CN109309823A - 桌面现场定向投影机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桌面现场定向投影机构，包括：现场投影设备，设置在书桌的固定桌面上方，用于接收投影位置，并基于投影位置实施相应的投影操作；球形摄像机，包括闪光灯、光量测量仪和CCD传感器；服装辨识设备，用于接收边缘增强图像，并基于预设的各种可疑人物衣着对所述边缘增强图像中的人物对象的衣着进行匹配，如果匹配成功则输出重点监控信号，如果匹配失败则输出非重点监控信号；投影驱动设备，用于在接收到所述重点监控信号时，基于所述边缘增强图像中的人物对象在所述边缘增强图像中的相对位置确定对应的投影位置，并将所述投影位置发送给所述现场投影设备。通过本发明，能够充分利用现有的桌面硬件资源。

Description

桌面现场定向投影机构

技术领域

本发明涉及家用设备领域，尤其涉及一种桌面现场定向投影机构。

背景技术

书桌桌面设有屏幕、USB接口、蓝牙和无线网络功能，可以随使用者的心跳自动升降，并提醒使用者转换姿势。此外，它还能监控使用者的身体热量燃烧情况。桌面上设有屏幕用以调节高低，让使用者能够站立工作。在使用一段时间后，书桌更会根据使用者喜好，建议最佳坐姿。书桌设有USB接口、蓝牙和无线网络功能，还可以结合其他健身应用程序。

发明内容

为了解决居家环境可疑人物监控缺乏相应平台的技术问题，本发明提供了一种桌面现场定向投影机构，采用双级滤波模式以及自适应二值化阈值调整模式，提高了图像预处理的效果；基于图像传感器输出的图像的整体亮度以及所述图像传感器周围光量确定闪光灯的闪光策略，同时，还基于前后图像内容的分析，判断图像传感器是否需要进行与图像内容对应的逆向移动；通过对图像内容的边缘分析结果，实施自适应的边缘增强处理；在上述高精度数据处理的基础上，在现有书桌平台上实现对当前场景中的可疑人物的定向投影。

根据本发明的一方面，提供了一种桌面现场定向投影机构，所述系统包括：

现场投影设备，设置在书桌的固定桌面上方，用于接收投影位置，并基于投影位置实施相应的投影操作。

更具体地，在所述桌面现场定向投影机构中，还包括：

球形摄像机，包括闪光灯、光量测量仪和CCD传感器，所述CCD传感器用于对书桌周围进行光电数据感应以输出书桌周围图像，所述光量测量仪用于测量并输出所述CCD传感器周围光量，所述闪光灯与所述光量测量仪和所述CCD传感器连接，用于基于所述CCD传感器输出的书桌周围图像的整体亮度以及所述CCD传感器周围光量确定其闪光策略。

更具体地，在所述桌面现场定向投影机构中，还包括：

递归滤波设备，与所述CCD传感器连接，用于接收所述书桌周围图像，对所述书桌周围图像执行自适应递归滤波处理，以获得并输出递归滤波图像；维纳滤波设备，与所述递归滤波设备连接，用于接收所述递归滤波图像，并基于所述递归滤波图像中的噪声幅值大小执行不同力度的维纳滤波处理，以获得对应的维纳滤波图像；智能分块设备，与所述维纳滤波设备连接，用于接收所述维纳滤波图像，确定所述维纳滤波图像的模糊程度，并基于所述维纳滤波图像的模糊程度对所述维纳滤波图像进行分块处理，以获得大小相同的多个图像分块，其中，所述维纳滤波图像的模糊程度越小，对所述维纳滤波图像进行分块处理获得的图像分块的数量越多；参数调整设备，与所述智能分块设备连接，用于接收所述多个图像分块，对每一个图像分块执行以下处理：基于OTSU算法获取所述图像分块的二值化阈值，基于OTSU算法获取所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值，基于述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值，并输出所述图像分块的调整后阈值；在所述参数调整设备中，基于所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值包括：所述图像分块邻域图像分块与所述图像分块的匹配度越高，则所述图像分块邻域图像分块对所述图像分块的二值化阈值的影响程度越大；二值化执行设备，与所述参数调整设备连接，用于接收所述多个图像分块以及每一个图像分块对应的调整后阈值，基于每一个图像分块对应的调整后阈值对所述图像分块进行二值化处理以获得二值化分块，并输出各个图像分块分别对应的各个二值化分块；分块组合设备，与所述二值化执行设备连接，用于接收所述各个二值化分块，将所述各个二值化分块进行合并，对合并后的图像进行边缘融合以获得融合的图像，并作为分块组合图像输出；对比度增强设备，与所述分块组合设备连接，用于接收所述分块组合图像，并对所述分块组合图像执行对比度增强处理，以获得相应的已处理组合图像；静态存储设备，与第一辨识设备连接，用于预先存储所述预设清晰度等级；第一辨识设备，与所述对比度增强设备连接，用于接收所述已处理组合图像，确定所述已处理组合图像的每一个像素点在各个方向的各个梯度，将所述各个梯度的最大值作为所述像素点的参考梯度值，并基于所述已处理组合图像的各个像素点的各个参考梯度值确定所述已处理组合图像的边缘清晰度，并在所述边缘清晰度大于等于预设清晰度等级时，发出第二控制信号，以及在所述边缘清晰度小于所述预设清晰度等级时，发出第一控制信号；第一启动设备，与所述第一辨识设备连接，用于在接收到所述第一控制信号，对所述已处理组合图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理，其中，所述边缘清晰度越大，对所述已处理组合图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理的强度越小，输出对所述已处理组合图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理后而获取的边缘增强图像，所述第一启动设备还用于在接收到所述第二控制信号时，停止对所述已处理组合图像实施的与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理；服装辨识设备，与所述第一启动设备连接，用于接收所述边缘增强图像，并基于预设的各种可疑人物衣着对所述边缘增强图像中的人物对象的衣着进行匹配，如果匹配成功则输出重点监控信号，如果匹配失败则输出非重点监控信号；投影驱动设备，分别与所述现场投影设备和所述服装辨识设备连接，用于在接收到所述重点监控信号时，基于所述边缘增强图像中的人物对象在所述边缘增强图像中的相对位置确定对应的投影位置，并将所述投影位置发送给所述现场投影设备。

更具体地，在所述桌面现场定向投影机构中，还包括：

第一处理设备，与所述CCD传感器连接，用于接收书桌周围图像，对所述书桌周围图像执行图像内容测量，以确定书桌周围图像中是否出现晃动线条，并在存在晃动线条时，将所述书桌周围图像作为第一待处理图像输出，将距离所述书桌周围图像最近的、所述CCD传感器输出的书桌周围图像作为第二待处理图像输出。

更具体地，在所述桌面现场定向投影机构中，还包括：

第二处理设备，与所述第一处理设备连接，用于接收所述第一待处理图像和所述第二待处理图像，基于所述第一待处理图像和所述第二待处理图像的整体比较，确定所述第一待处理图像相对于所述第二待处理图像的位移矢量，以作为当前位移矢量输出；在所述第二处理设备中，基于所述第一待处理图像和所述第二待处理图像的整体比较，确定所述第一待处理图像相对于所述第二待处理图像的位移矢量包括：获取所述第一待处理图像的各个像素点的各个Y成分值以及所述第二待处理图像的各个Y成分值，基于所述第一待处理图像的各个像素点的各个Y成分值以及所述第二待处理图像的各个Y成分值确定所述第一待处理图像相对于所述第二待处理图像的位移矢量。

更具体地，在所述桌面现场定向投影机构中，还包括：移动修正设备，分别与CCD传感器和所述第二处理设备连接，用于基于所述位移矢量带动所述CCD传感器进行与所述位移矢量相对应的逆向移动。

更具体地，在所述桌面现场定向投影机构中：在所述第一处理设备中，当不存在晃动线条时，所述第一处理设备不输出任何图像。

具体实施方式

下面将对本发明的桌面现场定向投影机构的实施方案进行详细说明。

书桌桌面每日使用的时长会被存储到云端，查看历史记录，浏览当月的使用概况。在单日数据中，修改过去的日程。书桌桌面书桌内部配备了空气检测器，可以测量书桌周围的温湿度、PM2.5等数据。另外书桌内还有红外感应器，能够记录用户入座时间，并通过手机端App提醒用户做适当休息。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种桌面现场定向投影机构，能够解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的桌面现场定向投影机构包括：

现场投影设备，设置在书桌的固定桌面上方，用于接收投影位置，并基于投影位置实施相应的投影操作。

接着，继续对本发明的桌面现场定向投影机构的具体结构进行进一步的说明。

在所述桌面现场定向投影机构中，还包括：

球形摄像机，包括闪光灯、光量测量仪和CCD传感器，所述CCD传感器用于对书桌周围进行光电数据感应以输出书桌周围图像，所述光量测量仪用于测量并输出所述CCD传感器周围光量，所述闪光灯与所述光量测量仪和所述CCD传感器连接，用于基于所述CCD传感器输出的书桌周围图像的整体亮度以及所述CCD传感器周围光量确定其闪光策略。

在所述桌面现场定向投影机构中，还包括：

递归滤波设备，与所述CCD传感器连接，用于接收所述书桌周围图像，对所述书桌周围图像执行自适应递归滤波处理，以获得并输出递归滤波图像；

维纳滤波设备，与所述递归滤波设备连接，用于接收所述递归滤波图像，并基于所述递归滤波图像中的噪声幅值大小执行不同力度的维纳滤波处理，以获得对应的维纳滤波图像；

智能分块设备，与所述维纳滤波设备连接，用于接收所述维纳滤波图像，确定所述维纳滤波图像的模糊程度，并基于所述维纳滤波图像的模糊程度对所述维纳滤波图像进行分块处理，以获得大小相同的多个图像分块，其中，所述维纳滤波图像的模糊程度越小，对所述维纳滤波图像进行分块处理获得的图像分块的数量越多；

参数调整设备，与所述智能分块设备连接，用于接收所述多个图像分块，对每一个图像分块执行以下处理：基于OTSU算法获取所述图像分块的二值化阈值，基于OTSU算法获取所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值，基于述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值，并输出所述图像分块的调整后阈值；在所述参数调整设备中，基于所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值包括：所述图像分块邻域图像分块与所述图像分块的匹配度越高，则所述图像分块邻域图像分块对所述图像分块的二值化阈值的影响程度越大；

二值化执行设备，与所述参数调整设备连接，用于接收所述多个图像分块以及每一个图像分块对应的调整后阈值，基于每一个图像分块对应的调整后阈值对所述图像分块进行二值化处理以获得二值化分块，并输出各个图像分块分别对应的各个二值化分块；

分块组合设备，与所述二值化执行设备连接，用于接收所述各个二值化分块，将所述各个二值化分块进行合并，对合并后的图像进行边缘融合以获得融合的图像，并作为分块组合图像输出；

对比度增强设备，与所述分块组合设备连接，用于接收所述分块组合图像，并对所述分块组合图像执行对比度增强处理，以获得相应的已处理组合图像；

静态存储设备，与第一辨识设备连接，用于预先存储所述预设清晰度等级；

第一辨识设备，与所述对比度增强设备连接，用于接收所述已处理组合图像，确定所述已处理组合图像的每一个像素点在各个方向的各个梯度，将所述各个梯度的最大值作为所述像素点的参考梯度值，并基于所述已处理组合图像的各个像素点的各个参考梯度值确定所述已处理组合图像的边缘清晰度，并在所述边缘清晰度大于等于预设清晰度等级时，发出第二控制信号，以及在所述边缘清晰度小于所述预设清晰度等级时，发出第一控制信号；

第一启动设备，与所述第一辨识设备连接，用于在接收到所述第一控制信号，对所述已处理组合图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理，其中，所述边缘清晰度越大，对所述已处理组合图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理的强度越小，输出对所述已处理组合图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理后而获取的边缘增强图像，所述第一启动设备还用于在接收到所述第二控制信号时，停止对所述已处理组合图像实施的与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理；

服装辨识设备，与所述第一启动设备连接，用于接收所述边缘增强图像，并基于预设的各种可疑人物衣着对所述边缘增强图像中的人物对象的衣着进行匹配，如果匹配成功则输出重点监控信号，如果匹配失败则输出非重点监控信号；

投影驱动设备，分别与所述现场投影设备和所述服装辨识设备连接，用于在接收到所述重点监控信号时，基于所述边缘增强图像中的人物对象在所述边缘增强图像中的相对位置确定对应的投影位置，并将所述投影位置发送给所述现场投影设备。

在所述桌面现场定向投影机构中，还包括：

第一处理设备，与所述CCD传感器连接，用于接收书桌周围图像，对所述书桌周围图像执行图像内容测量，以确定书桌周围图像中是否出现晃动线条，并在存在晃动线条时，将所述书桌周围图像作为第一待处理图像输出，将距离所述书桌周围图像最近的、所述CCD传感器输出的书桌周围图像作为第二待处理图像输出。

在所述桌面现场定向投影机构中，还包括：

第二处理设备，与所述第一处理设备连接，用于接收所述第一待处理图像和所述第二待处理图像，基于所述第一待处理图像和所述第二待处理图像的整体比较，确定所述第一待处理图像相对于所述第二待处理图像的位移矢量，以作为当前位移矢量输出；在所述第二处理设备中，基于所述第一待处理图像和所述第二待处理图像的整体比较，确定所述第一待处理图像相对于所述第二待处理图像的位移矢量包括：获取所述第一待处理图像的各个像素点的各个Y成分值以及所述第二待处理图像的各个Y成分值，基于所述第一待处理图像的各个像素点的各个Y成分值以及所述第二待处理图像的各个Y成分值确定所述第一待处理图像相对于所述第二待处理图像的位移矢量。

在所述桌面现场定向投影机构中，还包括：

移动修正设备，分别与CCD传感器和所述第二处理设备连接，用于基于所述位移矢量带动所述CCD传感器进行与所述位移矢量相对应的逆向移动。

以及在所述桌面现场定向投影机构中：在所述第一处理设备中，当不存在晃动线条时，所述第一处理设备不输出任何图像。

另外，在所述桌面现场定向投影机构中：所述静态存储设备选用静态随机存取存储器(Static Random-Access Memory，SRAM)，为随机存取存储器的一种。所谓的“静态”，是指这种存储器只要保持通电，里面储存的数据就可以恒常保持。相对之下，动态随机存取存储器(DRAM)里面所储存的数据就需要周期性地更新。然而，当电力供应停止时，SRAM储存的数据还是会消失(被称为volatile memory)，这与在断电后还能储存资料的ROM或闪存是不同的。

采用本发明的桌面现场定向投影机构，针对现有技术中桌面现场安全监控机制缺乏的技术问题，通过采用双级滤波模式以及自适应二值化阈值调整模式，提高了图像预处理的效果；基于图像传感器输出的图像的整体亮度以及所述图像传感器周围光量确定闪光灯的闪光策略，同时，还基于前后图像内容的分析，判断图像传感器是否需要进行与图像内容对应的逆向移动；通过对图像内容的边缘分析结果，实施自适应的边缘增强处理；在上述高精度数据处理的基础上，在现有书桌平台上实现对当前场景中的可疑人物的定向投影。从而解决了上述技术问题。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种桌面现场定向投影机构，所述系统包括：

现场投影设备，设置在书桌的固定桌面上方，用于接收投影位置，并基于投影位置实施相应的投影操作。

2.如权利要求1所述的桌面现场定向投影机构，其特征在于，所述系统还包括：

球形摄像机，包括闪光灯、光量测量仪和CCD传感器，所述CCD传感器用于对书桌周围进行光电数据感应以输出书桌周围图像，所述光量测量仪用于测量并输出所述CCD传感器周围光量，所述闪光灯与所述光量测量仪和所述CCD传感器连接，用于基于所述CCD传感器输出的书桌周围图像的整体亮度以及所述CCD传感器周围光量确定其闪光策略。

3.如权利要求2所述的桌面现场定向投影机构，其特征在于，所述系统还包括：

递归滤波设备，与所述CCD传感器连接，用于接收所述书桌周围图像，对所述书桌周围图像执行自适应递归滤波处理，以获得并输出递归滤波图像；

维纳滤波设备，与所述递归滤波设备连接，用于接收所述递归滤波图像，并基于所述递归滤波图像中的噪声幅值大小执行不同力度的维纳滤波处理，以获得对应的维纳滤波图像；

智能分块设备，与所述维纳滤波设备连接，用于接收所述维纳滤波图像，确定所述维纳滤波图像的模糊程度，并基于所述维纳滤波图像的模糊程度对所述维纳滤波图像进行分块处理，以获得大小相同的多个图像分块，其中，所述维纳滤波图像的模糊程度越小，对所述维纳滤波图像进行分块处理获得的图像分块的数量越多；

参数调整设备，与所述智能分块设备连接，用于接收所述多个图像分块，对每一个图像分块执行以下处理：基于OTSU算法获取所述图像分块的二值化阈值，基于OTSU算法获取所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值，基于述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值，并输出所述图像分块的调整后阈值；在所述参数调整设备中，基于所述图像分块邻域的各个图像分块的各个二值化阈值对所述图像分块的二值化阈值进行调整以获得所述图像分块的调整后阈值包括：所述图像分块邻域图像分块与所述图像分块的匹配度越高，则所述图像分块邻域图像分块对所述图像分块的二值化阈值的影响程度越大；

二值化执行设备，与所述参数调整设备连接，用于接收所述多个图像分块以及每一个图像分块对应的调整后阈值，基于每一个图像分块对应的调整后阈值对所述图像分块进行二值化处理以获得二值化分块，并输出各个图像分块分别对应的各个二值化分块；

分块组合设备，与所述二值化执行设备连接，用于接收所述各个二值化分块，将所述各个二值化分块进行合并，对合并后的图像进行边缘融合以获得融合的图像，并作为分块组合图像输出；

对比度增强设备，与所述分块组合设备连接，用于接收所述分块组合图像，并对所述分块组合图像执行对比度增强处理，以获得相应的已处理组合图像；

静态存储设备，与第一辨识设备连接，用于预先存储所述预设清晰度等级；

第一辨识设备，与所述对比度增强设备连接，用于接收所述已处理组合图像，确定所述已处理组合图像的每一个像素点在各个方向的各个梯度，将所述各个梯度的最大值作为所述像素点的参考梯度值，并基于所述已处理组合图像的各个像素点的各个参考梯度值确定所述已处理组合图像的边缘清晰度，并在所述边缘清晰度大于等于预设清晰度等级时，发出第二控制信号，以及在所述边缘清晰度小于所述预设清晰度等级时，发出第一控制信号；

第一启动设备，与所述第一辨识设备连接，用于在接收到所述第一控制信号，对所述已处理组合图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理，其中，所述边缘清晰度越大，对所述已处理组合图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理的强度越小，输出对所述已处理组合图像实施与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理后而获取的边缘增强图像，所述第一启动设备还用于在接收到所述第二控制信号时，停止对所述已处理组合图像实施的与所述边缘清晰度对应的边缘增强处理；

服装辨识设备，与所述第一启动设备连接，用于接收所述边缘增强图像，并基于预设的各种可疑人物衣着对所述边缘增强图像中的人物对象的衣着进行匹配，如果匹配成功则输出重点监控信号，如果匹配失败则输出非重点监控信号；

投影驱动设备，分别与所述现场投影设备和所述服装辨识设备连接，用于在接收到所述重点监控信号时，基于所述边缘增强图像中的人物对象在所述边缘增强图像中的相对位置确定对应的投影位置，并将所述投影位置发送给所述现场投影设备。

4.如权利要求3所述的桌面现场定向投影机构，其特征在于，所述系统还包括：

第一处理设备，与所述CCD传感器连接，用于接收书桌周围图像，对所述书桌周围图像执行图像内容测量，以确定书桌周围图像中是否出现晃动线条，并在存在晃动线条时，将所述书桌周围图像作为第一待处理图像输出，将距离所述书桌周围图像最近的、所述CCD传感器输出的书桌周围图像作为第二待处理图像输出。

5.如权利要求4所述的桌面现场定向投影机构，其特征在于，所述系统还包括：

第二处理设备，与所述第一处理设备连接，用于接收所述第一待处理图像和所述第二待处理图像，基于所述第一待处理图像和所述第二待处理图像的整体比较，确定所述第一待处理图像相对于所述第二待处理图像的位移矢量，以作为当前位移矢量输出；在所述第二处理设备中，基于所述第一待处理图像和所述第二待处理图像的整体比较，确定所述第一待处理图像相对于所述第二待处理图像的位移矢量包括：获取所述第一待处理图像的各个像素点的各个Y成分值以及所述第二待处理图像的各个Y成分值，基于所述第一待处理图像的各个像素点的各个Y成分值以及所述第二待处理图像的各个Y成分值确定所述第一待处理图像相对于所述第二待处理图像的位移矢量。

6.如权利要求5所述的桌面现场定向投影机构，其特征在于，所述系统还包括：

移动修正设备，分别与CCD传感器和所述第二处理设备连接，用于基于所述位移矢量带动所述CCD传感器进行与所述位移矢量相对应的逆向移动。

7.如权利要求6所述的桌面现场定向投影机构，其特征在于：

在所述第一处理设备中，当不存在晃动线条时，所述第一处理设备不输出任何图像。