CN110162225A - 一种投影灯以及用于投影灯的触控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种投影灯以及用于投影灯的触控方法。本发明的投影灯包括：灯体和用于支撑灯体的底座，底座内设置激光器，激光器发射覆盖投影区域的水平扇形光束；灯体内设置处理器和与处理器连接的投影模组、红外摄像头、TOF摄像头；投影模组接收处理器提供的投影数据并向投影区域进行投影；红外摄像头采集投影区域的红外图像并发送给处理器；TOF摄像头采集投影区域上触控对象的深度图像并发送给处理器；处理器对投影灯的输入与输出信息进行计算处理，根据接收到的红外图像和深度图像定位触控对象在投影区域上的位置信息，基于位置信息生成控制命令。本发明的投影灯为集图像侦测、视频投影、音频播放、触控操作、灯带照明为一体的智能系统。
Description
技术领域
本发明涉及激光器校准技术领域，尤其涉及一种投影灯以及用于投影灯的触控方法。
背景技术
投影灯，又称成像灯，是一种可以将图像或文字投射到地面或者幕墙上的电器设备。投影灯广泛应用于教学、实验测试、会议等领域中，且逐渐向延伸到家居等生活领域中。
目前，投影灯一般只具有投影功能，功能较为单一，且投影灯一般是通过开关按钮实现投影灯的投影功能的开闭，控制方式也较为单一。
发明内容
本发明提供了一种投影灯以及用于投影灯的触控方法，以解决现有技术中的投影灯控制方式和功能较为单一的问题。
第一方面，本发明提供了一种投影灯，包括：灯体和用于支撑所述灯体的底座，所述底座内设置激光器，所述激光器发射覆盖投影区域的水平扇形光束；所述灯体内设置处理器和与所述处理器连接的投影模组、红外摄像头、TOF摄像头；所述投影模组，接收所述处理器提供的投影数据并向所述投影区域进行投影；所述红外摄像头，采集所述投影区域的红外图像并发送给所述处理器；所述TOF摄像头，采集所述投影区域上触控对象的深度图像并发送给所述处理器；所述处理器，对所述投影灯的输入与输出信息进行计算处理，根据接收到的所述红外图像和所述深度图像定位所述触控对象在所述投影区域上的位置信息，基于所述位置信息生成控制命令。
在一些实施例中，所述水平扇形光束所在平面与所述投影区域所在平面平行。
在一些实施例中，所述灯体内还设置与所述处理器连接的第一无线模块，所述底座内还设置第二无线模块，所述灯体与所述底座通过所述第一无线模块与所述第二无线模块实现无线连接；所述处理器，通过所述无线连接开启所述激光器。
在一些实施例中，所述灯体内还设置投影驱动控制芯片，所述处理器通过所述投影驱动控制芯片与所述投影模组连接，所述投影驱动控制芯片，接收所述处理器提供的投影数据并驱动所述投影模组进行投影。
在一些实施例中，所述灯体内还设置有微处理器、所述唤醒模组、灯带驱动线路、灯带和风扇，其中，所述微处理器与所述处理器连接；所述唤醒模组、所述灯带驱动线路、所风扇分别与所述微处理器连接，所述灯带驱动线路与灯带连接；所述微处理器，控制所述风扇转动进行所述投影灯的散热，接收所述唤醒模组的唤醒信号并发送给所述处理器，以及所述微处理器控制所述灯带驱动线路对灯带进行亮灯灭灯控制，实现所述投影灯的照明。
在一些实施例中，所述灯体内还设置有与所述处理器连接的麦克风模组、扬声器模组和RGB摄像头；所述处理器，接收所述麦克风模组拾取的声音信号，通过所述扬声器模组向外界辐射声音，以及根据所述RGB摄像头采集的RGB图像进行图像识别。
在一些实施例中，所述底座内还设置为所述底座供电的充电模块和充电电池。
第二方面，本发明提供了一种用于投影灯的触控方法，所述投影灯设置有红外摄像头和TOF摄像头，所述方法包括：根据所述红外摄像头采集到的投影区域的红外图像，确定是否发生触控操作；在发生所述触控操作时，利用所述TOF摄像头采集到的投影区域上触控对象的深度图像，获得所述触控对象在所述投影区域中的位置信息；根据所述位置信息生成控制命令。
在一些实施例中，根据红外摄像头采集到的投影区域的红外图像，确定是否发生触控操作，包括：在识别所述红外图像包括扇形轮廓时，确定发生所述触控操作；在识别所述红外图像未包括扇形轮廓时，确定未发生所述触控操作。
在一些实施例中，利用TOF摄像头采集到的投影区域上触控对象的深度图像，获得所述触控对象在所述投影区域中的位置信息，包括：对所述投影区域进行均匀网格划分，根据所述深度图像的分辨率尺寸和投影区域的尺寸，获取所述深度图像每个像素点与所述投影区域每个网格之间的对应关系；识别所述深度图像中所述触控对象，获得所述深度图像中所述触控对象对应的像素点；根据所述对应关系和所述触控对象对应的像素点，获取所述触控对象对应的网格，根据所述网格位置确定所述触控对象在所述投影区域中的位置信息。
本发明的投影灯为集图像侦测、视频投影、音频播放、触控操作、灯带照明为一体的智能系统，通过内置投影模组实现投影灯的多媒体播放以及通过在投影灯底座中设置激光器，利用激光器发射覆盖投影区域的水平扇形光束，在投影区域内发生触控操作时，触控对象遮挡部分光束，使部分光束被反射，此种情况下红外摄像头采集的红外图像中会存在不完整的扇形轮廓，由此处理器通过对红外图像进行图像识别可以确定是否发生触控操作，避免误识别，并能够在确定发生触控操作时，根据TOF摄像头采集的深度图像确定触控对象的位置信息，通过对触控对象的精确定位生成控制命令进行触控操作，本发明通过内置的投影模组和红外摄像头、TOF摄像头之间的配合，能够实现高度自动化、智能化的投影灯。
附图说明
图1为本发明实施例示出的投影灯结构框图；
图2为本发明实施例示出的投影灯的灯体结构示意图；
图3为本发明实施例示出的投影灯的底座结构示意图；
图4为本发明实施例示出的用于投影灯的触控方法流程图；
图5为本发明实施例示出的包括扇形轮廓的红外图像示意图；
图6为本发明实施例示出的未包括扇形轮廓的红外图像示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
以下，将参照附图来描述本发明的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本发明。这里使用的词语“一”、“一个(种)”和“该”等也应包括“多个”、“多种”的意思，除非上下文另外明确指出。此外，在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。
因此，本发明的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外，本发明的技术可以采取存储有指令的机器可读介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可供指令执行系统使用或者结合指令执行系统使用。在本发明的上下文中，机器可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，机器可读介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。机器可读介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(HDD)；光存储装置，如光盘(CD-ROM)；存储器，如随机存取存储器(RAM)或闪存；和/或有线/无线通信链路。
本发明提供一种投影灯。
图1为本发明实施例示出的投影灯结构框图，如图1所示，本实施例的投影灯包括：灯体100和用于支撑所述灯体100的底座200，所述底座200内设置激光器201，所述激光器201发射覆盖投影区域的水平扇形光束；所述灯体100内设置处理器101和与处理器101连接的投影模组102、红外摄像头103、TOF摄像头104；
投影模组102，接收处理器101提供的投影数据并向投影区域进行投影；
红外摄像头103，采集投影区域的红外图像并发送给处理器101；
TOF摄像头104，采集投影区域上触控对象的深度图像并发送给处理器101；
处理器101，对投影灯的输入与输出信息进行计算处理，根据接收到的红外图像和深度图像定位触控对象在投影区域上的位置信息，基于位置信息生成控制命令。
本实施例的投影灯为集图像侦测、视频投影、音频播放、触控操作、灯带照明为一体的智能系统，本实施例通过内置投影模组实现投影灯的多媒体播放以及通过在投影灯底座中设置激光器，利用激光器发射覆盖投影区域的水平扇形光束，在投影区域内发生触控操作时，触控对象遮挡部分光束，使部分光束被反射，此种情况下红外摄像头采集的红外图像中会存在不完整的扇形轮廓，由此处理器通过对红外图像进行图像识别可以确定是否发生触控操作，避免误识别，并能够在确定发生触控操作时，根据TOF摄像头采集的深度图像确定触控对象的位置信息，通过对触控对象的精确定位生成控制命令进行触控操作，本实施例通过内置的投影模组和红外摄像头、TOF摄像头之间的配合，能够实现高度自动化、智能化的投影灯。如图2-3所示，灯体100内还设置与所述处理器101连接的第一无线模块105，所述底座200内还设置第二无线模块202，所述灯体100与所述底座200通过所述第一无线模块105与所述第二无线模块202实现无线连接，所述第一无线模块105与所述第二无线模块202可以是Wifi模块或蓝牙模块，所述处理器101，通过所述无线连接开启所述激光器201，即处理器101在确定需要识别触控操作时，无线通知底座200中的激光器201，控制激光器201开启，激光器201发射出比投影区域大的水平扇形光束，即激光器201发射的水平扇形光束能够覆盖投影区域，并且水平扇形光束所在平面与所述投影区域所在平面平行，以使得处理器101能够准确识别触控操作是否发生，避免误识别。
如图3所示，底座200内还设置为所述底座200供电的充电模块203和充电电池204。
如图2所示，灯体100内还设置投影驱动控制芯片106，所述处理器101通过所述投影驱动控制芯片106与所述投影模组102连接，所述投影驱动控制芯片106，接收所述处理器101提供的投影数据并驱动所述投影模组102进行投影。
在一些实施例中，投影模组102可以投影视频图像、各种应用程序的用户界面等多媒体资源。
如图2所示，灯体100内还设置有微处理器107、唤醒模组108、灯带驱动线路109、灯带111和风扇110，其中，微处理器107与处理器101连接，唤醒模组108、灯带驱动线路109、风扇110分别和风扇110与所述微处理器107连接，所述灯带驱动线路109还与灯带111连接；
所述微处理器107为辅助处理单元，可以控制所述风扇110转动以进行所述投影灯的散热，接收所述唤醒模组108的唤醒信号并发送给所述处理器101以唤醒处理器101，以及所述微处理器107控制所述灯带驱动线路109对灯带111进行亮灯灭灯控制，实现所述投影灯的照明，还可以对投影驱动控制芯片106进行配置。
如图2所示，灯体100内还设置有与所述处理器101连接的麦克风模组112、扬声器模组113和RGB摄像头114；
所述处理器101，可以接收所述麦克风模组112拾取的声音信号进行处理实现诸如录音、语音识别等功能，还可以通过所述扬声器模组113向外界辐射声音，以及根据所述RGB摄像头采集的RGB图像进行图像识别。
在一些实施例中，处理器101结合RGB图像、深度图像和红外图像实现特定触控对象的触控操作识别，例如通过采集手的RGB图像、深度图像和红外图像，处理器可以实现对各种手势的触控操作识别。
在本实施例的一个应用场景中，图2-3所示的投影灯具体为一种台灯，通过在台灯内设置上文描述的投影模组、处理器、无线模块、包括红外摄像头、TOF摄像头和RGB摄像头的摄像头模组、扬声器模组和麦克风模组，在保留传统台灯体积小、便携、护眼照明等特点时，还能实现台灯的高度自动化和智能化。
对于投影灯实施例而言，以上所描述的投影灯实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
本发明还提供一种用于投影灯的触控方法，其中投影灯的结构参考上文投影灯实施例，在此不做赘述。
图4为本发明实施例示出的用于投影灯的触控方法流程图，如图4所示，本实施例的方法包括：
S410，根据红外摄像头采集到的投影区域的红外图像，确定是否发生触控操作。
其中，所示投影区域被投影灯内置的激光器所发射的水平扇形光束覆盖。
S420，在发生所述触控操作时，利用TOF摄像头采集到的投影区域上触控对象的深度图像，获得所述触控对象在所述投影区域中的位置信息。
由于红外摄像头采集的红外图像较为模糊，若单独基于红外图像进行触控操作的定位会使得定位精度较差，而TOF摄像头对高度方向上的小范围的移动的定位较为困难，若单独基于深度图像进行触控操作的定位容易发生误定位的问题，基于红外摄像头和TOF摄像头的缺陷，本实施例结合红外摄像头和TOF摄像头所采集的图像进行触控操作的定位，提高定位精度和准度。
S430，根据所述位置信息生成控制命令。
本实施例通过在投影灯底座中设置激光器，利用激光器发射覆盖投影区域的水平扇形光束，在投影区域内发生触控操作时，触控对象遮挡部分光束，使部分光束被反射，此种情况下红外摄像头采集的红外图像中会存在不完整的扇形轮廓，由此通过对红外图像进行图像识别可以确定是否发生触控操作，避免误识别，并能够在确定发生触控操作时，根据TOF摄像头采集的深度图像确定触控对象的位置信息，通过对触控对象的精确定位生成控制命令以进行触控操作。
在一些实施例中，如图5所示，在识别所述红外图像包括扇形轮廓时，确定发生所述触控操作；如图6所示，在识别所述红外图像未包括扇形轮廓时，确定未发生所述触控操作。
在一些实施例中，通过下述方法获得所述触控对象在所述投影区域中的位置信息：对所述投影区域进行均匀网格划分，根据所述深度图像的分辨率尺寸和投影区域的尺寸，获取所述深度图像每个像素点与所述投影区域每个网格之间的对应关系；识别所述深度图像中所述触控对象，获得所述深度图像中所述触控对象对应的像素点；根据所述对应关系和所述触控对象对应的像素点，获取所述触控对象对应的网格，根据所述网格位置确定所述触控对象在所述投影区域中的位置信息。
本实施例对投影灯的触控操作识别可以支持触控对象在任何平面上操作，为投影灯的应用和扩展提供了核心的应用基础。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种投影灯，其特征在于，包括：灯体和用于支撑所述灯体的底座，所述底座内设置激光器，所述激光器发射覆盖投影区域的水平扇形光束；所述灯体内设置处理器和与所述处理器连接的投影模组、红外摄像头、TOF摄像头；
所述投影模组，接收所述处理器提供的投影数据并向所述投影区域进行投影；
所述红外摄像头，采集所述投影区域的红外图像并发送给所述处理器；
所述TOF摄像头，采集所述投影区域上触控对象的深度图像并发送给所述处理器；
所述处理器，对所述投影灯的输入与输出信息进行计算处理，根据接收到的所述红外图像和所述深度图像定位所述触控对象在所述投影区域上的位置信息，基于所述位置信息生成控制命令。
2.根据权利要求1所述的投影灯，其特征在于，所述水平扇形光束所在平面与所述投影区域所在平面平行。
3.根据权利要求1所述的投影灯，其特征在于，所述灯体内还设置与所述处理器连接的第一无线模块，所述底座内还设置第二无线模块，所述灯体与所述底座通过所述第一无线模块与所述第二无线模块实现无线连接；
所述处理器，通过所述无线连接开启所述激光器。
4.根据权利要求1所述的投影灯，其特征在于，所述灯体内还设置投影驱动控制芯片，所述处理器通过所述投影驱动控制芯片与所述投影模组连接，所述投影驱动控制芯片，接收所述处理器提供的投影数据并驱动所述投影模组进行投影。
5.根据权利要求1所述的投影灯，其特征在于，所述灯体内还设置有微处理器、唤醒模组、灯带驱动线路、灯带和风扇，其中，所述微处理器与所述处理器连接；所述唤醒模组、所述灯带驱动线路、所述风扇分别与所述微处理器连接，所述灯带驱动线路还与灯带连接；
所述微处理器，控制所述风扇转动进行所述投影灯的散热，接收所述唤醒模组的唤醒信号并发送给所述处理器，以及所述微处理器控制所述灯带驱动线路对灯带进行亮灯灭灯控制，实现所述投影灯的照明。
6.根据权利要求1所述的投影灯，其特征在于，所述灯体内还设置有与所述处理器连接的麦克风模组、扬声器模组和RGB摄像头；
所述处理器，接收所述麦克风模组拾取的声音信号，通过所述扬声器模组向外界辐射声音，以及根据所述RGB摄像头采集的RGB图像进行图像识别。
7.根据权利要求1所述的投影灯，其特征在于，所述底座内还设置为所述底座供电的充电模块和充电电池。
8.一种投影灯的触控方法，其特征在于，所述投影灯设置有红外摄像头和TOF摄像头，所述方法包括：
根据所述红外摄像头采集到的投影区域的红外图像，确定是否发生触控操作；
在发生所述触控操作时，利用所述TOF摄像头采集到的投影区域上触控对象的深度图像，获得所述触控对象在所述投影区域中的位置信息；
根据所述位置信息生成控制命令。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据红外摄像头采集到的投影区域的红外图像，确定是否发生触控操作，包括：
在识别所述红外图像包括扇形轮廓时，确定发生所述触控操作；在识别所述红外图像未包括扇形轮廓时，确定未发生所述触控操作。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述利用TOF摄像头采集到的投影区域上触控对象的深度图像，获得所述触控对象在所述投影区域中的位置信息，包括：
对所述投影区域进行均匀网格划分，根据所述深度图像的分辨率尺寸和投影区域的尺寸，获取所述深度图像每个像素点与所述投影区域每个网格之间的对应关系；
识别所述深度图像中所述触控对象，获得所述深度图像中所述触控对象对应的像素点；
根据所述对应关系和所述触控对象对应的像素点，获取所述触控对象对应的网格，根据所述网格位置确定所述触控对象在所述投影区域中的位置信息。
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