CN111679764A - 一种互动投影系统及其设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种互动投影系统及其设备，包括工控主板、安卓主板、投影镜头、喇叭和互动投影系统，所述安卓主板、投影镜头、喇叭和互动投影系统分别与工控主板连接，所述互动投影系统包括信号采集模块、信号处理模块和成像模块，所述信号采集模块内设有红外摄像头、视频采集卡和红外光源，所述信号处理模块内设有模数转换、数字信号处理和数模转换；一种互动投影设备，包括机座，所述机座前端设有投影镜头安装座，所述投影镜头安装座上通过投影镜头座安装有投影镜头，另一侧设有红外摄像头，所述机座后端设有工控主板座，所述工控主板座上设有工控主板，所述工控主板一侧设有喇叭，所述排气风扇前端设有电源盒，所述电源盒上方设有安卓主板。

Description

一种互动投影系统及其设备
技术领域
本发明涉及一种投影系统，具体的说，尤其是一种互动投影系统及其设备。
背景技术
现有投影系统通常由主机、投影机、摄像头、音响设备组成，安装过程中，需要根据现场的位置进行摆放，受现场环境要求限制，而且主机安放在机房位置，机房通常与投影机距离有点远，可能要涉及使用10~50米的线材需求，在安装构建和传输线材都极大的增加了所需资源，增加了工程安装的周期；而且这些投影系统通常没有互动系统，不能用于将人体动作结合到虚拟场景内，互动性较差。
发明内容
本发明的目的在于针对上述的情况，提供一种互动投影系统及其设备以解决现有技术中的不足。
本发明的技术方案是这样实现的：一种互动投影系统，包括工控主板、安卓主板、投影镜头、喇叭和互动投影系统，所述安卓主板、投影镜头、喇叭和互动投影系统分别与工控主板连接，所述互动投影系统包括信号采集模块、信号处理模块和成像模块，所述信号采集模块内设有红外摄像头、视频采集卡和红外光源，所述信号处理模块内设有模数转换、数字信号处理和数模转换。
本发明的有益效果在于：本发明的互动投影系统包括工控主板、安卓主板、投影镜头、喇叭和互动投影系统，通过信号采集模块、信号处理模块和成像模块将捕捉到的目标动作通过工控主板结合到安卓系统内进行投影，参与者与屏幕之间产生紧密结合的互动效果。
进一步的，所述互动投影系统是通过信号采集模块对目标影像进行捕捉拍摄，然后由信号处理模块进行分析，从而产生捕捉物体的动作，该动作数据结合实时影像，使参与者与屏幕之间产生互动。
采用上述进一步的改进后，所述互动投影系统通过捕捉拍摄、信号处理和动作数据结合实时影像，步骤简单，响应快速。
进一步的，所述红外摄像头上安装有截止可见光的滤光片。
采用上述进一步的改进后，只要摄像机投出的动态画面也处在摄像机的视野内，这些动态画面会对人的动作分析形成干扰，很难分清这是人的动作还是投影画面在动，而当给摄像机加上滤光片可以滤掉可见光的摄影画面，即可过滤掉波长为380nm-780nm的可见光，剩下的是超过780nm以上波长的为红外光，方便捕捉人体动作。
进一步的，所述信号处理模块是把实时采集到的数据进行分析，所产生的数据与安卓主板模拟的虚拟场景对接。
采用上述进一步的改进后，所述信号处理模块将数据与安卓主板的虚拟场景对接后，方便通过安卓系统将画面投影。
进一步的，所述模数转换先把模拟信号变成数字信号，是一个对自变量和幅值同时进行离散化的过程，基本的保证是理论采样定理；所述数字信号处理是包括变换域分析、数字滤波、识别合成；所述数模转换把经过处理的数字信号还原为模拟信号。
采用上述进一步的改进后，通过信号处理模块方便将数据进行转换，最后还原的模拟信号是将目标动作结合到场景的信号，方便进行投影。
进一步的，所述成像模块先将光线照射到图像显示元件上产生影像，然后透过镜头进行投影。
采用上述进一步的改进后，所述成像模块方便将影像通过镜头投影出来，从而实现投影、互动于一体。
一种互动投影设备，包括顶盖和机座，所述机座前端设有投影镜头安装座，所述投影镜头安装座上通过投影镜头座安装有投影镜头，所述投影镜头一侧设有冷却风道，另一侧设有红外摄像头，所述机座后端设有工控主板座，所述工控主板座上设有工控主板，所述工控主板一侧设有喇叭，所述喇叭前端设有排气风扇，所述排气风扇前端设有电源盒，所述电源盒上方设有安卓主板，所述安卓主板与红外摄像头相连接。
进一步的，所述顶盖的一侧设有与冷却风道相对应的格栅，所述顶盖前端设有与投影镜头相对应的投影镜头孔，该投影镜头孔一侧设有与红外摄像头相对应的红外摄像头孔，该顶盖上侧后端设有喇叭孔。
本发明的有益效果在于：通过在机座上安装工控主板和安卓主板，所述投影镜头用于投影用，所述红外摄像头用于捕捉实时动作和场景，从而实现一机多功能，而且安装简单，所需的线材主要是电源线，减少线材需求，降低所需资源，降低了工程安装的周期。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明工控主板连接框型图。
图3是互动投影系统的结构示意图。
图4是信号采集模块的结构示意图。
图5是信号处理模块的结构示意图。
图中：顶盖1、机座2、投影镜头安装座3、冷却风道4、投影镜头座5、投影镜头6、工控主板座7、工控主板8、喇叭9、排气风扇10、电源盒11、安卓主板12、红外摄像头13、格栅14、喇叭孔15、投影镜头孔16、红外摄像头孔17、互动投影系统18、信号采集模块19、信号处理模块20、成像模块21、视频采集卡22、红外光源23、模数转换24、数字信号处理25、数模转换26。
具体实施方式
如图1所示的一种互动投影设备，包括顶盖1和机座2，所述机座2前端设有投影镜头安装座3，所述投影镜头安装座3上通过投影镜头座5安装有投影镜头6，所述投影镜头6一侧设有冷却风道4，另一侧设有红外摄像头13，所述机座2后端设有工控主板座7，所述工控主板座7上设有工控主板8，所述工控主板8一侧设有喇叭9，所述喇叭9前端设有排气风扇10，所述排气风扇10前端设有电源盒11，所述电源盒11上方设有安卓主板12，所述安卓主板12与红外摄像头13相连接，所述顶盖1的一侧设有与冷却风道4相对应的格栅14，所述顶盖1前端设有与投影镜头6相对应的投影镜头孔16，该投影镜头孔16一侧设有与红外摄像头13相对应的红外摄像头孔17，该顶盖1上侧后端设有喇叭孔15，通过在机座2上安装工控主板8和安卓主板12，所述投影镜头6用于投影用，所述红外摄像头13用于捕捉实时动作和场景，从而实现一机多功能，而且安装简单，所需的线材主要是电源线，减少线材需求，降低所需资源，降低了工程安装的周期。
结合图1至图5所示的一种互动投影系统，包括工控主板8、安卓主板12、投影镜头6、喇叭9和互动投影系统18，所述互动投影系统18设置在安卓主板12内，所述安卓主板12、投影镜头6、喇叭9和互动投影系统18分别与工控主板8连接，所述互动投影系统18包括信号采集模块19、信号处理模块20和成像模块21，所述信号采集模块19内设有红外摄像头13、视频采集卡22和红外光源23，所述信号处理模块20内设有模数转换24、数字信号处理25和数模转换26，本发明的互动投影系统包括工控主板8、安卓主板12、投影镜头6、喇叭9和互动投影系统18，通过信号采集模块19、信号处理模块20和成像模块21将捕捉到的目标动作通过工控主板结合到安卓系统内进行投影，参与者与屏幕之间产生紧密结合的互动效果。
所述互动投影系统18是通过信号采集模块19对目标影像进行捕捉拍摄，然后由信号处理模块20进行分析，从而产生捕捉物体的动作，该动作数据结合实时影像，使参与者与屏幕之间产生互动，所述互动投影系统18通过捕捉拍摄、信号处理和动作数据结合实时影像，步骤简单，响应快速。
所述红外摄像头13上安装有截止可见光的滤光片，只要摄像机投出的动态画面也处在摄像机的视野内，这些动态画面会对人的动作分析形成干扰，很难分清这是人的动作还是投影画面在动，而当给摄像机加上滤光片可以滤掉可见光的摄影画面，即可过滤掉波长为380nm-780nm的可见光，剩下的是超过780nm以上波长的为红外光，方便捕捉人体动作。
所述信号处理模块20是把实时采集到的数据进行分析，所产生的数据与安卓主板12模拟的虚拟场景对接，所述信号处理模块20将数据与安卓主板12的虚拟场景对接后，方便通过安卓系统将画面投影。
所述模数转换24先把模拟信号变成数字信号，是一个对自变量和幅值同时进行离散化的过程，基本的保证是理论采样定理；所述数字信号处理25是包括变换域分析、数字滤波、识别合成；所述数模转换26把经过处理的数字信号还原为模拟信号，通过信号处理模块20方便将数据进行转换，最后还原的模拟信号是将目标动作结合到场景的信号，方便进行投影。
所述成像模块21先将光线照射到图像显示元件上产生影像，然后透过镜头进行投影，所述成像模块21方便将影像通过镜头投影出来，从而实现投影、互动于一体，所述成像模块21把投影的光线分为红、绿、蓝三原色，再产生各种颜色的图像，因为元件本身只能进行单色显示，因此就要利用3个单独元件分别生成3色成分，最后通过棱镜把这3色图像合成到一个图像，最后通过镜头投影到屏幕上。
本发明在硬件上需要投影机与工控主板与红外摄像头的基本配套，通过红外摄像头拍摄指定区域的画面，传输到中空主板上，再由数据解析，再把画面传输到投影镜头，配合安卓主板，使得在安装一台投影机的，就能实现互动投影系统。
本发明的互动投影系统在信号处理上，会出现多余的信号信息，而在信号处理上，需要削弱信号中的多余内容，并把需要保留的信息储存，而最主要的是采用不受物理制约的纯数字的加工，即算法，并确立了信号处理的领域，现阶段主要是把模拟信号变成数字信号，然后利用高效的数字信号处理器进行数字处理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种互动投影系统，其特征在于，包括工控主板（8）、安卓主板（12）、投影镜头（6）、喇叭（9）和互动投影系统（18），所述安卓主板（12）、投影镜头（6）、喇叭（9）和互动投影系统（18）分别与工控主板（8）连接，所述互动投影系统（18）包括信号采集模块（19）、信号处理模块（20）和成像模块（21），所述信号采集模块（19）内设有红外摄像头（13）、视频采集卡（22）和红外光源（23），所述信号处理模块（20）内设有模数转换（24）、数字信号处理（25）和数模转换（26）。
2.根据权利要求1所述的一种互动投影系统，其特征在于，所述互动投影系统（18）是通过信号采集模块（19）对目标影像进行捕捉拍摄，然后由信号处理模块（20）进行分析，从而产生捕捉物体的动作，该动作数据结合实时影像，使参与者与屏幕之间产生互动。
3.根据权利要求1所述的一种互动投影系统，其特征在于，所述红外摄像头（13）上安装有截止可见光的滤光片。
4.根据权利要求1所述的一种互动投影系统，其特征在于，所述信号处理模块（20）是把实时采集到的数据进行分析，所产生的数据与安卓主板（12）模拟的虚拟场景对接。
5.根据权利要求1所述的一种互动投影系统，其特征在于，所述模数转换（24）先把模拟信号变成数字信号，是一个对自变量和幅值同时进行离散化的过程，基本的保证是理论采样定理；所述数字信号处理（25）是包括变换域分析、数字滤波、识别合成；所述数模转换（26）把经过处理的数字信号还原为模拟信号。
6.根据权利要求1所述的一种互动投影系统，其特征在于，所述成像模块（21）先将光线照射到图像显示元件上产生影像，然后透过镜头进行投影。
7.一种用于上述权利要求1-6中任一项的互动投影设备，包括顶盖（1）和机座（2），其特征在于，所述机座（2）前端设有投影镜头安装座（3），所述投影镜头安装座（3）上通过投影镜头座（5）安装有投影镜头（6），所述投影镜头（6）一侧设有冷却风道（4），另一侧设有红外摄像头（13），所述机座（2）后端设有工控主板座（7），所述工控主板座（7）上设有工控主板（8），所述工控主板（8）一侧设有喇叭（9），所述喇叭（9）前端设有排气风扇（10），所述排气风扇（10）前端设有电源盒（11），所述电源盒（11）上方设有安卓主板（12），所述安卓主板（12）与红外摄像头（13）相连接。
8.根据权利要求7所述的一种互动投影系统，其特征在于，所述顶盖（1）的一侧设有与冷却风道（4）相对应的格栅（14），所述顶盖（1）前端设有与投影镜头（6）相对应的投影镜头孔（16），该投影镜头孔（16）一侧设有与红外摄像头（13）相对应的红外摄像头孔（17），该顶盖（1）上侧后端设有喇叭孔（15）。
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