CN111665631A - 一种基于虚拟现实的水族观赏系统及方法 - Google Patents

一种基于虚拟现实的水族观赏系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于虚拟现实的水族观赏系统及方法，该系统包括幻影灯控制电路、VR体验头盔和控制主机，其中，VR体验头盔，用于采集水族箱中观赏物的种类和颜色；控制主机，与VR体验头盔相连，用于根据VR体验头盔采集的观赏物的种类和颜色，从预设的配光光谱图库中查找出与观赏物的种类和颜色相匹配的光源光谱，控制幻影灯控制电路采用对应的光源光谱对观赏物进行配光；VR体验头盔，还用于识别配光后的水族箱，构建与配光后的水族箱相对应的虚拟现实水族馆场景，显示虚拟现实水族馆。本发明提供的基于虚拟现实的水族观赏系统及方法，可根据观赏物的种类和颜色来自动调节光源光谱、用户VR体验的沉浸感强、大大提升观赏性。

Description

一种基于虚拟现实的水族观赏系统及方法
技术领域
本发明涉及虚拟现实领域，尤其公开了一种基于虚拟现实的水族观赏系统及方法。
背景技术
水族箱作为一个具有观赏作用并能够专门饲养水生动植物的容器，已经逐渐的走进千家万户。为了使得水族箱的观赏性提升以及生态系统能够模拟真实的生态环境，通常，水族箱内一般都配备有专门的灯具用以达到上述的目的。
通常，水族箱内同时可能饲养不同种类或者不同颜色的动植物，例如同时饲养观赏鱼鲷鱼灯和鹦鹉鱼时，可知鲷鱼灯和鹦鹉鱼的诱色光谱不同，对于不同种类或者不同颜色的观赏鱼来说通常需要不同的特定的光谱才能使得其更具有观赏性，另外，对于同一水族箱需要更换饲养的观赏鱼时，例如观赏鱼从鲷鱼灯变成鹦鹉鱼时，也需要采用不同光谱的灯具来起到诱色作用。然而现有的水族箱的灯具只能输出单一的光谱，并且现有的水族箱的灯具只有亮和不亮两种模式，无法针对其亮度和光谱进行调节，已经不能满足根据观赏鱼的种类和颜色调节光谱来丰富观赏鱼的颜色。
因此，现有水族箱观赏中存在的上述缺陷，是一件亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种基于虚拟现实的水族观赏系统及方法，旨在解决现有水族箱观赏中存在的上述缺陷的技术问题。
本发明的一方面涉及一种基于虚拟现实的水族观赏系统，包括幻影灯控制电路、VR体验头盔和控制主机，其中，
VR体验头盔，用于采集水族箱中观赏物的种类和颜色；
控制主机，与VR体验头盔相连，用于根据VR体验头盔采集的观赏物的种类和颜色，从预设的配光光谱图库中查找出与观赏物的种类和颜色相匹配的光源光谱，控制幻影灯控制电路采用对应的光源光谱对观赏物进行配光；
VR体验头盔，还用于识别配光后的水族箱，构建与配光后的水族箱相对应的虚拟现实水族馆场景，显示虚拟现实水族馆。
进一步地，控制主机包括控制模块，
控制模块，用于控制幻影灯控制电路的输出灯光颜色来对观赏物进行红绿蓝三色配光。
进一步地，控制模块包括调节单元，
调节单元，用于调节幻影灯控制电路的输出电流来对观赏物进行红绿蓝三色配光。
进一步地，幻影灯控制电路包括电压转换模块、整流模块、滤波模块、稳压模块、触发模块和灯光控制模块，
电压转换模块，用于将外接市电转换为直流电；
整流模块，与电压转换模块，用于将电压转换模块转换的直流电进行整流；
稳压模块，与整流模块相连，用于对整流模块整流后的直流电进行稳压；
触发模块，分别与稳压模块和光控制模块相连，用于将稳压模块稳压后的电流电作为输入的工作电压；并定时触发灯光控制模块，使灯光控制模块进行红绿蓝三色配光。
进一步地，触发模块包括时基集成芯片、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容和可调电阻，时基集成芯片的第一引脚接地，时基集成芯片的第二引脚与时基集成芯片的第六引脚相连后通过第一电容接地，时基集成芯片的第三引脚与灯光控制模块相连；时基集成芯片的第四引脚和第八引脚相连后与稳压模块连接；时基集成芯片的第七引脚分为两路，一路通过可调电阻、第二电阻和第一电容后接地，另一路通过第一电阻与稳压模块连接。
进一步地，时基集成芯片的型号为555时基集成芯片。
进一步地，灯光控制模块包括灯光控制芯片、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三电容、第四电容、手动开关、自动开关、第一晶闸管、第二晶闸管、第三晶闸管、第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯，灯光控制芯片的第二引脚通过第三电容接地；灯光控制芯片的第三引脚分为两路，一路通过第四电容与灯光控制芯片的第四引脚相连，另一路通过第三电阻与灯光控制芯片的第五引脚相连；灯光控制芯片的第六引脚接地；灯光控制芯片的第七引脚通过第四电阻与第一指示灯连接；灯光控制芯片的第八引脚通过第五电阻与第二指示灯连接；灯光控制芯片的第九引脚通过第六电阻与第三指示灯连接；灯光控制芯片的第十三引脚通过手动开关与稳压模块相连；灯光控制芯片的第十四引脚与稳压模块相连。
进一步地，灯光控制芯片的型号为YX1090芯片；第一晶闸管、第二晶闸管和第三晶闸管为小型塑封单向晶闸管。
本发明的另一方面涉及一种基于虚拟现实的水族观赏方法，包括以下步骤：
采集水族箱中观赏物的种类和颜色；
根据采集的观赏物的种类和颜色，从预设的配光光谱图库中查找出与观赏物的种类和颜色相匹配的光源光谱，控制幻影灯控制电路采用对应的光源光谱对观赏物进行配光；
识别配光后的水族箱，构建与配光后的水族箱相对应的虚拟现实水族馆场景，显示虚拟现实水族馆。
进一步地，控制幻影灯控制电路采用对应的光源光谱对观赏物进行配光的步骤包括：
控制幻影灯控制电路的输出灯光颜色来对观赏物进行红绿蓝三色配光。
进一步地，控制幻影灯控制电路采用对应的光源光谱对观赏物进行配光的步骤包括：
调节幻影灯控制电路的输出电流来对观赏物进行红绿蓝三色配光。
本发明所取得的有益效果为：
本发明提供一种基于虚拟现实的水族观赏系统及方法，采用幻影灯控制电路、VR体验头盔和控制主机，通过VR体验头盔采集水族箱中观赏物的种类和颜色；控制主机根据VR体验头盔采集的观赏物的种类和颜色，从预设的配光光谱图库中查找出与观赏物的种类和颜色相匹配的光源光谱，控制幻影灯控制电路采用对应的光源光谱对观赏物进行配光；VR体验头盔识别配光后的水族箱，构建与配光后的水族箱相对应的虚拟现实水族馆场景，显示虚拟现实水族馆。本发明提供的基于虚拟现实的水族观赏系统及方法，可根据观赏物的种类和颜色来自动调节光源光谱、用户VR体验的沉浸感强、大大提升观赏性。
附图说明
图1为本发明所示的基于虚拟现实的水族观赏系统一实施例的功能框图；
图2为图1中所示的控制主机一实施例的功能模块示意图；
图3为图1中所示的幻影灯控制电路一实施例的功能模块示意图；
图4为图1中所示的幻影灯控制电路一实施例的电路示意图；
图5为本发明提供的基于虚拟现实的水族观赏方法一实施例的流程示意图。
附图标号说明：
10、幻影灯控制电路；20、VR体验头盔；30、控制主机；31、控制模块；311、调节单元；11、电压转换模块、12、整流模块；13、滤波模块；14、稳压模块；15、触发模块；16、灯光控制模块。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
如图1所示，本发明第一实施例提出一种基于虚拟现实的水族观赏系统，包括幻影灯控制电路10、VR体验头盔20和控制主机30，其中，VR体验头盔20，用于采集水族箱中观赏物的种类和颜色；控制主机30，与VR体验头盔20相连，用于根据VR体验头盔20采集的观赏物的种类和颜色，从预设的配光光谱图库中查找出与观赏物的种类和颜色相匹配的光源光谱，控制幻影灯控制电路采用对应的光源光谱对观赏物进行配光；VR体验头盔20，还用于识别配光后的水族箱，构建与配光后的水族箱相对应的虚拟现实水族馆场景，显示虚拟现实水族馆。在本实施例中，观赏物可以为各种鱼类。控制主机30通过控制幻影灯控制电路10，可根据不同鱼所需光谱来调节红绿蓝光的输出量来达到所需的配光要求。
本实施例提供的基于虚拟现实的水族观赏系统，相比于现有技术，采用幻影灯控制电路、VR体验头盔和控制主机，通过VR体验头盔采集水族箱中观赏物的种类和颜色；控制主机根据VR体验头盔采集的观赏物的种类和颜色，从预设的配光光谱图库中查找出与观赏物的种类和颜色相匹配的光源光谱，控制幻影灯控制电路采用对应的光源光谱对观赏物进行配光；VR体验头盔识别配光后的水族箱，构建与配光后的水族箱相对应的虚拟现实水族馆场景，显示虚拟现实水族馆。本实施例提供的基于虚拟现实的水族观赏系统，可根据观赏物的种类和颜色来自动调节光源光谱、用户VR体验的沉浸感强、大大提升观赏性。
进一步地，请见图2，图2为图1中所示的控制主机一实施例的功能模块示意图，在本实施例中，控制主机30包括控制模块31，其中，控制模块31用于控制幻影灯控制电路10的输出灯光颜色来对观赏物进行红绿蓝三色配光，实现对水族箱的亮度调节和光谱调节。具体地，控制模块31包括调节单元311，调节单元311用于调节幻影灯控制电路10的输出电流来对观赏物进行红绿蓝三色配光。本实施例提供的控制主机，根据不同鱼所需光谱来调节红绿蓝光三色光的输出量来达到所需的配光要求。
优选地，参见图3，图3为图1中所示的幻影灯控制电路一实施例的功能模块示意图，在本实施例中，幻影灯控制电路10包括电压转换模块11、整流模块12、滤波模块13、稳压模块14、触发模块15和灯光控制模块16，其中，电压转换模块11，用于将外接市电转换为直流电；整流模块12，与电压转换模块11，用于将电压转换模块11转换的直流电进行整流；稳压模块14，与整流模块12相连，用于对整流模块12整流后的直流电进行稳压；触发模块15，分别与稳压模块14和光控制模块16相连，用于将稳压模块14稳压后的电流电作为输入的工作电压；并定时触发灯光控制模块16，使灯光控制模块16进行红绿蓝三色配光。具体地，触发模块15包括时基集成芯片U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2和可调电阻RP，时基集成芯片U1的第一引脚接地，时基集成芯片U1的第二引脚与时基集成芯片U1的第六引脚相连后通过第一电容C1接地，时基集成芯片U1的第三引脚与灯光控制模块16相连；时基集成芯片U1的第四引脚和第八引脚相连后与稳压模块14连接；时基集成芯片U1的第七引脚分为两路，一路通过可调电阻RP、第二电阻R2和第一电容C1后接地，另一路通过第一电阻R1与稳压模块14连接。在本实施例中，时基集成芯片U1的型号为555时基集成芯片。555时基集成芯片可以采用选用NE555、PA555、或SI555等时基集成电路。进一步地，灯光控制模块16包括灯光控制芯片U2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第三电容C3、第四电容C4、手动开关SB、自动开关SA、第一晶闸管SCR1、第二晶闸管SCR2、第三晶闸管SCR3、第一指示灯H1、第二指示灯H2和第三指示灯H3，灯光控制芯片U2的第二引脚通过第三电容C3接地；灯光控制芯片U2的第三引脚分为两路，一路通过第四电容C4与灯光控制芯片的第四引脚相连，另一路通过第三电阻R3与灯光控制芯片U2的第五引脚相连；灯光控制芯片U2的第六引脚接地；灯光控制芯片U2的第七引脚通过第四电阻R4与第一指示灯H1连接；灯光控制芯片U2的第八引脚通过第五电阻R5与第二指示灯H2连接；灯光控制芯片U2的第九引脚通过第六电阻R6与第三指示灯H3连接；灯光控制芯片U2的第十三引脚通过手动开关与稳压模块14相连；灯光控制芯片U2的第十四引脚与稳压模块14相连。在本实施例中，灯光控制芯片U2的型号采用YX1090芯片；第一晶闸管SCR1、第二晶闸管SCR2和第三晶闸管SCR3采用小型塑封单向晶闸管。
本实施例提供的基于虚拟现实的水族观赏系统，幻影灯控制电路的工作原理如下所示：
灯光控制芯片U2的第十三引脚为彩灯灯光的控制方式转换端，该引脚外接手动转换方式的手动开关SB和自动控制方式转换的自动开关SA。按动一下手动开关SB，使灯光控制芯片U2的第十三引脚输入一个高电平脉冲，灯光控制芯片U2就会自动转换为另一种灯光模式。灯光控制芯片U2的A～C端(第七至第九引脚)输出高电平时，其控制的第一晶闸管SCR1、第二晶闸管SCR2和第三晶闸管SCR3将导通。当灯光控制芯片U2的A端(第七引脚)输出高电平时，第一晶闸管SCR1导通，第一指示灯H1点亮；当灯光控制芯片U2的B端(第八引脚)输出高电平时，第二晶闸管SCR2导通，第二指示灯H2点亮；当灯光控制芯片U2的C端(第九引脚)输出高电平时，第三晶闸管SCR3导通，第三指示灯H3点亮。其中，第一指示灯H1、第二指示灯H2、第三指示灯H3均为RGB灯珠。
本实施例提供的基于虚拟现实的水族观赏系统，相比于现有技术，采用幻影灯控制电路、VR体验头盔和控制主机，幻影灯控制电路采用电压转换模块、整流模块、滤波模块、稳压模块、触发模块和灯光控制模块，通过触发模块将稳压模块稳压后的电流电作为输入的工作电压；并定时触发灯光控制模块，使灯光控制模块进行红绿蓝三色配光。本实施例提供的基于虚拟现实的水族观赏系统，可根据观赏物的种类和颜色来自动调节光源光谱、用户VR体验的沉浸感强、大大提升观赏性。
如图5所示，图5为本发明提供的基于虚拟现实的水族观赏方法一实施例的流程示意图，在本实施例中，该基于虚拟现实的水族观赏方法，包括以下步骤：
步骤S100、采集水族箱中观赏物的种类和颜色。
通过VR体验头盔上自带的全景摄像头拍摄水族箱中观赏物，获取水族箱中观赏物360度全景3D照片。并通过图像提取技术识别全景3D照片中观赏物的种类和颜色。
步骤S200、根据采集的观赏物的种类和颜色，从预设的配光光谱图库中查找出与观赏物的种类和颜色相匹配的光源光谱，控制幻影灯控制电路采用对应的光源光谱对观赏物进行配光。
控制主机根据VR体验头盔采集到的观赏物的种类和颜色，从预设的配光光谱图库中查找出与观赏物的种类和颜色相匹配的光源光谱，控制幻影灯控制电路采用对应的光源光谱对观赏物进行配光。进一步地，控制主机控制幻影灯控制电路的输出灯光颜色来对观赏物进行红绿蓝三色配光。具体地，控制主机调节幻影灯控制电路的输出电流来对观赏物进行红绿蓝三色配光。
步骤S300、识别配光后的水族箱，构建与配光后的水族箱相对应的虚拟现实水族馆场景，显示虚拟现实水族馆。
VR体验头盔上自带的全景摄像头拍摄配光后的水族箱，识别配光后的水族箱，并构建与配光后的水族箱相对应的虚拟现实水族馆场景，显示虚拟现实水族馆。
本实施例提供的基于虚拟现实的水族观赏方法，相比于现有技术，采用幻影灯控制电路、VR体验头盔和控制主机，通过VR体验头盔采集水族箱中观赏物的种类和颜色；控制主机根据VR体验头盔采集的观赏物的种类和颜色，从预设的配光光谱图库中查找出与观赏物的种类和颜色相匹配的光源光谱，控制幻影灯控制电路采用对应的光源光谱对观赏物进行配光；VR体验头盔识别配光后的水族箱，构建与配光后的水族箱相对应的虚拟现实水族馆场景，显示虚拟现实水族馆。本实施例提供的基于虚拟现实的水族观赏方法，可根据观赏物的种类和颜色来自动调节光源光谱、用户VR体验的沉浸感强、大大提升观赏性。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于虚拟现实的水族观赏系统，其特征在于，包括幻影灯控制电路(10)、VR体验头盔(20)和控制主机(30)，其中，
所述VR体验头盔(20)，用于采集水族箱中观赏物的种类和颜色；
所述控制主机(30)，与所述VR体验头盔(20)相连，用于根据所述VR体验头盔(20)采集的所述观赏物的种类和颜色，从预设的配光光谱图库中查找出与所述观赏物的种类和颜色相匹配的光源光谱，控制所述幻影灯控制电路采用对应的光源光谱对所述观赏物进行配光；
所述VR体验头盔(20)，与所述控制主机(30)相连，用于识别配光后的水族箱，构建与配光后的水族箱相对应的虚拟现实水族馆场景，显示虚拟现实水族馆。
2.如权利要求1所述的基于虚拟现实的水族观赏系统，其特征在于，
所述控制主机(30)包括控制模块(31)，
所述控制模块(31)，用于控制所述幻影灯控制电路(10)的输出灯光颜色来对所述观赏物进行红绿蓝三色配光。
3.如权利要求2所述的基于虚拟现实的水族观赏系统，其特征在于，
所述控制模块(31)包括调节单元(311)，
所述调节单元(311)，用于调节所述幻影灯控制电路(10)的输出电流来对所述观赏物进行红绿蓝三色配光。
4.如权利要求1所述的基于虚拟现实的水族观赏系统，其特征在于，
所述幻影灯控制电路(10)包括电压转换模块(11)、整流模块(12)、滤波模块(13)、稳压模块(14)、触发模块(15)和灯光控制模块(16).
所述电压转换模块(11)，用于将外接市电转换为直流电；
所述整流模块(12)，与所述电压转换模块(11)，用于将所述电压转换模块(11)转换的直流电进行整流；
所述稳压模块(14)，与所述整流模块(12)相连，用于对所述整流模块(12)整流后的直流电进行稳压；
所述触发模块(15)，分别与所述稳压模块(14)和所述光控制模块(16)相连，用于将所述稳压模块(14)稳压后的电流电作为输入的工作电压；并定时触发所述灯光控制模块(16)，使所述灯光控制模块(16)进行红绿蓝三色配光。
5.如权利要求4所述的基于虚拟现实的水族观赏系统，其特征在于，
所述触发模块(15)包括时基集成芯片、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容和可调电阻，所述时基集成芯片的第一引脚接地，所述时基集成芯片的第二引脚与所述时基集成芯片的第六引脚相连后通过所述第一电容接地，所述时基集成芯片的第三引脚与所述灯光控制模块(16)相连；所述时基集成芯片的第四引脚和第八引脚相连后与所述稳压模块(14)连接；所述时基集成芯片的第七引脚分为两路，一路通过所述可调电阻、所述第二电阻和所述第一电容后接地，另一路通过所述第一电阻与所述稳压模块(14)连接。
6.如权利要求5所述的基于虚拟现实的水族观赏系统，其特征在于，
所述时基集成芯片的型号为555时基集成芯片。
7.如权利要求4所述的基于虚拟现实的水族观赏系统，其特征在于，
所述灯光控制模块(16)包括灯光控制芯片、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三电容、第四电容、手动开关、自动开关、第一晶闸管、第二晶闸管、第三晶闸管、第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯，所述灯光控制芯片的第二引脚通过所述第三电容接地；所述灯光控制芯片的第三引脚分为两路，一路通过所述第四电容与所述灯光控制芯片的第四引脚相连，另一路通过所述第三电阻与所述灯光控制芯片的第五引脚相连；所述灯光控制芯片的第六引脚接地；所述灯光控制芯片的第七引脚通过所述第四电阻与所述第一指示灯连接；所述灯光控制芯片的第八引脚通过所述第五电阻与所述第二指示灯连接；所述灯光控制芯片的第九引脚通过所述第六电阻与所述第三指示灯连接；所述灯光控制芯片的第十三引脚通过所述手动开关与所述稳压模块(14)相连；所述灯光控制芯片的第十四引脚与所述稳压模块(14)相连。
8.如权利要求7所述的基于虚拟现实的水族观赏系统，其特征在于，
所述灯光控制芯片的型号为YX1090芯片；所述第一晶闸管、所述第二晶闸管和第三晶闸管为小型塑封单向晶闸管。
9.一种基于虚拟现实的水族观赏方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集水族箱中观赏物的种类和颜色；
根据采集的所述观赏物的种类和颜色，从预设的配光光谱图库中查找出与所述观赏物的种类和颜色相匹配的光源光谱，控制幻影灯控制电路采用对应的光源光谱对所述观赏物进行配光；
识别配光后的水族箱，构建与配光后的水族箱相对应的虚拟现实水族馆场景，显示虚拟现实水族馆。
10.如权利要求9所述的基于虚拟现实的水族观赏方法，其特征在于，
所述控制幻影灯控制电路采用对应的光源光谱对所述观赏物进行配光的步骤包括：
控制所述幻影灯控制电路的输出灯光颜色来对所述观赏物进行红绿蓝三色配光。
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