CN105023531A - 互动幻影成像设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供互动幻影成像设备及方法，所述设备包括：第一座体、分光镜、第二座体、摄像头及控制主机；所述第一座体，连接于所述分光镜的一侧；所述第一座体内设有显示装置，所述显示装置至少具有朝向所述分光镜设置的显示面；分光镜，连接所述第一座体，所述分光镜包括朝向所述显示装置的显示面设置的镜面；第二座体，其连接所述分光镜上与连接第一座体的一侧相对的另一侧；摄像头，设于所述互动幻影成像设备外表面；控制主机，线路连接于所述显示装置及摄像头；可通过摄像头采集互动者的输入，由控制主机据以控制显示装置进行显示内容的对应变化，实现良好的可控制的幻影成像效果。

Description

互动幻影成像设备及方法

技术领域

本发明涉及图像显示技术领域，特别是涉及互动幻影成像设备及方法。

背景技术

互动幻影成像设备将显示画面通过分光镜悬浮在半空中成像，形成一种三维立体感，效果奇特，具有强烈的纵深感。形成空中幻象中间可结合实物，实现影像与实物的结合，观众无需配套3d眼镜即可观看立体场景，幻影成像技术颠覆了传统的展示效果，给人深刻印象。幻影成像显示部分可通过液晶屏或投影机成像，设备大小可由几英寸到十几米不等，广泛的应用于科技馆、博物馆、展览馆、广告展示、商业推广等场合。现有技术主要是单纯的播放演示，画面固定，或者是使用液晶面板加触摸屏的方式实现简单的观众互动。触摸屏互动的方式的缺点是画面不透明，与幻影成像的三维画面不协调，无法对模型进行三维操控，不能给用户一种三维全息的操作感。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供互动幻影成像设备，解决现有技术中的幻影成像技术显示及控制效果不佳的问题。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种互动幻影成像设备，包括：第一座体、分光镜、第二座体、摄像头及控制主机；所述第一座体，连接于所述分光镜的一侧；所述第一座体内设有显示装置，所述显示装置至少具有朝向所述分光镜设置的显示面；分光镜，连接所述第一座体，所述分光镜包括朝向所述显示装置的显示面设置的镜面；第二座体，其连接所述分光镜上与连接第一座体的一侧相对的另一侧；摄像头，设于所述互动幻影成像设备外表面；控制主机，线路连接于所述显示装置及摄像头。

可选的，所述摄像头的设置位置包括：第一座体、分光镜、或第二座体的外表面。

可选的，所述摄像头，其设置为图像采集方向为水平方向。

可选的，所述摄像头，其设置为图像采集方向为竖直方向。

可选的，所述分光镜在水平方向上成像角度为90度～360度。

可选的，所述分光镜的未露出角度是由连接第一座体及第二座体的连接板所遮挡的。

可选的，所述分光镜的形状为棱锥形体，其具有一至四个的其中一种数量的侧面，每个侧面对应90度的成像角度。

可选的，所述控制主机为外置，或者，所述控制主机内置于所述互动幻影成像设备。

可选的，所述控制主机连接有触摸屏，或者，所述控制主机无线连接于遥控装置。

可选的，所述显示装置包括：液晶显示屏或投影设备。

可选的，所述摄像头，用于采集来自互动者的输入信号；控制主机，根据采集的输入信号控制显示装置对应变化显示内容。

如上所述，本发明提供互动幻影成像设备及方法，所述设备包括：包括：第一座体、分光镜、第二座体、摄像头及控制主机；所述第一座体，连接于所述分光镜的一侧；所述第一座体内设有显示装置，所述显示装置至少具有朝向所述分光镜设置的显示面；分光镜，连接所述第一座体，所述分光镜包括朝向所述显示装置的显示面设置的镜面；第二座体，其连接所述分光镜上与连接第一座体的一侧相对的另一侧；摄像头，设于所述互动幻影成像设备外表面；控制主机，线路连接于所述显示装置及摄像头；可通过摄像头采集互动者的输入，由控制主机据以控制显示装置进行显示内容的对应变化，实现良好的可控制的幻影成像效果。

附图说明

图1显示为本发明一实施例中的互动幻影成像设备的结构示意图。

图2显示为本发明又一实施例中的互动幻影成像设备的360度成像的结构示意图。

图3显示为本发明再一实施例中的互动幻影成像设备的摄像头的位置设置的结构示意图。

元件标号说明

1            第一座体

2            显示装置

3            分光镜

4            第二座体

5            摄像头

6            控制主机

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本发明提供一种互动幻影成像设备，包括：第一座体6、显示装置1、分光镜2、第二座体4、摄像头3及控制主机5。

所述显示装置1，例如为液晶显示屏，也可以是投影设备：例如投影机投影到投影幕上显示图像。在一实施例中，所述互动幻影成像设备包括第一座体6，而所述显示装置1置于所述第一座体6，而所述第一座体6的底部可以是透明或者镂空的，在本实施例中，所述显示装置1包括朝向分光镜2的显示面。

所述分光镜2，连接所述第一座体6底部。在一实施例中，幻影成像系统是利用光学系统将实物或者动态图像悬浮于空中，使观众可以看到立体的图像，而所述分光镜2则提供了多个向外的半反射半透射镜面，一般可通过玻璃镀膜或者贴投影膜实现，高透过率的玻璃涂布高反射率的氧化物介质膜层(例如二氧化钛(TiO2)等)，从而反射显示装置1从显示面的显示内容，根据反射的特性，反射后的图像在玻璃后方的垂直面上，而玻璃是半透明的，从而形成悬浮的3d错觉。；在一实施例中，所述分光镜2的形状为棱锥形体，具有水平朝向的一至四个中的一种数量的半反射半透射面；例如图2所示，所述分光镜2在水平方向上有四个面，每个面对应90度的成像角度，以在360度成像，当然该角度可以变化，例如，图1中所示，分光镜2可仅具有三个面，则成像角度为270度，如此可调节显示图像的可视角度；另外，优选的，在图1中，在所述分光镜2没有设置半反射半透射面的一侧，所述第一座体6和第二座体4间可通过连接板连接，所述连接板可以是和第一座体6及第二座体4一体成型，或者也可以是可拆卸的，通过例如卡合、螺锁、粘结等方式固定。

所述第二座体4，其顶面向上承载所述分光镜2，其底面设置于待安装位置，例如地面、展台等。

所述摄像头3，可为多个，亦可只有一个，所述摄像头3可以是普通摄像头，也可以是红外摄像头或者深度摄像头，可以是使用其他产品如微软kinect或体感控制器制造公司Leap的LeapMotion等装置上的摄像头。所述摄像头3设于所述互动幻影成像设备外表面，用于采集互动者的输入，例如手势动作等。在一实施例中，优选的，所述摄像头3的设置位置包括：第一座体6、分光镜2、或第二座体4的外表面，优选的，所述摄像头3，其设置为图像采集方向为水平方向，从而可以正对互动者，采集更为准确；例如图1所示，所述摄像头3设于第一座体6的侧面，又或者如图3所示，所述摄像头3设于第二座体4的侧面皆可；另外，在其他实施例中，所述摄像头3还可以安装在分光镜2的上部或下部皆可。

当然，在其他实施例中，摄像头也可以是竖直方向设置，例如设在第一座体、第二座体等皆可，更优选的，例如在所述第二座体设置抽屉，抽屉内设置采集方向竖直向上的摄像头，在抽屉拉出时露出所述摄像头，可以在此摄像头上方进行手势操作。

所述控制主机5，线路连接于所述显示装置1及摄像头3。在一实施例中，所述控制主机5可以是普通pc主机，也可以为ARM架构主机(普通平板电脑)或其它嵌入式主机；虽然如图所示，所述控制主机5为外置，但是，所述控制主机5亦可内置于所述互动幻影成像设备，例如设在第二座体4、第一座体6或两者连接板等皆可，并非以图示为限在一实施例中，所述控制主机5连接有触摸屏，以供触摸输入，或者，所述控制主机5无线连接于遥控装置，例如红外遥控器或者装有遥控软件的例如手机、平板电脑等移动终端。

并且，如图1～3所示，所述控制主机5的线路可以从例如第一座体6、第二座体4或图1中第一座体6与第二座体4间的连接板中走线而形成上述连接，若从第二座体4走线可经例如分光镜2内或外而到达第一座体连接显示装置1亦可。

具体说明幻影成像互动的原理，所述摄像头3，用于采集来自互动者的输入信号；所述控制主机5，根据采集的输入信号控制显示装置1对应变化显示内容。举例来说，主机对摄像头3采集的图像进行分析，通过软件识别出用户的手势，并对幻影成像的显示画面做相应动作，如模型切换、模型缩放及旋转或人物操控等。

需另外说明的是，在上述实施例中，虽然图示中的第一座体6在上而第二座体4在下，但在其他实施例中，所述第二座体可设置在上，第一座体设置在下，显示装置的显示面朝上，而所述分光镜则为倒置的棱锥形体，其各个半反射半透射面仍朝向所述显示装置的显示面设置亦可，使得整个幻影成像设备类似于前述实施例中设备的倒置。

根据该原理，本发明可对应提供基于所述互动幻影成像设备的互动幻影成像方法。

综上所述，本发明提供互动幻影成像设备及方法，所述设备包括：包括：第一座体、分光镜、第二座体、摄像头及控制主机；所述第一座体，连接于所述分光镜的一侧；所述第一座体内设有显示装置，所述显示装置至少具有朝向所述分光镜设置的显示面；分光镜，连接所述第一座体，所述分光镜包括朝向所述显示装置的显示面设置的镜面；第二座体，其连接所述分光镜上与连接第一座体的一侧相对的另一侧；摄像头，设于所述互动幻影成像设备外表面；控制主机，线路连接于所述显示装置及摄像头；可通过摄像头采集互动者的输入，由控制主机据以控制显示装置进行显示内容的对应变化，实现良好的可控制的幻影成像效果。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种互动幻影成像设备，其特征在于，包括：第一座体、分光镜、第二座体、摄像头及控制主机；

所述第一座体，连接于所述分光镜的一侧；所述第一座体内设有显示装置，所述显示装置至少具有朝向所述分光镜设置的显示面；

分光镜，连接所述第一座体，所述分光镜包括朝向所述显示装置的显示面设置的镜面；

第二座体，其连接所述分光镜上与连接第一座体的一侧相对的另一侧；

摄像头，设于所述互动幻影成像设备外表面；

控制主机，线路连接于所述显示装置及摄像头。

2.根据权利要求1所述的互动幻影成像设备，其特征在于，所述摄像头的设置位置包括：第一座体、分光镜、或第二座体的外表面。

3.根据权利要求1或2所述的互动幻影成像设备，其特征在于，所述摄像头，其设置为图像采集方向为水平方向。

4.根据权利要求1或2所述的互动幻影成像设备，其特征在于，所述摄像头，其设置为图像采集方向为竖直方向。

5.根据权利要求1所述的互动幻影成像设备，其特征在于，所述分光镜在水平方向上成像角度为90度～360度。

6.根据权利要求5所述的互动幻影成像设备，其特征在于，所述分光镜的形状为棱锥形体，其具有一至四个的其中一种数量的侧面，每个侧面对应90度的成像角度。

7.根据权利要求1所述的互动幻影成像设备，其特征在于，所述控制主机为外置，或者，所述控制主机内置于所述互动幻影成像设备。

8.根据权利要求1所述的互动幻影成像设备，其特征在于，所述控制主机连接有触摸屏，或者，所述控制主机无线连接于遥控装置。

9.根据权利要求1所述的互动幻影成像设备，其特征在于，所述显示装置包括：液晶显示屏或投影设备。

10.一种互动幻影成像方法，其特征在于，应用于如权利要求1至9中任一项所述互动幻影成像设备，所述方法包括：

通过摄像头采集互动者的输入信号；

根据所采集的输入信号控制所述显示装置对应变化显示内容。