CN106445170A - 基于ar的互动投影系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于AR的互动投影系统，包括感测装置、扫描仪、微型计算机、投影仪，所述的感测装置、扫描仪、投影仪通过数据线连接微型计算机，其特征在于：所述的感测装置包含感测控制中心、转速带和转速圈，所述的感测装置下方设有投影屏幕。本发明操纵简单，设计合理，利用计算机视频图像辨识技术和颜色识别技术、判读出物体的形状和颜色，并通过AR技术将此物对应形状和颜色的3D动态模型，准确的投射到屏幕上，通过拍打模型可进行游戏互动。丰富的儿童场景式的画面内容，增加了互动与娱教的联系，鼓励儿童拿起画笔与自己的想象力进行交互，锻炼小朋友的涂绘能力、引导开发孩子们的创造性思维，激发孩子们主动探索和协作互动的精神。
Description
技术领域
本发明涉及投影设备，尤其是基于AR的互动投影系统，属于技术领域。
背景技术
随着科技和智能硬件的发展，作为新型的人机接口和仿真工具，增强现实（Augmented Reality，简称 AR）受到的关注日益广泛，产品也不断推陈出新，但目前而言应用更多的还是在游戏娱乐与品牌传播领域方面。而传统的投影，又偏向单一的信息展示及产品宣传，缺乏参与者与投影显示系统之间的交互。
传统的课堂教学模式往往形成了老师单向灌输、学生被动接受的局面，我们不难看出传统教学模式的缺陷是非常明显的，其中关键的是作为认知主体的学生在整个教学过程中都始终处于被动地接受知识的地位，学生学习的主动性被忽视，甚至被压抑。很显然，这与现代社会对人才培养的要求是不相符合的，这种模式担负不了培养高素质的创造性人才的重担，因此，改变传统教学模式，打造适应新课改要求的高效课堂模式势在必行。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种结构合理、使用方便的基于AR的互动投影系统。
本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
基于AR的互动投影系统，包括感测装置、扫描仪、微型计算机、投影仪，所述的感测装置、扫描仪、投影仪通过数据线连接微型计算机，其特征在于：所述的感测装置包含感测控制中心、转速带和转速圈，所述的感测装置下方设有投影屏幕，所述的投影仪设在投影屏幕的正前方，所述的扫描仪、微型计算机设在组合箱柜内，所述的组合箱柜内设有箱柜挡板，所述的微型计算机内部设有主控制器，微型计算机外设有影像输入/输出接口和音源输出接口。
作为一种优选方案，所述的感测装置的转速带连接感测控制中心，所述的转速带内侧设有转速圈。
作为一种优选方案，所述的微型计算机内置WIFl发射器，连接微型计算机内部的主控制器。
作为一种优选方案，所述的微型计算机内置蓝牙传输模块，连接微型计算机内部的主控制器。
本发明操纵简单，设计合理，利用计算机视频图像辨识技术和颜色识别技术、判读出物体的形状和颜色，并通过AR技术将此物对应形状和颜色的3D动态模型，准确的投射到屏幕上，通过拍打模型可进行游戏互动。丰富的儿童场景式的画面内容，增加了互动与娱教的联系，鼓励儿童拿起画笔与自己的想象力进行交互，锻炼小朋友的涂绘能力、引导开发孩子们的创造性思维，激发孩子们主动探索和协作互动的精神。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的部分结构示意图。
图3为本发明的感测装置结构示意图。
图4为本发明的功能模块示意图。
图5为本发明的工作流程图。
其中，1－感测装置，2－扫描仪，3－微型计算机，4－投影仪，5－投影屏幕，6－箱柜挡板，7－组合箱柜，8－感测控制中心，9－转速带，10－转速圈。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对基于AR的互动投影系统进行进一步详细说明。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。
实施例1：
如图1至图5所示，本实施例的基于AR的互动投影系统，包括感测装置1、扫描仪2、微型计算机3、投影仪4，所述的感测装置1、扫描仪2、投影仪4通过数据线连接微型计算机3，其特征在于：所述的感测装置1包含感测控制中心8、转速带9和转速圈10，所述的感测装置1下方设有投影屏幕5，所述的投影仪4设在投影屏幕5的正前方，所述的扫描仪2、微型计算机3设在组合箱柜7内，所述的组合箱柜7内设有箱柜挡板6，所述的微型计算机3内部设有主控制器，微型计算机3外设有影像输入/输出接口和音源输出接口。
如图3所示，所述的感测装置1的转速带9连接感测控制中心8，所述的转速带9内侧设有转速圈10。
如图4所示，所述的微型计算机3的主控制器连接感应模块、投影模块、扫描模块、WIFI发射模块、蓝牙传输模块、影像分析模块和系统分析模块，所述的感测装置1连接微型计算机3内部的感应模块，所述的扫描仪2连接微型计算机3内部的扫描模块，所述的投影仪4连接微型计算机3内部的投影模块。在微型计算机3的内部系统功能模块的工程流程是：主控制器发出指令信号，传输到影像分析模块和系统分析模块，影像分析模块和系统分析模块作出分析，传递到程序代码检测模块，程序代码检测模块作出检测，连通信号传输到信号采集模块和信号处理模块，信号采集模块和信号处理模块作出采集与处理，通过捕捉感应模块，把检测结果信号、采集处理结果信号信号反映到成像模块，程序代码检测出新信号，又通过采集处理与捕捉感应模块再次把新信号反映到成像模块。
如图5所示，将要感测的物体放置于扫描装置2，由扫描装置2进行图像和颜色识别，接着将捕捉到的数据通过USB3.0数据线传输到微型计算机3，由微型计算机3中的C#编程做物体Z-Depth形状判读，当判读出物体形状再进一步读取感测物体RGB颜色之后，依据物体数据库匹配Z-Depth形状与物体RGB颜色。匹配完成后，依照编程程序设定从影像数据库里获取物体所对应的动画影像，然后依据Z-Depth形状及物体现实位置的数据，由微型计算机中的编程程序自动调整动画影像大小与投影位置，经由投影装置将动画影像准确的投射到感测物体的身上，完成AR互动动作。
在实际的使用的时候，打开微型计算机3，然后打开程序软件，投影仪4投影出海洋的场景；小朋友拿卡纸，进行涂色；把涂色好的卡纸放到扫描仪2，进行卡纸扫描；屏幕中海洋的场景，出现刚刚扫描的卡纸3D模型（各种不同的鱼）；小朋友走到屏幕前，拍打屏幕中的鱼，可进行互动；再次扫描新卡纸，屏幕中出现新的3D模型。每次扫描出现的模型都不一样，扫描次数不限，所以屏幕会出现很多不同的模型，拍打互动也会不一样。所以每次扫描需重新检测，再呈现新的画面及互动内容出来。
本发明操纵简单，设计合理，利用计算机视频图像辨识技术和颜色识别技术、判读出物体的形状和颜色，并通过AR技术将此物对应形状和颜色的3D动态模型，准确的投射到屏幕上，通过拍打模型可进行游戏互动。丰富的儿童场景式的画面内容，增加了互动与娱教的联系，鼓励儿童拿起画笔与自己的想象力进行交互，锻炼小朋友的涂绘能力、引导开发孩子们的创造性思维，激发孩子们主动探索和协作互动的精神。
以上所述，仅为本发明专利优选的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明专利构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。
Claims (4)
1.基于AR的互动投影系统，包括感测装置（1）、扫描仪（2）、微型计算机（3）、投影仪（4），所述的感测装置（1）、扫描仪（2）、投影仪（4）通过数据线连接微型计算机（3），其特征在于：所述的感测装置（1）包含感测控制中心（8）、转速带（9）和转速圈（10），所述的感测装置（1）下方设有投影屏幕（5），所述的投影仪（4）设在投影屏幕（5）的正前方，所述的扫描仪（2）、微型计算机（3）设在组合箱柜（7）内，所述的组合箱柜（7）内设有箱柜挡板（6），所述的微型计算机（3）内部设有主控制器，微型计算机（3）外设有影像输入/输出接口和音源输出接口。
2.根据权利要求1所述的基于AR的互动投影系统，其特征在于：所述的感测装置（1）的转速带（9）连接感测控制中心（8），所述的转速带（9）内侧设有转速圈（10）。
3.根据权利要求1所述的基于AR的互动投影系统，其特征在于：所述的微型计算机（3）内置WIFl发射器，连接微型计算机（3）内部的主控制器。
4.根据权利要求1所述的基于AR的互动投影系统，其特征在于：所述的微型计算机（3）内置蓝牙传输模块，连接微型计算机（3）内部的主控制器。
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