化投影信息投影到投影空间；
由可见光/红外模组发出覆盖所述投影空间的可见光束/红外光束；
由摄像装置采集用户操作时的投影空间图像，并将获得的图像传输到中央处理器；
由中央处理器对所接收的图像与初始化投影信息进行对比处理，获得用户在投影空间操作的位置和信息；
由中央处理器根据所获得的操作位置和信息数据，控制投影模块进行相应的投影，实现用户的操作。
根据优选实施例，所述用户的操作可以是外接用户直接在投影空间下的实时操作，也可以是用户在与智能投影灯泡无线连接的电子设备上进行的实时操作；当用户在与智能投影灯泡无线连接的电子设备上进行实时操作时，步骤S103还包括，使用无线传输模块105将获得的数据信号信息传输到中央处理器101。
根据第三实施例，提供了一种由智能投影灯泡进行智能投影的方法，包括如下步骤：
由投影模块将中央处理器指示的初始化投影信息投影到投影空间；
由中央处理器控制可见光/红外模组中的红外模组发出红外光束，然后控制透红外选择部件中的滑动装置，使红外光透过滤光镜B覆盖摄像装置的出光孔；
由摄像装置采集投影面的图像，并将获得的图像传输到中央处理器；
由中央处理器对所接收的图像进行处理，获得投影面的信息，包括投影背景颜色和投影面凹凸情况；
由中央处理器根据所获得的投影面信息，控制投影模块对投影光束进行校正，进行智能化投影。
根据第四实施例，提供了一种智能投影系统，包括：中央处理器、投影模块、无线传输模块、可见光/红外光模组以及摄像装置，
其中，所述无线传输模块与外接的电子设备无线相连，相互独立，同时与中央处理器电相连，所述无线传输模块用以通过无线网络以无线传输的方式使智能投影系统和与其无线连接的电子设备之间实现数据信号信息的传输，将电子设备发出的数据信号信息传输到中央处理器；所述投影模块与所述中央处理器电相连，将中央处理器指示的投影信息投影到投影空间；所述摄像装置与所述中央处理器电相连，采集投影空间或照明空间图像并传送到中央处理器进行对比处理；所述可见光/红外模组与所述中央处理器电相连，用来发射覆盖投影空间或者照明空间的可见光束/红外光束。
根据本发明实施例的智能投影灯泡具有智能投影和智能照明的功能，且轻易便携、价格低廉。由于灯泡本身具有发光装置，因此如果灯泡设有智能投影系统，用户不需使用电视、显示器等比较占位置的工具，只需要与手机、电脑、平板等电子设备进行无线连接等简单的操作，则仅仅使用智能投影灯泡即可就可轻松观看影视节目及人机交互游戏等活动，具有虚拟现实沉浸感，降低了成本。另外，借助智能投影系统，灯泡除了常规照明，还可实现智能照明。本发明还提供一种智能投影灯泡进行互动的方法，可以通过该方法，可以实现使用智能投影灯泡与用户进行投影互动，增强用户的互动体验感受。
附图说明
图1为一实施例中智能投影灯泡的模块图；
图2为一实施例中智能投影灯泡进行互动的方法的流程图；
图3为另一实施例中智能投影灯泡的模块图；
图4为另一实施例中智能投影灯泡中透红外选择部件结构放大图；
图5为另一实施中例智能投影灯泡进行智能投影的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
图1为智能投影灯泡的模块图。如图1所示，智能投影灯泡包括：灯头300、电源输入装置200和智能投影系统100。智能投影系统100包括：中央处理器101、投影模块102、摄像装置103、可见光/红外模组104以及无线传输模块105。
其中，灯头300可为普通灯头，用来将智能投影灯泡与灯座连接，为与相应的灯座匹配，可制造成旋转式或者卡槽式；灯头300可内置交直流转换器，与电源输入装置200相连接，交直流转换器将交流电源转换为直流电源，给智能投影灯泡供电；电源输入装置200也可直接与移动电源等直流电源相连接，给智能投影灯泡供电。
中央处理器101可带有USB接入孔，可用来外接电源给智能投影灯泡供电，也可用来读取外接储存卡数据，使智能投影灯泡处于外接投影模式。中央处理器101可具有检测单元，用于将智能投影灯泡切换到无线投影模式或者外接投影模式。
投影模块102可为普通微型投影机，可以是LCOS微型投影机或者DLP微型投影机。投影模块102，与中央处理器101电相连，将中央处理器101指示的投影信息投影到投影空间，中央处理器101指示的信息包括：USB接入孔外接储存卡信息或与中央处理器101无线连接的智能手机、平板、掌上电脑、台式机等电子设备经无线网络传输到中央处理器101的投影信息；投影模块102投影镜头既可出射投影光束又可出射照明光束，出射照明光束时可实现智能投影灯泡的智能照明功能。
摄像装置103，与中央处理器101电相连，用于采集投影空间或照明空间图像并传输到中央处理器101进行处理；为使摄像装置103的摄像光束可覆盖投影空间或照明空间，摄像装置103的摄像方向可调整。
可见光/红外模组104，与中央处理器101电相连，用来发射覆盖投影空间或照明空间的可见光束/红外光束；为使可见光/红外模组104的光束可覆盖投影空间或照明空间，可见光/红外模组104的方向可调整。
无线传输模块105与与外接的电子设备无线相连，相互独立，同时与中央处理器101电相连，通过无线网络以无线传输的方式实现智能投影系统100和与其无线连接的智能手机、平板、掌上电脑、台式机等电子设备之间的数据信号信息互相传输。当用户通过电子设备直接对智能投影系统发出控制数据信号时，无线传输模块105将电子设备发出的数据信号信息传输到中央处理器101，完成对智能投影系统的控制，以达到实时交互的目的。
投影模块102、摄像装置103、可见光/红外模组104以及无线传输模块105均与中央处理器101电相连，均可由中央处理器控制是否处于工作模式，进而控制智能投影灯泡处于智能投影和智能照明等工作模式。
当智能投影灯泡处于智能照明模式时，照明光束从投影模块102的投影镜头射出，中央处理器101根据照明需要控制相关模块工作，进行无影或亮度自动调节或者光颜色可变化的照明效果。
本领域的技术人员能够理解，智能投影系统100可包括在智能投影灯泡内，但本发明不限于此，只要智能投影系统与电源装置200和灯头300之间形成例如图1所示的电连接模式，并进行相应的交互操作，就不影响本发明实施例的实现。另外，图1所示的智能投影系统100包括中央处理器101、投影模块102、摄像装置103、可见光/红外模组104以及无线传输模块105，但是，本领域的技术人员能够理解，根据实际需要的不同，智能投影系统100可包括更多或更少的模块。另外，各个相应的模块也可以进一步设有完成特定功能的模块，例如如图3所示，摄影装置103上可设置有透红外选择部件103a，如下面结合图3、图4详细论述的。
而且，本领域的技术人员能够理解，智能投影系统100既可以作为独立的组件，又可以与例如电源装置200和灯头300结合而形成智能投影灯泡。
当智能投影灯泡处于智能投影模式时，例如智能投影灯泡进行互动时，中央处理器101、投影模块102、摄像装置103、可见光/红外模组104均处于工作模式；当智能投影灯泡在外接投影模式下互动时，无线传输模块105处于非工作模式，而当智能投影灯泡在投影模式下互动时，无线传输模块105则处于工作模式。如图2所示，所述方法包括以下步骤：
步骤S101：由投影模块102将中央处理器101指示的初始化投影信息投影到投影空间；
步骤S102：由可见光/红外模组104发出可见光束/红外光束覆盖所述投影空间；
步骤S103：由摄像装置103采集用户操作时的投影空间图像，并将获得的图像传输到中央处理器101；
步骤S104：由中央处理器101对所接收的图像与初始化投影信息进行对比处理，获得用户在投影空间操作的位置和信息；
步骤S105：由中央处理器101根据所获得的操作位置和信息数据，控制投影模块102进行相应的投影，实现用户的操作。
用户的操作可以是外接投影用户直接在投影空间下的实时操作，也可以是用户在与智能投影灯泡无线连接的电子设备上进行的实时操作；当用户在与智能投影灯泡无线连接的电子设备上直接进行实时操作时，步骤S103还包括，使用无线传输模块105将获得的数据信号信息传输到中央处理器101。
所述步骤S104的处理为：由中央处理器101对所述摄像装置103采集的图像与初始化投影信息进行对比处理，获得用户操作遮挡所述可见光/红外光模组104光束的位置和信息，根据所检测的位置和信息，中央处理器101控制投影模块102作出相应的投影，实现用户的操作。
例如：当投影模块102将一国际象棋棋局的初始化图像投影到投影空间时，可见光/红外模组104发出可见光束/红外光束覆盖象棋的初始化图像投影空间，当用户在投影空间或者与中央处理器101无线连接的电子终端触碰某一棋子时，摄像装置103采集到用户操作时的投影图像并与初始化投影图像对比处理，获得用户操作的位置和信息，并将其传输到中央处理器101，中央处理器101根据事先设定的对应关系，得到被触碰棋子在投影物平面的移动位置关系，然后及时指示投影模块102投影棋子移动后的画面，实现用户的操作，达到人机交互的目的，增强了用户的体验和虚拟现实沉浸感。
如图3和图4所示，在另一优选实施例中，摄像装置103上设置有透红外选择部件103a，包括：可见光透过孔A、红外光透过滤光镜B以及滑动装置(图中未显示)；可见光透过孔A和红外光透过滤光镜B面积均大于或等于摄像装置102的摄像光束出光面积。滑动装置安装在红外光透过滤光镜B下面，与中央处理器电相连，由中央处理器101控制而自动滑动，当可见光/红外模组104设置为红外光源且工作时，由中央处理器101控制滑动装置，使红外光透过滤光镜B覆盖在摄像装置103的出光孔上，过滤可见光而透光红外光束进入摄像装置103。
摄像装置103上设置透红外选择部件103a可使智能投影灯泡更加智能化，可检测投影空间背景颜色以及投影面凹凸情况并通过中央处理器101进行投影校正，实现智能投影使投影画面满足自适应条件，增强用户舒适度。如图5所示，当投影面情况使投影画面不够清晰时，进行智能投影的步骤如下：
步骤S201：由投影模块102将中央处理器101指示的初始化投影信息投影到投影空间；
步骤S202：由中央处理器101控制可见光/红外模组104中的红外模组发出红外光束，然后控制透红外选择部件103a中的滑动装置，使红外光透过滤光镜B覆盖摄像装置103的出光孔；
步骤S203：由摄像装置103采集投影面的图像，并将获得的图像传输到中央处理器101；
步骤S204：由中央处理器101对所接收的图像进行处理，获得投影面的信息，包括投影背景颜色和投影面凹凸情况；
步骤S205：由中央处理器101根据所获得的投影面信息，控制投影模块102对投影光束进行校正，进行智能化投影。
所述步骤S203的具体过程为：由红外模组104发出红外光束照射到投影面，与环境可见光束以及投影光束一起经投影面反射到红外光透过滤光镜B，环境可见光以及投影光被过滤掉，而红外波段的光线进入摄像装置，保证了摄像装置采集到的图像成像质量。
用户的操作可以是外接投影用户直接在投影空间下的实时操作，也可以是用户在与智能投影灯泡无线连接的电子设备上进行的实时操作；当用户在与智能投影灯泡无线连接的电子设备上进行实时操作时，步骤S203还包括，使用无线传输模块105将获得的数据信号信息传输到中央处理器101。
例如：当投影模块102将一具有凹凸不平的平面的国际象棋棋局的初始化图像投影到投影空间时，中央处理器101控制可见光/红外模组104发出红外光束，然后控制透红外选择部件103a中的滑动装置，使红外光透过滤光镜B覆盖摄像装置103的出光孔，红外模组104发出红外光束照射到棋盘的投影面，与环境可见光束以及投影光束一起经投影面反射到红外光透过滤光镜B，环境可见光以及投影光被过滤掉，而红外波段的光线进入摄像装置103；当用户在投影空间或者与中央处理器101无线连接的电子终端触碰某一棋子时，摄像装置103采集到用户操作时的投影图像并与初始化投影图像对比处理，获得用户操作的位置和信息，包括投影棋局的背景颜色和棋盘平面的凹凸情况等，并将其传输到中央处理器101；中央处理器101根据事先设定的对应关系，得到被触碰棋子在投影物平面的移动位置关系，然后及时指示投影模块102对投影的光束进行校正，投影棋子移动后的校正画面，实现用户的操作，达到人机交互的目的，增强了用户的体验和虚拟现实沉浸感，实现智能投影使投影画面满足自适应条件。
根据本发明实施例的智能投影灯泡具有智能投影和智能照明的功能，且轻易便携、价格低廉。由于灯泡设有智能投影系统，用户不需使用电视、显示器等比较占位置的工具，只需要与手机、电脑、平板等电子设备进行无线连接等简单的操作，就可轻松观看影视节目及人机交互游戏等活动，具有较好的互动效果。另外，借助智能投影系统，灯泡除了常规照明，还可实现智能照明。
使用本发明提供的一种智能投影灯泡进行互动的方法，可以实现使用智能投影灯泡与用户进行投影互动，增强用户的互动体验感受。
以上内容是结合优选技术方案对本发明所做的进一步详细说明，不能认定发明的具体实施仅限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应该视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种智能投影灯泡，包括：
灯头，用来将智能投影灯泡与灯座连接；
电源输入装置，与所述灯头电连接；
智能投影系统与所述电源输入装置电连接，所述智能投影系统包括：中央处理器、投影模块、无线传输模块、可见光/红外光模组以及摄像装置，
其中，所述无线传输模块与外接的电子设备无线相连，相互独立，同时与中央处理器电相连，所述无线传输模块用以通过无线网络以无线传输的方式使智能投影系统和与其无线连接的电子设备之间实现数据信号信息的传输，将电子设备发出的数据信号信息传输到中央处理器；
所述投影模块与所述中央处理器电相连，将中央处理器指示的投影信息投影到投影空间；所述摄像装置与所述中央处理器电相连，采集投影空间或照明空间图像并传送到中央处理器进行对比处理；所述可见光/红外模组与所述中央处理器电相连，用来发射覆盖投影空间或者照明空间的可见光束/红外光束；
所述摄像装置上设置有透红外选择部件，所述透红外选择部件包括：可见光透过孔、红外光透过滤光镜以及滑动装置；所述可见光透过孔和红外光透过滤光镜面积均大于或等于所述摄像装置的摄像光束出光面积；
所述滑动装置安装在红外光透过滤光镜下面，与中央处理器电相连，由中央处理器控制而自动滑动，当所述可见光/红外模组设置为红外光源且工作时，由中央处理器控制滑动装置，使所述红外光透过滤光镜覆盖在摄像装置的出光孔上。
2.根据权利要求1所述的智能投影灯泡，其特征在于，所述灯头内置交直流转换器，与直流电源输入装置相连接，将交流电源转换为直流电源，给智能投影灯泡供电，所述中央处理器带有USB接入孔，可用来外接电源给智能投影灯泡供电，也可用来读取外接储存卡数据。
3.根据权利要求1所述的智能投影灯泡，其特征在于，所述投影模块的投影镜头既可出射投影光束又可出射照明光束。
4.根据权利要求1所述的智能投影灯泡，其特征在于，所述投影模块可以是LCOS微型投影机或者DLP微型投影机。
5.根据权利要求1所述的智能投影灯泡，其特征在于，所述中央处理器、投影模块、无线传输模块、可见光/红外光模组以及摄像装置集成于同一电路板。
6.根据权利要求1所述的智能投影灯泡，其特征在于，所述智能投影系统设置有扬声器和蓝牙无线传输模块。
7.根据权利要求1所述的智能投影灯泡，其特征在于，所述智能投影系统为安卓智能投影机、Linux系统智能投影机或IOS系统智能投影机。
8.根据权利要求1所述的智能投影灯泡，其特征在于，所述无线传输模块包括广域网无线通信模块和/或支持WiFi直连协议的WiFi无线通信模块。
9.根据权利要求8所述的智能投影灯泡，其特征在于，所述中央处理器具有检测单元，用于将智能投影灯泡切换到无线投影模式或者外接投影模式。
10.一种由智能投影灯泡进行互动的方法，其特征在于，包括以下步骤：
由投影模块将中央处理器指示的初始化投影信息投影到投影空间(S101)；
由可见光/红外模组发出覆盖所述投影空间的可见光束/红外光束(S102)；
由摄像装置采集用户操作时的投影空间图像，并将获得的图像传输到中央处理器(S103)；
由中央处理器对所接收的图像与初始化投影信息进行对比处理，获得用户在投影空间操作的位置和信息(S104)；
由中央处理器根据所获得的操作位置和信息数据，控制投影模块进行相应的投影，实现用户的操作(S105)。
11.根据权利要求10所述的智能投影灯泡进行互动的方法，其特征在于，所述用户的操作可以是外接投影时用户直接在投影空间下的实时操作，也可以是用户在与智能投影灯泡无线连接的电子设备上进行的实时操作；当用户在与智能投影灯泡无线连接的电子设备上进行实时操作时，步骤S103还包括，使用无线传输模块105将获得的数据信号信息传输到中央处理器101。
12.一种由智能投影灯泡进行智能投影的方法，包括如下步骤：
由投影模块将中央处理器指示的初始化投影信息投影到投影空间(S201)；
由中央处理器控制可见光/红外模组中的红外模组发出红外光束，然后控制透红外选择部件中的滑动装置，使红外光透过滤光镜B覆盖摄像装置的出光孔(S202)；
由摄像装置采集投影面的图像，并将获得的图像传输到中央处理器(S203)；
由中央处理器对所接收的图像进行处理，获得投影面的信息，包括投影背景颜色和投影面凹凸情况(S204)；
由中央处理器根据所获得的投影面信息，控制投影模块对投影光束进行校正，进行智能化投影(S205)。
13.一种智能投影系统，包括：中央处理器、投影模块、无线传输模块、可见光/红外光模组以及摄像装置，其中，所述无线传输模块与外接的电子设备无线相连，相互独立，同时与中央处理器电相连，所述无线传输模块用以通过无线网络以无线传输的方式使智能投影系统和与其无线连接的电子设备之间实现数据信号信息的传输，将电子设备发出的数据信号信息传输到中央处理器；所述投影模块与所述中央处理器电相连，将中央处理器指示的投影信息投影到投影空间；所述摄像装置与所述中央处理器电相连，采集投影空间或照明空间图像并传送到中央处理器进行对比处理；所述可见光/红外模组与所述中央处理器电相连，用来发射覆盖投影空间或者照明空间的可见光束/红外光束。
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