CN106297599A - 一种实时动态投影系统的部署方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可应用于移动交通工具上比如地铁，列车等的动态实时显示系统的部署方法，所述动态实时显示系统的成像位置为地铁或列车等窗口，在保证正常视野的情况下，充分利用光线变化，比如进入隧道，夜间行驶等外界光线变暗情形实现大幅动态信息的呈现。所述动态影像通过安装在该移动交通工具上的投影单元以及与所述投影单元相连接的控制单元及远程控制中心实现影像投放及实时控制。所述投影单元及控制单元部署将根据不同使用情景及环境相应变化。本发明创造性的将车窗位置作为投影面，在不影响正常视野的情况下，进行动态的信息传播，相比现有技术具有成像清晰稳定，视觉传达率高，部署灵活，成本低等优点。

Description

一种实时动态投影系统的部署方法

技术领域

本发明涉及影像信息显示及通信领域，尤其涉及一种在运动车体中外界环境有光线明暗变化时的投影技术及系统部署方法。

背景技术

移动交通工具上比如地铁，列车均具有大幅的透明玻璃车窗，为了保证其正常视野通常情况下不允许被不透明物质覆盖遮挡。当移动交通工具行驶到黑暗处，比如隧道中或在夜间状态下行驶，此时看不到窗外的景物，车窗的原本的透视功能失效。目前尚没有一种在运动车体中当外界环境有光线明暗变化时利用车体大幅车窗的成像技术，以实现在隧道中或夜间等外界光线明显变暗的情况下，进行动态的信息的传播；同时在外界光线变亮之后，不影响正常视野。

目前实现移动车辆在隧道中运动的影像显示功能技术中有多种缺陷及局限。比如，在隧道壁上安装LED显像材料的方案，其图像显示效果的同步性，稳定性受到列车运行速度的影响较大，画面呈现效果不稳定不清晰；由于该方案实现要求在列车必须进入平稳行驶阶段时，则在加速及减速过程中很难被应用；同时在复杂的隧道壁上安装显示设备，其安装要求的精准度及对隧道内壁的破坏，决定了不是所有隧道内壁都适合安装此类显像设备。而同时出现的其他方案比如在隧道墙壁上投影等方式，由于隧道内壁的复杂性，以及距离的多变性，必然造成成像质量下降及焦距跳变等问题，严重影响成像质量。上述方法均无法解决运动车辆夜间行驶的动态信息显示需求。

发明内容

针对以上诸方案的缺陷和不足，本发明通过系统控制，实现了一种地铁等移动车辆在外界光线明显变暗情况下，比如经过隧道及夜间行驶时的动态清晰完整的影像显示系统及部署方法。

为实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

本发明一种实时动态投影系统的部署方法中模块包括投影单元，与所述投影单元相连接的控制单元，以及一可将数据发送到所述控制单元的控制中心。所述控制中心可以通过无线及有线方式将需要投放的视频文件远程传输给一个或多个具有相应的通信模块的所述控制单元，其中，该控制单元与所述投影单元物理相连，控制单元与投影单元一起实现了该影像显示系统的智能硬件部分需求。即可支持远程信息获取，实时控制，远程信息更新。所述投影单元，可实现在控制单元的协同控制中，根据移动交通工具外部光线强弱变化而自适应改变视野内容，从而在黑暗处时实现良好投影成像，在外界明亮环境下对车厢向外视野无影响的效果。所述投影单元为此实时动态投影系统的基本部件，其设计实现及部署方法将在本发明中重点介绍。所述控制单元及控制中心为此实时动态投影系统的扩展部件，也是重要关键技术之一，可以根据实际情况及需求扩展功能及缩减功能，凡根据本发明精神实质功能扩展及缩减，都应该涵盖再本发明的保护范围之内。

本发明一种实时动态投影系统的部署方法，所述投影模块包括与所述控制单元连接的程控投影装置，以及投影面。所述程控投影装置安装在移动交通工具的内部或外部，内部的部署位置可以但是不限于车厢顶部，扶手位置，车窗上部等。投射范围为车厢窗口所对应的投影面，该投影面可以根据实际车窗大小及人员遮挡情况而相应扩大或缩小。所述投影面可以但不绝对覆盖一种透明介质用以增强投影效果，同时也可以通过其他方式，比如夜间使用幕布，窗帘等其他等效方式增强投影效果。所述投影面在车厢外正常明亮光线之下可保证车厢内向外视野正常，不受到投影面的影响；当车厢外光线较弱，如进入隧道或夜间行驶，该投影面则实现正常投影成像。

本发明一种实时动态投影系统的部署方法，所述投影模块将考虑移动交通工具内部空间有限，乘车人员情况复杂，内部设施及附属物品遮挡等实际情况，尽量缩短投射所需要的距离，减少对内部乘客的影响，同时实现最佳投射效果。通过采用可变焦距方法，适应不同车窗大小及部署方法；使用大角度梯形校正保证在各种部署方法下，图像真实，大小稳定，没有形变及扭曲；使用图像拼接技术，使用多个投影单元共同实现在投射距离有限的情况下大面积清晰投影成像。

本发明一种实时动态投影系统的部署方法，所述控制中心用于实现远程智能硬件设备的实时状态查询，实时命令发布，以及更新的影像文件的推送，系统固件远程升级。其中所有查询及命令均可经过安全认证机制保护，以防止未经授权的命令推送，或未经授权的智能硬件加入。所述控制中心发出的查询及命令，将通过与控制单元中通信模块一致的通信模块传输。

本发明一种实时动态投影系统的部署方法，所述控制中心可通过多种方式确定外界光线变化，从而实时控制投影模块，方法可以为光感传感，倾角加速度传感，红外激光，定位系统，定时系统，手动辅助以及这些机制的有效联合等方式。

本发明一种实时动态投影系统的部署方法，所述安全中心可采用证书认证体系，以及对称及非对称加密技术，保证信息传递的安全性，准确性，完整性。

本发明一种实时动态投影系统的部署方法，所述通信模块可支持有线或无线通信方式，使控制中心与智能硬件之间形成星状或树状网络结构，保证智能硬件的网络可达性，以及远程大数据量更新情况下的通信带宽。

本发明一种实时动态投影系统的部署方法，所述控制模块包括了与所述控制中心一致的通信模块，主控单元，视频处理模块以及视频存储模块。需投放的视频信息可通过通信模块被控制单元接收后，需要进行相应的插值处理及压缩存储，并选择性的自动将先前的视频内容覆盖，以节省存储空间。接收中很可能会出现乱序或丢包问题，控制单元同时可实现乱序缓存以及断点续传功能。一旦新的更新视频无法播放，控制单元将实现快速回滚功能，保证原有视频的有效播出。

与现有技术相比本发明的有益效果为：无论在车体行进的任何时候如加速或减速阶段，本发明所述方案均可有效应用，投放时间长；不受车体行进速度，以及隧道内壁复杂性的影响，同步效果好，成像非常清晰稳定，影像输出传达率高；采用智能硬件系统，将系统调试，诊断及以后升级全程实现远程化，智能化，极大了降低了后续设备维护的时间成本和人力成本；采用物联网网络技术，网络信号健壮，不依赖蜂窝网等现有技术，适合移动场景；安装条件不受限制，采用灵活安装部署的方式，更增强了设备的耐久性及安全系数，降低了复杂的隧道内壁的成本；实现了夜间等外界光线较暗的时候的成像解决方案，同时不影响在外界光线明亮下的正常视野；可以且不限于隧道，夜间等环境使用，应用领域广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对现有技术中所需要使用的附图作相应介绍，本附图仅仅为本发明的实施例，对于本领域的技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明一种实时动态投影系统的部署方法的架一种部署示意图；

图2为本发明一种实时动态投影系统的部署方法的两种部署示意图；

图3为本发明一种实时动态投影系统的部署方法的一种部署及工作示意图；

图4为本发明一种实时动态投影系统的部署方法的一种部署及工作示意图；

图中有关附图标记如下：1，6，7，8，10-投影单元，2-车厢体，3，9-车窗，4-隧道壁，5-扶手装置

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明一种实时动态投影系统的部署方法提供一种实时动态视频显示系统，所述动态投影系统的基本组成模块为：投影单元1，该投影单元可与控制单元及远程控制中心一起实现实时动态投影。该投影单元可以部署于车厢内部的扶手装置上，这样可以有效地减少遮挡，同时避免投影设备发光装置影响人眼；有利于将投影单元的电源线隐藏在扶手装置之中。投影的范围可以通过投影模块中具备的可调焦距以及可选择成像比例调节，使其符合不同的车厢车窗的大小要求。使用大角度梯形校正保证在各种部署方法下，图像真实，大小稳定，没有形变及扭曲。所述投影面为车厢车窗3，所述投影面可以但不绝对覆盖一种透明介质用以增强投影效果，同时也可以通过其他方式，比如夜间使用幕布，窗帘等等其他效方式增强投影效果。所述投影面在车厢外正常明亮光线之下可保证车厢内向外视野正常，不受到投影面的影响；当车厢外光线较弱，如进入隧道或夜间行驶，该投影面则实现正常投影成像。

如图2所示，本发明一种实时动态投影系统的部署方法所述投影单元6，部署于车厢内部顶侧，其投放角度及高度可调保证投射图像不被车厢内的其他附属设施遮挡，同时不影响座位上的乘客；所述投影单元7示意另外一种投影单元的部署方式，所述投影单元在不影响其他设施比如照明通风的前提下，固定在车内顶部或车窗上方附属设施上，与投影面呈一定的角度实现影像投射。要求使用大幅度水平及竖直方向的梯形校正保证图像真实，大小稳定，没有形变及扭曲。

如图3所示，本发明一种实时动态投影系统的部署方法中一面车窗由单个投影单元8投射成像，该投影单元具有可变焦距，短焦投影的功能，其投影点可以调整角度及高度，实现符合车窗9大小，同时不影响座位上乘客的投影范围。

如图4所示，本发明一种实时动态投影系统的部署方法中一面车窗为两个或多个投影单元10共同投影融合成像，实现在投射距离有限的情况下大面积投影成像，所呈影像更加清晰。为了实现多投影单元同步成像，多投影单元需要做到严格的时间同步以及图像无缝融合，由网络同步及视频处理算法实现。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本专利精神实质所作的任何修改，等同替换和改进，都应该涵盖再本专利的保护范围之内。

本发明一种实时动态投影系统的部署方法中所述投影单元及控制单元共同构成智能硬件投影设备，所述控制单元通过直接的物理连接，比如USB，网口，SPI等方式，与所述投影单元相连并交互。需投放的视频信息通过控制单元上的通信模块被控制单元接收。同时支持实时的状态检测，命令发布及事件上报等实时系统双向通信功能。投影单元的开启和关闭可以采用并不限制于光传感机制，倾角加速度传感，红外激光，定位系统，定时系统，手动辅助以及这些机制的有效联合等方式控制。以实现自动接通及关闭或进入待机模式，从而有效地延长设备寿命以及节能环保。

本发明一种实时动态投影系统的部署方法中所述远程控制中心可以通过其包含的通信单元将需要投放的视频文件远程传输给一个或多个具有相应的通信单元的所述控制单元，同时实现远程实时状态查询，实时命令发布，以及更新的影像文件的推送。

本发明一种实时动态投影系统的部署方法中所述通信模块可支持有线或无线通信方式，使控制中心与智能硬件之间形成星状或树状网络结构，保证智能硬件的网络可达性，以及远程大数据量更新情况下的通信带宽。其具体实现方式可为且不限制于基于IEEE802.15.4e/g或IEEE802.11以及3G相关协议实现。

综上说述，本发明列车车体内隧道动态显示系统与现有技术相比的有益效果为：第一，无论在车体行进的任何时候如加速或减速阶段，本发明所述方案均可有效应用，投放时间长，可补充现有隧道内壁壁挂LED方案的空白；第二，不受车体行进速度，以及隧道内壁复杂性的影响，同步效果好，成像非常清晰稳定，影像输出传达率高，成像质量优于现有同类方案；第三，采用物联网技术的智能硬件系统，将系统调试，诊断及以后升级全程实现远程化，智能化，极大了降低了后续设备维护的时间成本和人力成本。第四，采用物联网网络技术，可以形成大规模终端节点树状网络，可达范围广，信号健壮，不用依赖蜂窝网等现有网络；第五，安装条件不受限制，采用灵活的安装部署的方式，更增强了设备的耐久性及安全系数，降低了复杂的隧道内壁安装的成本；第六，本系统应用领域广泛，适用于多种场景，尤其适合于移动交通工具，比如地铁，火车，汽车等，在可在外界光线较暗但不被限制在该环境下应用，比如隧道，夜间行驶等。

Claims (8)

1.一种可应用于移动交通工具上比如地铁，列车等的动态实时显示系统的部署方法，所述动态实时显示系统的成像位置为地铁或列车等窗口，在保证正常视野的情况下，充分利用光线变化，比如进入隧道，夜间行驶等外界光线变暗情形实现大幅动态信息的呈现。所述动态影像通过安装在该移动交通工具上的投影单元以及与所述投影单元相连接的控制单元及远程控制中心实现影像投放及实时控制。

2.如权利要求1所述一种实时动态投影系统的部署方法，其特征在于，所述投影单元为此系统的基本部件，进一步包括可支持远程控制的与所述控制单元连接的投影单元，以及车厢车窗形成的投影表面。

3.如权利要求2所述一种实时动态投影系统的部署方法，其特征在于，所述投影单元包括的投影面为车厢车窗，该车窗上可以但不绝对覆盖一种透明介质用以增强投影效果，同时也可以通过其他方式，比如夜间使用幕布、窗帘等其他等效方式增强投影效果。所述投影面在车厢外正常明亮光线之下可保证车厢内向外视野正常，不受到投影面的影响；当车厢外光线较弱，如进入隧道或夜间行驶，该投影面则实现正常投影成像。

4.如权利要求2所述一种实时动态投影系统的部署方法，其特征在于，所述投影单元可使用但不限于通过采用可变焦距，可变角度及高度的多种方法，适应不同车窗大小及部署；使用大角度梯形校正保证在各种部署方法下，图像真实，大小稳定，没有形变及扭曲；使用图像拼接融合技术及同步技术，多个投影单元共同实现在投射距离有限的情况下大面积清晰投影成像。缩短投射所需要的距离，减少内部设施及附属物品遮挡，减少对乘客的影响，同时实现最佳投射效果。

5.如权利要求1所述一种实时动态投影系统的部署方法，其特征在于，所述控制单元及控制中心为此实时动态投影系统的扩展部件，也是重要关键技术之一，可以根据实际情况及需求扩展功能及缩减功能。

6.如权利要求5所述一种实时动态投影系统的部署方法，其特征在于，所述投影单元及控制单元共同构成智能硬件投影设备，即可支持远程信息获取，实时控制，事件上报，远程影响文件更新及软件更新调试等实时系统双向功能。

7.如权利要求5所述一种实时动态投影系统的部署方法，其特征在于，所述控制中心控制智能硬件投影设备的开启和关闭可以采用并不限制于光传感，倾角加速度传感，红外激光，定位系统，定时系统，手动辅助等机制以及这些机制的有效联合等方式控制。以实现自动接通及关闭或进入待机模式，从而有效地延长设备寿命以及节能环保。

8.如权利要求5所述一种实时动态投影系统的部署方法，其特征在于，所述控制中心以及控制单元均包括可匹配双向通信的通信模块。所述通信模块可支持有线或无线通信方式，如IEEE802.15.4e/g，IEEE802.11或3G相关协议使控制中心与智能硬件之间形成星状或树状网络结构，保证智能硬件的网络可达性，以及远程大数据量更新情况下的通信带宽。