CN106873789B - 一种投影系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种投影系统，包括：投影模块，用于向投影平面投射画面；红外发射装置，用于向投影平面处发出红外光；红外摄像装置，用于拍摄投影平面处的红外图像；可见光摄像装置，用于拍摄在投影平面处用户动作的可见光图像；主控模块，用于根据拍摄的红外图像定位出触控位置，并根据拍摄的可见光图像定位出用户产生触控动作的肢体轮廓，当所确定的所述触控位置位于所述肢体轮廓内时，根据触控位置进行投影控制。当在投影平面处存在其它物体时，若触控动作是由其它物体产生，这种情况下所定位出的触控位置不在用户肢体轮廓内，则不进行投影控制。因此，本发明投影系统解决了当在投影平面处存在干扰物体时会造成误操作的问题。

Description

一种投影系统
技术领域
本发明涉及投影技术领域，特别是涉及一种投影系统。
背景技术
互动投影是近年来迅速发展的新技术，通过投影仪将画面投射到屏幕、墙面或者桌面等平面处，并捕捉用户触控动作影像，根据动作图像在投影画面中定位用户触控的位置，进而来实现用户与投影画面的互动效果。
现有技术中，互动投影的具体实现方法是利用红外激光器向投影平面处发出红外光，以红外摄像头捕捉用户动作图像，根据红外图像来定位触控位置。该实现方案具有成本低廉、对图像处理简单的优势，但是当在投影平面处存在其它物体时，会将其它物体对画面的碰触当作用户产生的触控动作，因此会造成误操作的问题。
发明内容
鉴于此，本发明的目的是提供一种投影系统，与现有技术相比可解决在投影平面处存在干扰物体时会造成误操作的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种投影系统，包括：
投影模块，用于向投影平面投射画面；
红外发射装置，用于向投影平面处发出红外光；
红外摄像装置，用于拍摄投影平面处的红外图像；
可见光摄像装置，用于拍摄在投影平面处用户动作的可见光图像；
主控模块，用于根据拍摄的红外图像定位出触控位置，并根据拍摄的可见光图像定位出用户产生触控动作的肢体轮廓，当所确定的所述触控位置位于所述肢体轮廓内时，根据所述触控位置进行投影控制。
可选地，所述红外发射装置用于向投影平面处发出平行于所述投影平面的红外光。
可选地，所述红外摄像装置设置在所述投影平面一侧、与所述投影平面垂直的方向上。
可选地，所述主控模块用于根据拍摄的红外图像定位出触控位置包括：
所述主控模块具体用于在所述红外图像中定位出亮点，将定位出的亮点的坐标确定为触控位置。
可选地，所述主控模块用于根据拍摄的可见光图像定位出用户产生触控动作的肢体轮廓包括：
所述主控模块具体用于将所拍摄的所述可见光图像转换到YCbCr色彩空间，根据红色色度分量和蓝色色度分量满足预设条件的像素点定位出用户进行触控动作的肢体轮廓。
可选地，将所述可见光图像转换到YCbCr色彩空间采用如下转换关系式：
Figure BDA0001274747390000021
其中，Y、Cb、Cr分别表示图像在YCbCr色彩空间中的亮度、蓝色色度分量和红色色度分量，R、G、B分别表示图像在RGB色彩模式下的红色分量、绿色分量和蓝色分量。
可选地，所述主控模块用于根据所述触控位置进行投影控制包括：
所述主控模块具体用于将所述触控位置映射到画面中，进行相应的投影控制。
可选地，还包括与所述主控模块相连的通信模块，所述主控模块通过所述通信模块将定位出的触控位置和肢体轮廓的数据传送至移动设备。
可选地，所述通信模块包括WIFI通信模块或者蓝牙通信模块。
由上述技术方案可知，本发明所提供的投影系统，包括投影模块、红外发射装置、红外摄像装置、可见光摄像装置和主控模块。其中，投影模块用于向投影平面投射画面。红外发射装置向投影平面处发出红外光，由红外摄像装置拍摄投影平面处的红外图像，并由可见光摄像装置拍摄在投影平面处用户动作的可见光图像；主控模块根据所拍摄的红外图像定位出触控位置，根据可见光图像定位出用户产生触控动作的肢体轮廓，当所确定的触控位置位于用户肢体轮廓内时，认为该触控动作是由用户肢体产生，则根据该触控位置进行投影控制。
当在投影平面处存在其它物体时，若触控动作是由其它物体产生，这种情况下所定位出的触控位置不在用户肢体轮廓内，则不进行投影控制。因此，本发明投影系统解决了当在投影平面处存在干扰物体时会造成误操作的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1为本发明实施例提供的一种投影系统的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种投影系统各装置的设置示意图；
图3为本发明又一实施例提供的一种投影系统的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种投影系统，与现有技术相比可解决在投影平面处存在干扰物体时会造成误操作的问题。
本发明提供的一种投影系统，包括：
投影模块，用于向投影平面投射画面；
红外发射装置，用于向投影平面处发出红外光；
红外摄像装置，用于拍摄投影平面处的红外图像；
可见光摄像装置，用于拍摄在投影平面处用户动作的可见光图像；
主控模块，用于根据拍摄的红外图像定位出触控位置，并根据拍摄的可见光图像定位出用户产生触控动作的肢体轮廓，当所确定的所述触控位置位于所述肢体轮廓内时，根据所述触控位置进行投影控制。
本发明投影系统中，投影模块用于向投影平面投射画面，所述投影平面可以是专设的屏幕，或者也可以是墙面或者桌面等较平整区域。
红外发射装置用于向投影平面处发出红外光，照射到在投影平面处存在的用户或者其它物体，红外摄像装置捕捉由投影平面处存在的用户或者其它物体反射的红外光，拍摄投影平面处的红外图像。
由可见光摄像装置拍摄在投影平面处用户动作的可见光图像。
主控模块根据拍摄的红外图像定位出触控动作的位置，根据拍摄的可见光图像定位出用户进行触控动作的肢体的轮廓，用户进行触控动作的肢体是指用户在进行触控操作时使用的肢体，比如手。进一步的，主控模块判断定位出的触控位置是否位于用户肢体轮廓内，若所定位出的触控位置位于肢体轮廓内，表明该触控动作是由用户产生，为有效触控，则根据触控位置进行投影控制。
若触控动作是由其它物体碰触画面产生，这种情况下所定位出的触控位置不在用户肢体轮廓内，则不进行投影控制。从而，本发明投影系统解决了当在投影平面处存在干扰物体时会造成误操作的问题。
以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的原理以及具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
请参考图1，本发明本实施例提供的一种投影系统，包括投影模块10、红外发射装置11、红外摄像装置12、可见光摄像装置13和主控模块14。
其中，投影模块10用于向投影平面投射画面。
红外发射装置11用于向投影平面处发出红外光，红外摄像装置12用于拍摄投影平面处的红外图像。
优选的，可参考图2，所述红外发射装置11用于向投影平面处发出平行于所述投影平面的红外光。红外光覆盖投影平面，在投影平面处存在的用户或者其它物体，红外光照射到其表面被反射，被红外摄像装置12捕捉。
可选的，所述红外发射装置11可设置在投影平面一侧。
优选的，所述红外摄像装置12设置在所述投影平面一侧、与所述投影平面垂直的方向上。优选可设置在对应投影平面的中心区域，能够有效的捕捉投影平面范围内的红外图像。
所述主控模块14用于根据拍摄的红外图像定位出触控位置。具体的，所述主控模块14具体用于在所述红外图像中定位出亮点，将定位出的亮点的坐标确定为触控位置。
主控模块14根据拍摄的红外图像检测是否存在触控点，当用户以肢体比如手指对投影画面进行触控操作，或者若在投影平面处存在其它物体对投影画面产生碰触时，在拍摄的红外图像中对应于触控位置处会产生亮点，从而将定位出的亮点的坐标确定为触控位置。
所述可见光摄像装置13用于拍摄在投影平面处用户动作的可见光图像，通过可见光摄像装置13拍摄在投影平面处的可见光图像。优选的，可见光摄像装置13可设置在所述投影平面一侧、与投影平面垂直的方向上。
所述主控模块14还用于根据拍摄的可见光图像定位出用户产生触控动作的肢体轮廓。
具体的，所述主控模块14具体用于将所拍摄的所述可见光图像转换到YCbCr色彩空间，根据图像中红色色度分量和蓝色色度分量满足预设条件的像素点定位出用户进行触控动作的肢体轮廓。
主控模块14在拍摄到的投影平面处的可见光图像中进行肤色检测来寻找出用户的肢体轮廓，首先将拍摄到的图像转换到YCbCr色彩空间，YCbCr色彩空间是目前对可见光图像进行肤色检测普遍采用的，在YCbCr色彩空间中将亮度和色度分量独立。
将可见光图像转换到YCbCr色彩空间具体采用如下转换关系式：
Figure BDA0001274747390000061
其中，Y、Cb、Cr分别表示图像在YCbCr色彩空间中的亮度、蓝色色度分量和红色色度分量，R、G、B分别表示图像在RGB色彩模式下的红色分量、绿色分量和蓝色分量。
在将图像转换后，将图像中红色色度分量和蓝色色度分量满足预设条件的像素点定位出，所述预设条件为在YCbCr色彩空间中对应于肤色时红色色度分量和蓝色色度分量达到的阈值，根据定位出的满足条件的各像素点确定出用户肢体的轮廓。
主控模块14根据定位出的触控位置以及用户肢体轮廓的位置关系，判断当前发生的触控动作是否是由用户产生。当触控位置位于肢体轮廓内时，表明该触控动作是由用户产生，则根据定位出的触控位置进行相应的投影控制；当触控位置未位于肢体轮廓内时，表明该触控动作不是由用户产生，则不进行投影控制。因此对于由干扰物体产生的碰触则不进行投影控制，如此避免由于其它物体干扰造成的误操作问题。
所述主控模块14用于根据所述触控位置进行投影控制包括：所述主控模块14具体用于将所述触控位置映射到投影画面中，进行相应的投影控制。
进一步的，请参考图3，本实施例投影系统还包括与所述主控模块14相连的通信模块15，所述主控模块14通过所述通信模块15将定位出的触控位置和肢体轮廓的数据传送至移动设备。
移动设备可以是用户使用的移动通信设备，比如用户使用的智能手机等，这样使用户可以通过移动设备查看进行触控的画面位置等信息。
因此，本实施例投影系统采用双摄像装置，包括用于拍摄投影平面处红外图像的红外摄像装置以及用于拍摄投影平面处可见光图像的可见光摄像装置，结合红外图像和可见光图像判断发生的触控动作是否为用户产生的触控动作，若不是用户产生的触控动作则不进行投影控制，从而克服现有技术中当在投影平面处存在其它物体时会造成误触发的缺陷。本投影系统操作简单，丰富了人机交互的功能。
以上对本发明所提供的一种投影系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种投影系统，其特征在于，包括：
投影模块，用于向投影平面投射画面；
红外发射装置，用于向投影平面处发出红外光；
红外摄像装置，用于拍摄投影平面处的红外图像；
可见光摄像装置，用于拍摄在投影平面处用户动作的可见光图像；
主控模块，用于根据拍摄的红外图像定位出触控位置，并根据拍摄的可见光图像定位出用户产生触控动作的肢体轮廓，根据定位出的所述触控位置以及所述肢体轮廓的位置关系，当所确定的所述触控位置位于所述肢体轮廓内时，根据所述触控位置进行投影控制。
2.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述红外发射装置用于向投影平面处发出平行于所述投影平面的红外光。
3.根据权利要求2所述的投影系统，其特征在于，所述红外摄像装置设置在所述投影平面一侧、与所述投影平面垂直的方向上。
4.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述主控模块用于根据拍摄的红外图像定位出触控位置包括：
所述主控模块具体用于在所述红外图像中定位出亮点，将定位出的亮点的坐标确定为触控位置。
5.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述主控模块用于根据拍摄的可见光图像定位出用户产生触控动作的肢体轮廓包括：
所述主控模块具体用于将所拍摄的所述可见光图像转换到YCbCr色彩空间，根据红色色度分量和蓝色色度分量满足预设条件的像素点定位出用户进行触控动作的肢体轮廓。
6.根据权利要求5所述的投影系统，其特征在于，将所述可见光图像转换到YCbCr色彩空间采用如下转换关系式：
Figure FDA0002423061590000011
其中，Y、Cb、Cr分别表示图像在YCbCr色彩空间中的亮度、蓝色色度分量和红色色度分量，R、G、B分别表示图像在RGB色彩模式下的红色分量、绿色分量和蓝色分量。
7.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述主控模块用于根据所述触控位置进行投影控制包括：
所述主控模块具体用于将所述触控位置映射到画面中，进行相应的投影控制。
8.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，还包括与所述主控模块相连的通信模块，所述主控模块通过所述通信模块将定位出的触控位置和肢体轮廓的数据传送至移动设备。
9.根据权利要求8所述的投影系统，其特征在于，所述通信模块包括WIFI通信模块或者蓝牙通信模块。
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