CN110568713A - 一种互动式投影的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种互动式投影装置，所述互动式投影装置包括：单面透视玻璃；投影机，设置于所述单面透视玻璃远离使用者的一侧；所述单面透视玻璃与所述投影机之间设置有成像膜，所述单面透视玻璃与所述成像膜存在间隔距离。本发明还公开了一种互动式投影方法。本发明还公开了一种互动式投影系统。本发明通过使用投影影像具有纵深距离的变化，以影像具有立体感和层次感。

Description

一种互动式投影的方法及其装置

技术领域

本发明涉及投影领域，尤其是一种互动式的多媒体系统。

背景技术

镜面投影，是一种将真实镜面映像和虚拟影像相结合的多媒体互动系统。

随着科的发展人们对于投影成像有了新的需求，如可将真实影像与虚拟影像相结合的互动式投影，以满足人们智能试衣及其他娱乐需要，互动式投影因其虚实结合的独特视觉效果，深受游客以及游乐园运营商的欢迎，广泛运用于现代游乐项目之中。

现有的互动式投影，都是将成像膜直接贴附于镜面上，没有纵深距离的变化，呈现的影像缺乏立体感和层次感，与游客的相对位置固定不变，只能从固定角度观看，使得视觉效果、表现力及立体感不足，且无法进行任何互动，。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种互动式投影装置。

本发明实施例所采用的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供一种互动式投影装置，所述互动式投影装置包括：

单面透视玻璃；

投影机，设置于所述单面透视玻璃远离使用者的一侧；

所述单面透视玻璃与所述投影机之间设置有成像膜，所述单面透视玻璃与所述成像膜存在间隔距离。

进一步地，所述投影机及所述成像膜设置于一移动支架上，所述移动支的底部设有一移动装置。

进一步地，所述移动装置包括固定底架、设置于所述固定底架两侧的可动滑轨、设置于所述固定底架中间的同步带、设置于所述固定底架一端的驱动电机。

进一步地，所述互动式投影装置还包括：设置于所述单面透视玻璃顶部的顶部摄像装置、设置于所述单面透视玻璃两侧的中部摄像装置。

进一步地，所述互动式投影装置还包括：人体感应器、人体位置基准线。

为此，本发明实施例的第二个目的是提供一种互动式投影方法。

第二方面，本发明实施例提供一种互动式投影方法，包括：

在单面透视玻璃一侧设置投影机；

在所述投影机与所述单面透视玻璃之间设置一成像膜，以使所述投影机预成像于所述成像膜上，并投影至所述单面透视玻璃上。

进一步地，将所述投影机与所述成像膜设置于一移动支架上，并在移动支架底部设置一移动装置。

进一步地，在所述单面透视玻璃靠近所述投影一侧设置一顶部摄像装置，在单面透视玻璃远离投影仪一侧设置一人体位置基准线，以确定人体具体位置。

进一步地，在所述单面透视玻璃靠近所述投影一侧两端分别设置中部摄像装置，并配合动作捕捉系统和面部识别系统，以将捕捉人体动作、面部表情。

进一步地，将所述投影机及所述成像膜设置于一移动支架上，并所述移动支的底部设有一运输装置，以调整投影成像的纵深。

本发明实施例的有益效果是：互动投影装置加入滑轨式，以实时改变镜面影像位置。，打造出真实而生动的立体影像空间。

本发明实施例通过通过滑轨调节投影仪、单透镜面、全息成像膜间的间距，克服现有技术中存在现有技术方案存在的投影影像立体感差、表现力、互动性弱技术问题，实现了打造出真实而生动的立体影像空间。其研发目的是将奇幻/恐怖片中的神奇世界真实立体地呈现在游客眼中，并与游客产生实时互动，使游客获得多角度全方位的视听享受。

另外，本发明实施例还通过采用顶部摄像装置以确定人体位置，中部摄像装置并配合面部识别系统、动作捕捉系统以识别人体表情及动作，并可通过滑轨调节间距的全新设计技术手段，以体现出前所未有的真实立体空间和丰富多变的互动效果，比普通的平面影像更具层次感，视觉冲击力更强。

附图说明

图1是本发明第一实施例结构示意图。

图2是本发明第二实施例结构俯视图。

图3是本发明第三实施例结构框图。

附图标记说明

名称	标号	名称	标号
				互动式投影装置	100	观影室	10
设备室	20	光源	1
				人体感应器	2	顶部摄像装置	3
中部摄像设置	4	人体基准线	5
				单面透视玻璃	6	成像膜	7
移动支架	8	投影仪	9
				滑轨	10	固定底架	11
驱动电机	12	同步带	13
				人体感应系统	21	顶部摄像系统	22
中部摄像系统	23	第一控制系统	24
				第二控制系统	25	动作捕捉系统	26
面部识别系统	27	投影系统	28
				驱动系统	29

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，图1是本发明第一实施例的互动式投影装置的结构示意图。如图1所示，互动式投影装置100包括观影室10及设备室20，其中观影室10的顶部设有光源1及人体感应器2，投影室10的靠近设备室20的底部区域设有人体基准线5。投影室10与设备室20之间设有单面透视玻璃6，单面透视玻璃6靠近设备室20一侧的边缘设有中部摄像设置4，单面透视玻璃6靠近设备室20一侧的顶部设有顶部摄像装置3。设备室20内还设有移动支架8，移动支架8靠近单面透视玻璃一侧上设有成像膜7，移动支架8上还设有投影仪9。移动支架8的下端设有移动装置，移动装置包括固定底架11、设置于固定底架11上的滑轨10、设置于固定底架11上的同步带13，设置于固定底架11一端的驱动电机12。

在互动式投影装置工作状态下，光源1为常亮状态，以使观影室10的室内亮度明显高于设备室20的室内亮度。单面透镜玻璃6具有单面反光的特性，即位于观影室10一侧主要表现为对光的反射性，位于设备室20一侧则主要表现为光的透射性。即使用者在观影室10观测单面透镜玻璃6仅可观测到单面透镜玻璃6反射观影室10的像及投影仪9所投影的像。因设备室20的室内亮度较低，故使用者无法从单面透镜玻璃6观测到设备室20的室内情况。

驱动电机12用于为同步带13提供动力，并通过带动同步带13以使改变设置于同步带13上固定支架的位置，进而改变投影仪9投影到单面透视玻璃6的像的位置。

成像膜7用于接收投影仪9所产生的像以形成预投影影像，并将预投影影像投射至单面透视玻璃6上。由于成像膜7与单面透镜玻璃6之间存在间隔距离，且成像膜7可通过同步带13的运动间接改变间隔距离的大小，以使预投影影像在单面透镜玻璃6表现具有纵深距离。即可改变预投影影像在单面透镜玻璃6上的景深。

请一并参阅图2，图2为本发明第二实施例面部投影装置的俯视图。体感应器2用于检测是否有人进入观影室10，并给予控制系统启动信号以驱动顶部摄像设备3及中部摄像系统4进行工作。当游客进入有光源1的观影室10，并到达人体感应器2的感应区域后，人体感应器2通过控制系统给予顶部摄像设备3及中部摄像设备4启动信号。其中人体感应器2可为红外感应器。感应区域的底部设有人体基准线5，可用于判断人体的实时位置。顶部摄像设备3实时拍摄含人体的图像，并传送给控制系统。控制系统将顶部摄像设备3拍摄的图像与预存图像进行对比，对比时主要通过图像中地面上的人体与人体基准线5的位置从而判断出人体位置信息，并将这些信息进行转化，转换成驱动电机12的运行指令。

驱动电机12收到运行指令后，驱动电机12进行运转并带动同步带13，进而改变同步带13上的移动支架8的位置，以使移动支架8上的成像膜7、投影仪9位于与人体位置相匹配的景深位置。顶部摄像设备3在启动状态下，每一秒钟可拍摄多帧图像，以实时更新人体位置信息，并传输至控制系统以给予驱动电机12的运行指令，从而保证成像膜7、投影仪9的位置可依人体运动而实时调整。

如图2所示，中部摄像设备4分别安装于单面透镜玻璃6的两侧，其作用为实时拍摄人体脸部和躯干的实时图像。中部摄像设备4将这些图像传送给控制系统，并通过动作捕捉系统和面部识别系统，以将判断出游客动作、面部表情，然后这些信息将反馈给投影系统，并控制投影仪9将含有变幻特效的影像通过成像膜7投影至单面透镜玻璃6上。而人体从观影室10中观测单面透镜玻璃6时，所看到的图像为自己的像与投影仪9所投影的像的叠加像。由于成像膜7与单面透镜玻璃6之间存在间隔距离，并可通过传送带13间接改变间隔距离，以使投影仪9所投影的像投影至单面透镜玻璃6时存在纵深距离的变化，呈现的影像具有立体感和层次感。

本发明实施例还提供一种互动式投影方法，所述方法包括：在单面透视玻璃6一侧设置投影机9，在投影机9与单面透视玻璃6之间设置一成像膜7，以使投影机9预成像于成像膜7上后投影至单面透视玻璃4。

进一步地，可将投影机9及成像膜7设置于一移动支架8上，并在移动支架8的底部设置一移动装置，该移动装置包括固定底架11、设置固定底架11上的滑轨10、设置于固定底架11上的同步带13，设置于固定底架11一端的驱动电机12。由于成像膜7与单面透视玻璃6之间存在间隔距离，并通过所述，故投影仪所投影的像存在纵深距离的变化。

在单面透视玻璃6一侧设置顶部摄像装置3，并在观影室10设置人体基准线5。通过部摄像装置3所拍摄的含有人体位置信息及人体基准线5的图像与预存图像对比，以确定人体的相对位置。在单面透视玻璃6两侧分别设置中部摄像设置4，以实时拍摄人体脸部和躯干的实时图像，并通过动作捕捉系统和面部识别系统，以将判断出游客动作、面部表情，然后这些信息将反馈给投影系统。

由于成像膜7与单面透镜玻璃6之间存在间隔距离，并可通过传送带13间接改变间隔距离，以使投影仪9所投影的像投影至单面透镜玻璃6时存在纵深距离的变化，呈现的影像具有立体感和层次感。

本发明实施例提供的互动式投影方法，还包括对动作捕捉系统、面部识别系统、自动抠图系统，以对投影仪9所投影至单面透镜玻璃6的投影图像进行处理，以在单面透镜玻璃6形成观影室内的像及投影图像的重叠像。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种互动式投影装置，其特征在于，所述互动式投影装置包括：

单面透视玻璃；

投影机，设置于所述单面透视玻璃的一侧；

所述单面透视玻璃与所述投影机之间设置有成像膜，所述单面透视玻璃与所述成像膜设有间隔距离。

2.根据权利要求1所述的互动式投影装置，其特征在于，根据权利要求1所述的互动式投影装置，其特征在于，所述投影机及所述成像膜设置于一移动支架上，所述移动支的底部设有一移动装置。

3.根据权利要求2所述的互动式投影装置，其特征在于，所述移动装置包括固定底架、设置于所述固定底架两侧的可动滑轨、设置于所述固定底架上的同步带、设置于所述固定底架一端的驱动电机。

4.根据权利要求1所述的互动式投影装置，其特征在于，所述互动式投影装置还包括：设置于所述单面透视玻璃顶部的顶部摄像装置、设置于所述单面透视玻璃两侧的中部摄像装置。

5.根据权利要求4所述的互动式投影装置，其特征在于，所述互动式投影装置还包括：设置于所述单面透视玻璃远离所述投影机一侧的人体感应器和人体位置基准线。

6.一种互动式投影方法，其特征在于，包括：

在单面透视玻璃一侧设置投影机；

在所述投影机与所述单面透视玻璃之间设置一成像膜，所述单面透视玻璃与所述成像膜设有间隔距离，使所述投影机预成像于所述成像膜上，并投影至所述单面透视玻璃上。

7.根据权利要求6所述的互动式投影方法，其特征在于，将所述投影机与所述成像膜设置于一移动支架上，并在移动支架底部设置一移动装置。

8.根据权利要求7所述的互动式投影方法，其特征在于，在所述单面透视玻璃靠近所述投影一侧设置一顶部摄像装置，在单面透视玻璃远离投影仪一侧设置一人体位置基准线，以确定人体具体位置。

9.根据权利要求7所述的互动式投影方法，其特征在于，在所述单面透视玻璃靠近所述投影一侧两端分别设置中部摄像装置，并配合动作捕捉系统和面部识别系统，以将捕捉人体动作、面部表情。

10.根据权利要求8所述的互动式投影方法，其特征在于，将所述投影机及所述成像膜设置于一移动支架上，并所述移动支的底部设有一运输装置，以调整投影成像的纵深。