CN110277042A - 一种人机互动的实时旋转显示系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人机互动的实时旋转显示系统及其方法，所述旋转显示系统包括：摄像头，所述摄像头用于采集当前用户的动作画面数据；旋转显示部分，所述旋转显示部分用于实时显示摄像头采集到的画面；所述旋转显示部分包括：驱动电机，所述驱动电机用于控制LED显示模块旋转；LED显示模块，所述LED显示模块包括设置在驱动电机输出轴上的LED灯条及设置在LED灯条上的LED灯珠、灯珠驱动IC；FPGA芯片，所述FPGA芯片用于控制驱动电机旋转并通过LED显示模块显示图像。本发明通过摄像头实时采集人体的动作画面数据，根据采集到的动作画面数据显示相对应的人体卡通动作视频，达到人机互动的目的，提高体验效果。
Description
技术领域
本发明涉及旋转显示技术领域，尤其涉及的是一种人机互动的实时旋转显示系统及其方法。
背景技术
物体在快速运动时，当人眼所看到的影像消失后，人眼仍能继续保留其影像0.1-0.4秒左右的图像，这种现象被称为视觉暂留现象。人眼观看物体时，成像于视网膜上，并由视神经输入人脑，感觉到物体的像。但当物体移去时，视神经对物体的印象不会立即消失，而要延续0.1-0.4秒的时间，人眼的这种性质被称为″眼睛的视觉暂留″。
视觉暂留现象首先被中国人运用，走马灯便是据历史记载中最早的视觉暂留运用。宋朝时已有走马灯，当时称″马骑灯″。随后法国人保罗·罗盖在1828年发明了留影盘，它是一个被绳子在两面穿过的圆盘，圆盘的一面画了一只鸟，另一面画了一个空笼子。当圆盘旋转时，鸟在笼子里出现了，这证明了当眼睛看到一系列图像时，它一次保留一个图像。同样的，旋转屏也是利用视觉暂留效应来显示3D图像的。
现有技术中的旋转显示系统，通常情况下都是通过APP客户端将预先拍摄好的画面上传至旋转显示部分进行显示，不能实现人机互动的目的，比如说互动做出一个动作后，旋转显示部分就显示相对应的人物卡通动作视频。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种人机互动的实时旋转显示系统及其方法，能够实现人机互动，提高了用户的体验度。
本发明的技术方案如下：
一种人机互动的实时旋转显示系统，其包括：
摄像头，所述摄像头用于采集当前用户的动作画面数据；
旋转显示部分，所述旋转显示部分用于根据摄像头采集到的动作画面数据，显示相对应的卡通人物的动作视频；
所述旋转显示部分包括：
驱动电机，所述驱动电机用于控制LED显示模块旋转；
LED显示模块，所述LED显示模块包括设置在驱动电机输出轴上的LED灯条及设置在LED灯条上的LED灯珠、灯珠驱动IC，通过驱动电机控制LED显示模块旋转的同时，点亮LED灯珠来显示画面；
FPGA芯片，所述FPGA芯片用于控制驱动电机旋转并通过LED显示模块显示图像；
所述FPGA芯片包括：
显示接口，所述显示接口用于连接摄像头；
数据信号接收模块，所述数据信号接收模块用于接收显示接口传输过来的数据；
人脸识别模块，所述人脸识别模块用于识别摄像头采集的人脸数据；
数据编解码模块，所述数据编解码模块用于对数据信号接收模块接收到的数据进行编解码；
显示控制模块，所述显示控制模块用于接收数据编解码模块重新编码的数据信号；
驱动电机控制模块，所述驱动电机控制模块用于控制驱动电机的转速；
所述FPGA芯片通过控制总线与LED显示模块连接。
优选地，所述FPGA芯片还包括：
SOC模块，所述SOC模块用于运行开源的操作系统软件。
优选地，所述FPGA芯片还包括：
FLASH模块，所述FLASH模块用于存储数据编解码模块编解码后的数据。
优选地，所述FLASH模块连接有一用于控制总线收发信号的外部总线控制模块。
优选地，所述FPGA芯片还包括：
外挂的DDR存储模块和/或FLASH模块。
优选地，所述摄像头包括：
控制芯片，所述控制芯片分别连接有摄像镜头、红外传感器和数据发送模块；
所述摄像镜头用于采集当前的画面数据；
所述红外传感器用于用于探测红外热量；
所述数据发送模块用于发送实时采集到的画面数据。
本发明还提供了一种人机互动的实时旋转显示方法，其包括如下步骤：
A、通过摄像头采集到当前用户的动作画面数据，并将所述动作画面数据发送至数据信号接收模块；
B、数据信号接收模块接收到当前的动作画面数据后，读取存储模块相对应的动作视频；
C、将相对应的动作视频通过数据编解码模块进行编解码，将重新编码的画面数据发送至显示控制模块实时显示。
优选地，所述步骤C具体包括：
C1、将重新编码的画面数据存储至缓存模块；
C2、将缓存模块的画面数据发送至显示控制模块实时显示。
优选地，所述步骤A之前还包括：
D、将待显示的卡通人物的动作视频存储在DDR存储模块。
优选地，摄像头包括：
控制芯片，所述控制芯片分别连接有摄像镜头、红外传感器和数据发送模块；
所述摄像镜头用于采集当前的画面数据；
所述红外传感器用于用于探测红外热量；
所述数据发送模块用于发送实时采集到的画面数据。
与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：
本发明所提供的人机互动的实时旋转显示系统及其方法，所述旋转显示系统包括：摄像头，所述摄像头用于采集当前用户的动作画面数据；旋转显示部分，所述旋转显示部分用于实时显示摄像头采集到的画面；所述旋转显示部分包括：驱动电机，所述驱动电机用于控制LED显示模块旋转；LED显示模块，所述LED显示模块包括设置在驱动电机输出轴上的LED灯条及设置在LED灯条上的LED灯珠、灯珠驱动IC，通过驱动电机控制LED显示模块旋转的同时，点亮LED灯珠来显示画面；FPGA芯片，所述FPGA芯片用于控制驱动电机旋转并通过LED显示模块显示图像，通过摄像头采集当前用户的动作画面数据，将采集到的动作画面数据发送至FPGA芯片，FPGA芯片调取DDR存储模块存储的卡通人物的动作视频，对该卡通人物的动作视频进行编解码，经过FPGA芯片的编解码输出到LED显示模块进行实时显示，达到人机互动的目的，提高了用户的体验度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本发明中的人机互动的实时旋转显示系统较佳实施例的模块示意图。
图2是本发明中的人机互动的实时旋转显示系统较佳实施例中的FPGA芯片的模块示意图。
图3是本发明中的人机互动的实时旋转显示系统较佳实施例中的摄像头的模块示意图。
图4是本发明中的人机互动的实时旋转显示方法较佳实施例的流程示意图。
图5是本发明中的人机互动的实时旋转显示系统较佳实施例中的具体流程示意图。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
如图1和图2所示，本发明较佳实施例提供的一种人机互动的实时旋转显示系统，其包括：
摄像头10，所述摄像头10用于采集当前的画面数据；
旋转显示部分20，所述旋转显示部分20用于根据摄像头采集到的动作画面数据，显示相对应的卡通人物的动作视频；
所述旋转显示部分20包括：
驱动电机100，所述驱动电机100用于控制LED显示模块200旋转；
LED显示模块200，所述LED显示模块200包括设置在驱动电机100输出轴上的LED灯条及设置在LED灯条上的LED灯珠、灯珠驱动IC，通过驱动电机100控制LED显示模块旋转的同时，点亮LED灯珠来显示画面；
FPGA芯片300，所述FPGA芯片300用于控制驱动电机100旋转并通过LED显示模块200显示图像；
所述FPGA芯片300包括：
显示接口301，所述显示接口301用于连接摄像头10；
数据信号接收模块302，所述数据信号接收模块302用于接收显示接口301传输过来的数据；
人脸识别模块303，所述人脸识别模块303用于识别摄像头10采集的人脸数据；
数据编解码模块304，所述数据编解码模块304用于对数据信号接收模块302接收到的数据进行编解码；
显示控制模块305，所述显示控制模块305用于接收数据编解码模块304重新编码的数据信号；
驱动电机控制模块306，所述驱动电机控制模块306用于控制驱动电机100的转速；
DDR存储模块310，所述DDR存储模块310用于存储待显示的卡通人物的动作视频；
所述FPGA芯片300通过控制总线与LED显示模块200连接。
数据编解码模块503包括但是不限于同时支持或者只支持单种数据解码模块，同时还可以把数据编解码模块503的软件先固化或者暂时存放在FLASH模块中，当检测到不同接口或者不同接口的相应数据后，加载相应的编编码模块，例如：当检测到视频接口为HDMI接口后，自动加载HDMI相应的编解码模块，并使能该编解码功能。
所述DDR存储模块310是外挂的高速随机存储器，对FPGA芯片300提供可以直接访问的高速内存。
本发明进一步较佳实施例中，所述FPGA芯片300还包括：
SOC模块307，所述SOC模块307用于运行开源的操作系统软件。
SOC模块506包括ROM单元，其可以运行一些常见的开源的操作系统，并开源对FPGA芯片的内部各个模块的运行状况进行监控和控制，该SOC模块506的实现可以是FPGA芯片内置的或者是自己实现的简单SOC，同时该SOC模块506是可有可无的。
本发明进一步较佳实施例中，所述FPGA芯片300还包括：
FLASH模块308，所述FLASH模块308用于存储数据编解码模块304编解码后的数据。
FLASH模块308为FPGA芯片300内部永久存储器，可以存该旋转显示系统的各种信息，以及数据编解码模块30或者内部SOC的操作系统等可运行的软件信息等。
本发明进一步较佳实施例中，所述FLASH模块308连接有一用于控制总线收发信号的外部总线控制模块309。
外部总线控制模块309用于实现常用的总线收发控制信号的功能，包括但是不限于如下总线：12C、SPI、UART等。当该旋转显示系统的显示接口301为USB接口的时候，外部总线控制模块309的功能可以被USB接口代替，因此可以不必实现。该外部总线控制模块309的功能是：对外部的电子设备提供该旋转显示装置的信息，其中包括不限于如下信息：旋转显示装置支持的最大分辨率、刷新率、以及一些常见屏的帧同步信号，行同步信号等等。
本发明进一步较佳实施例中，所述FPGA芯片300还包括：
外挂的FLASH模块311。
如图3所示，本发明进一步较佳实施例中，所述摄像头10包括：
控制芯片101，所述控制芯片101分别连接有摄像镜头102、红外传感器103和数据发送模块104；
所述摄像镜头102用于采集当前的画面数据；
所述红外传感器103用于用于探测红外热量；
所述数据发送模块104用于发送实时采集到的画面数据。
如图4所示，本发明还提供了一种人机互动的实时旋转显示方法，其包括如下步骤：
S100、通过摄像头采集到当前用户的动作画面数据，并将所述动作画面数据发送至数据信号接收模块；
S200、数据信号接收模块接收到当前的动作画面数据后，读取存储模块相对应的动作视频；
S300、将相对应的动作视频通过数据编解码模块进行编解码，将重新编码的画面数据发送至显示控制模块实时显示。
如图5所示，本发明进一步较佳实施例中，所述步骤S300具体包括：
S301、将重新编码的画面数据存储至缓存模块；
S302、将缓存模块的画面数据发送至显示控制模块实时显示。
本发明进一步较佳实施例中，所述步骤S100之前还包括：
S400、将待显示的卡通人物的动作视频存储在DDR存储模块。
本发明进一步较佳实施例中，摄像头包括：
控制芯片，所述控制芯片分别连接有摄像镜头、红外传感器和数据发送模块；
所述摄像镜头用于采集当前的画面数据；
所述红外传感器用于用于探测红外热量；
所述数据发送模块用于发送实时采集到的画面数据。
综上所述，本发明所提供的人机互动的实时旋转显示系统及其方法，所述旋转显示系统包括：摄像头，所述摄像头用于采集当前用户的动作画面数据；旋转显示部分，所述旋转显示部分用于实时显示摄像头采集到的画面；所述旋转显示部分包括：驱动电机，所述驱动电机用于控制LED显示模块旋转；LED显示模块，所述LED显示模块包括设置在驱动电机输出轴上的LED灯条及设置在LED灯条上的LED灯珠、灯珠驱动IC，通过驱动电机控制LED显示模块旋转的同时，点亮LED灯珠来显示画面；FPGA芯片，所述FPGA芯片用于控制驱动电机旋转并通过LED显示模块显示图像，通过摄像头采集当前用户的动作画面数据，将采集到的动作画面数据发送至FPGA芯片，FPGA芯片调取DDR存储模块存储的卡通人物的动作视频，对该卡通人物的动作视频进行编解码，经过FPGA芯片的编解码输出到LED显示模块进行实时显示，达到人机互动的目的，提高了用户的体验度。
显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种人机互动的实时旋转显示系统，其特征在于，包括：
摄像头，所述摄像头用于采集当前用户的动作画面数据；
旋转显示部分，所述旋转显示部分用于根据摄像头采集到的动作画面数据，显示相对应的卡通人物的动作视频；
所述旋转显示部分包括：
驱动电机，所述驱动电机用于控制LED显示模块旋转；
LED显示模块，所述LED显示模块包括设置在驱动电机输出轴上的LED灯条及设置在LED灯条上的LED灯珠、灯珠驱动IC，通过驱动电机控制LED显示模块旋转的同时，点亮LED灯珠来显示画面；
FPGA芯片，所述FPGA芯片用于控制驱动电机旋转并通过LED显示模块显示图像；
所述FPGA芯片包括：
显示接口，所述显示接口用于连接摄像头；
数据信号接收模块，所述数据信号接收模块用于接收显示接口传输过来的数据；
人脸识别模块，所述人脸识别模块用于识别摄像头采集的人脸数据；
数据编解码模块，所述数据编解码模块用于对数据信号接收模块接收到的数据进行编解码；
显示控制模块，所述显示控制模块用于接收数据编解码模块重新编码的数据信号；
驱动电机控制模块，所述驱动电机控制模块用于控制驱动电机的转速；
DDR存储模块，所述DDR存储模块用于存储待显示的卡通人物的动作视频；
所述FPGA芯片通过控制总线与LED显示模块连接。
2.根据权利要求1所述的人机互动的实时旋转显示系统，其特征在于，所述FPGA芯片还包括：
SOC模块，所述SOC模块用于运行开源的操作系统软件。
3.根据权利要求2所述的人机互动的实时旋转显示系统，其特征在于，所述FPGA芯片还包括：
FLASH模块，所述FLASH模块用于存储数据编解码模块编解码后的数据。
4.根据权利要求3所述的人机互动的实时旋转显示系统，其特征在于，所述FLASH模块连接有一用于控制总线收发信号的外部总线控制模块。
5.根据权利要求1所述的人机互动的实时旋转显示系统，其特征在于，所述FPGA芯片还包括：
外挂的FLASH模块。
6.根据权利要求1所述的人机互动的实时旋转显示系统，其特征在于，所述摄像头包括：
控制芯片，所述控制芯片分别连接有摄像镜头、红外传感器和数据发送模块；
所述摄像镜头用于采集当前的画面数据；
所述红外传感器用于用于探测红外热量；
所述数据发送模块用于发送实时采集到的画面数据。
7.一种人机互动的实时旋转显示方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、通过摄像头采集到当前用户的动作画面数据，并将所述动作画面数据发送至数据信号接收模块；
B、数据信号接收模块接收到当前的动作画面数据后，读取存储模块相对应的动作视频；
C、将相对应的动作视频通过数据编解码模块进行编解码，将重新编码的画面数据发送至显示控制模块实时显示。
8.根据权利要求7所述的人机互动的实时旋转显示方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：
C1、将重新编码的画面数据存储至缓存模块；
C2、将缓存模块的画面数据发送至显示控制模块实时显示。
9.根据权利要求7所述的人机互动的实时旋转显示方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括：
D、将待显示的卡通人物的动作视频存储在DDR存储模块。
10.根据权利要求7所述的人机互动的实时旋转显示方法，其特征在于，所述摄像头包括：
控制芯片，所述控制芯片分别连接有摄像镜头、红外传感器和数据发送模块；
所述摄像镜头用于采集当前的画面数据；
所述红外传感器用于用于探测红外热量；
所述数据发送模块用于发送实时采集到的画面数据。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190924 |