CN111752376A - 一种基于影像获取的标注系统 - Google Patents

Abstract

一种基于影像获取的标注系统，包括第一终端，所述第一终端包括图像输入单元、投影仪、处理单元；所述图像输入单元用于获取目标对象的光学信号，所述处理单元用于识别目标对象的具体内容，并根据目标对象的内容生成对应的标注信息，并计算标注信息与目标对象的位置关系，所述投影仪用于根据处理单元计算的位置关系结果，投影标注信息。本方案通过引入反射光斑，使得图像输入单元能够检测用户对已知平面内容进行操作的手势，并且只有在用户接近该平面进行写画的时候才被判定为有效指令，更好地提升了手势判断领域中的识别效率及准确率。

Description

一种基于影像获取的标注系统

技术领域

本发明涉及光学分析设计领域，尤其涉及一种通过影像获取后进行标注系统。

背景技术

现有的视频摄制、互动领域，随着电脑技术的发展，可以直接将摄制到的画面进行识别，但是缺少能够与视频摄制者进行互动的技术手段，如果能够基于获取到的影像，进行拓展信息的生成与显示，就能够丰富各种视频设置终端的功能。提升生活的乐趣。

发明内容

为此，需要提供一种能够进行影像获取并标注的系统设计。

为实现上述目的，发明人提供一种基于影像获取的标注系统，包括第一终端，所述第一终端包括图像输入单元、投影仪、处理单元；

所述图像输入单元用于获取目标对象的光学信号，所述处理单元用于识别目标对象的具体内容，并根据目标对象的内容生成对应的标注信息，并计算标注信息与目标对象的位置关系，所述投影仪用于根据处理单元计算的位置关系结果，投影标注信息。

进一步地，所述目标对象为纸媒对象；具体内容为纸媒载体呈现的内容，所述处理单元还用于识别纸媒内容是否存储于数据库中，若结果为是，获取数据库内存储的对应标注信息。

具体地，所述目标对象为纸媒作业，所述处理单元用于识别目标对象的答题内容，根据作业上的答题内容生成正确或错误的标注信息。

进一步地，所述处理单元还用于接收用户指令，所述处理单元还用于根据用户指令，存储叠加了投影标注信息的目标对象影像。

区别于现有技术，上述技术方案通过引入反射光斑，使得图像输入单元能够检测用户对已知平面内容进行操作的手势，并且只有在用户接近该平面进行写画的时候才被判定为有效指令，更好地提升了手势判断领域中的识别效率及准确率。

附图说明

图1为具体实施方式所述的一种基于影像获取的标注系统示意图；

图2为具体实施方式所述的标注效果示意图；

图3为具体实施方式所述的一种影像共享标注系统示意图；

图4为具体实施方式所述的标注效果示意图。

附图标记说明

10、第一终端；

102、图像输入单元；

104、投影仪；

106、处理单元；

108、网络模块；

110、信号装置；

20、第二终端；

202、显示模块；

204、标注录入模块。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1，为本发明中一种基于影像获取的标注系统，包括第一终端10，所述第一终端包括图像输入单元102、投影仪104、处理单元106；

在我们的方案中，图像输入单元与投影仪面朝同向设置，一般情况下可以指向同一目标对象，在这里，图像输入单元用于获取目标对象的光学信号，所述处理单元用于识别目标对象的具体内容，并根据目标对象的内容生成对应的标注信息，并计算标注信息与目标对象的位置关系，所述投影仪用于根据处理单元计算的位置关系结果，投影标注信息。具体地，目标对象可以为平面内容，也可以为立体对象，则投影仪既可以对一平面进行投影，也可以对立体对象的表面进行投影。而根据目标对象的具体内容，如文字、画面、空间构型、艺术形式、装潢等，据此生成对应的标注信息可以为，识别具体内容后，在相关数据库中调取该内容的注释信息、计算标注信息的投影位置(如投影在图像的颜色变化梯度较小的平坦位置等)，再将此投影标注信息及位置坐标关系传送给投影仪，通过投影仪进行显示。如在一实施例中，图像输入单元与投影仪设置于第一终端，该第一终端为手持单元，用户手持第一终端进入博物馆，因而可以对博物馆中的展品进行扫描，处理单元识别目标对象的具体内容，如识别为青铜器，对应的标注信息为青铜器有关的知识介绍，则在其表面投影青铜器有关的知识介绍，如识别为书画作品，则对应的标注信息为书画作品有关的知识介绍，因此进行步骤，在书画作品表面投影有关的标注信息介绍。这些标注信息可以通过预置数据库获取或是通过网络搜索获取。具体的投影位置可以通过预设规则如上述颜色变化梯度进行计算，针对立体对象的投影可以通过两个以上的图像输入单元进行空间定位，并进行空间坐标的位置对应来设定投影仪的焦距。通过上述方案设计，我们的技术方案可以通过识别目标对象的具体内容，根据其具体内容决定投影的内容，还通过颜色运算将其投影在平坦位置区域，更可以通过处理单元对位置坐标的处理，实施在对象表面进行标注信息有关投影的技术效果。满足了大众对知识内容获取的渴求，通过混合现实技术解决了现有技术中复合内容显示的技术难题。

在进一步的应用例中，为了更好地体现标注系统所能达到的功能，具体地，在我们的实施例中，我们的目标对象为纸媒对象；具体内容为纸媒载体呈现的内容，纸媒载体呈现的内容可以是文字、图形，图像输入单元获取到纸媒载体的内容后，传输给处理单元，所述处理单元还用于识别图像，判断输入单元获取到的纸媒内容如文字、图形与其相应的标注信息的对应关系是否存储于数据库中，若判断结果为是，则获取数据库内存储的对应标注信息。在纸媒载体为课本的实施例中，同学在学习的时候，坐在学习桌前，调整图像输入单元与投影仪同时对准同学面前的桌面。处理单元判断课本的某些文字为文言文，处理单元需要确定该文字在摄像机平面中的坐标，同时其在数据库中寻找文言文的注释即文本内容对应的标注信息，并确定注释所能够投影的坐标范围，即判断纸媒上的空白位置的具体坐标，通过重新排版等方式，确定投影坐标，最终控制投影仪将标注信息投影在课本文字的侧边空白处。通过上述方式，本发明方案实现了辅助学习内容的扩展展示，用户可以不用另行购买教参，直接将学习内容通过混合现实的方式进行投影，有效提高了信息获取的效率，且拓展内容可以根据学生的需要选择显示或关闭，显著提高了拓展学习的实用性。

另一些具体实施例中，所述目标对象为纸媒作业，图像输入单元获取纸媒作业的影像，处理单元对影像进行分析，主要识别目标对象的答题内容，所谓的答题内容可以简单的抠图完成，如直接对答题区进行抠图，也可以通过数据库预记录空白习题册的内容再进行图像减法运算获得，更可以根据深度学习识别作业上的答题算式，如5-3＝8的算式可以通过机器学习自动判断为错误。最终根据作业上的答题内容，及答题内容所在的位置生成正确或错误的标注信息，以及每个正确或错误的标注信息位于的正确坐标关系，这样才能达到给作业上每一题都进行批改的效果。在图2所示的实施例中展示了自动进行批改的效果，勾叉形状通过机器自动的判断投影在桌面的作业上。通过上述方案，更好地达到了辅助视频图像进行处理的效果，解决了复合信息的投影化叠加显示的问题。

在其他一些实施例中，所述处理单元还用于接收用户指令，这些用户指令可以采用现有手段进行输入，如第一终端包括的按键、鼠标、触摸屏等多种方式，处理单元接收到用户输入指令之后，还用于根据用户指令，通过图像输入单元获取此时目标对象的图像，此时目标对象的原生内容之上叠加了投影标注信息，都会被图像输入单元获取，处理单元存储该叠加了投影标注信息的目标对象影像。在我们的实施例中，投影标注信息为批改结果或错题解析、目标对象为学生作答结果，则通过上述方案，能够达到学生方便地进行错题集存储归纳的技术效果。

在一些实施例中，为了获取学习桌上的目标对象，只需要协作的图像输入单元及投影仪指向同一桌面区域即可，在优选的实施例中，图像输入单元与投影仪的轴向平行，设置在桌面正上方，图像输入单元与投影仪与支架连接，支架的另一端用于固定在桌上。在一些教室中，还可以在吊顶上安装若干第一终端，这里的第一终端的图像输入单元和投影仪指向每个桌面。本实施例的上述方案解决了第一终端的设置问题。

具体地，图像输入单元最少只需要输入单帧画面即可，因此其可以设置为照相机，优选地实施方案中需要对目标对象的内容进行实时追踪，图像输入单元可以优选设置为摄像机，当然也可以是单纯的光传感器阵列，通过处理单元根据需要控制其工作时长，获取单张照片或是若干连续录影。

另一些实施例中，如图3所示，我们还进行远程的标注信息投影，我们提供一种影像共享标注系统，包括第一终端10、第二终端20，所述第一终端包括图像输入单元102、投影仪104、处理单元106、网络模块108；所述第二终端20包括显示模块202、标注录入模块204。图像输入单元102用于获取目标对象的影像，可以是单帧画面，也可以是多帧视频。具体地，目标对象可以为平面内容，也可以为立体对象，则投影仪既可以对一平面进行投影，也可以对立体对象的表面进行投影。而根据目标对象的具体内容，如文字、画面、空间构型、艺术形式、装潢等。所述处理单元106在接收到目标对象的影像后，将其通过网络模块108传送给第二终端20，第二终端在显示模块202上展示目标对象的影像，并接收标注录入模块输入的标注录入信息；第二终端还用于将标注录入信息发送给第一终端。第二终端的数据接收发送可以通过第二网络模块进行。第二终端也可以有自己的处理器用于控制执行上述步骤，第二终端可以为手持移动电话、平板、笔记本电脑、台式电脑等。第一终端接收到第二终端发回的标注信息之后，所述处理单元还用于根据标注录入信息计算投影内容，指令投影仪投影该投影内容。从图中我们可以看到，第二终端优选为平板电脑，显示模块即其触摸屏。第二终端的操作者可以直接在平板的屏幕上进行写画，作为标注录入信息的输入。这种标注录入经过网络转发能够在第一终端的用户面前进行投影。图4展示了第二终端进行批改后再投影的最终效果，第二终端批改的勾叉形状通过机器自动的判断投影在桌面的作业上。通过上述设计，第一终端的用户能够将自己眼前的内容通过摄像机摄影机进行共享，第二终端的用户能够与第一用户看到同样的内容，并通过标注手段进行标注共享，实现图文信息的远程共享，达到远程指导、批注、教育的效果。

在具体的一些实施例中，还包括信号装置110，所述信号装置用于发出光信号，这个光信号可以是主动发光，也可以是带颜色的色块等，信号装置可以人为地被操纵，用于发出移动轨迹等信号。所述处理单元通过分析视频，跟踪光信号并根据光信号确定信号装置的移动轨迹，根据移动轨迹划定目标对象的被选区域，并只将被选区域的影像通过网络模块传输给第二终端。在第二终端，显示终端则只需要显示被选区域的内容，标注录入信息也只需要对被选区域的内容进行标注。通过上述设置，能够节省网络传输所需要的资源，占用更少的带宽，并实现根据第一终端使用者的手势信号进行有效选取的技术效果。

在进一步的实施例中，所述标注录入信息包括标注图形及标注图形相对于目标对象的影像的位置关系，例如在目标对象的影像在第二终端显示时，在第二终端建立一个位置坐标，影像所在坐标与后续接收到的标注图形所在的坐标都会被记录。在只有被选区域的影像被共享传输的实施例中，被选区域的影像为基准建立坐标系，同样需要记录对被选区域进行标注的标注图形相对于被选区域影像的坐标系的相对位置，再在第一终端计算整体影像的位置关系时再通过被选区域与整体影像的坐标系进行笛卡尔坐标系转换之后得出标注图像在整体图像中的位置。然后进行投影位置的计算。具体地，处理单元用于根据标注录入信息计算投影内容包括根据标注图像相对于目标对象的影像的位置关系计算投影图形相对于目标对象的位置关系；所述投影内容包括投影图形及投影图形相对于目标对象的位置关系。最终通过投影仪，只需要将标注内容叠加投影到目标对象所在的区域即可。通过上述方案，本发明方案更好地达到了跨设备的场景展示以及批注操作的共享效果。更好地提高了互助学习的效率。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于影像获取的标注系统，其特征在于，包括第一终端，所述第一终端包括图像输入单元、投影仪、处理单元；

所述图像输入单元用于获取目标对象的光学信号，所述处理单元用于识别目标对象的具体内容，并根据目标对象的内容生成对应的标注信息，并计算标注信息与目标对象的位置关系，所述投影仪用于根据处理单元计算的位置关系结果，投影标注信息。

2.根据权利要求1所述的基于影像获取的标注系统，其特征在于，所述目标对象为纸媒对象；具体内容为纸媒载体呈现的内容，所述处理单元还用于识别纸媒内容是否存储于数据库中，若结果为是，获取数据库内存储的对应标注信息。

3.根据权利要求1所述的基于影像获取的标注系统，其特征在于，所述目标对象为纸媒作业，所述处理单元用于识别目标对象的答题内容，根据作业上的答题内容生成正确或错误的标注信息。

4.根据权利要求1所述的基于影像获取的标注系统，其特征在于，所述处理单元还用于接收用户指令，所述处理单元还用于根据用户指令，存储叠加了投影标注信息的目标对象影像。

5.根据权利要求1所述的基于影像获取的标注系统，其特征在于，所述图像输入单元与投影仪设置于桌面上方，还包括支架，所述支架与图像输入单元、投影仪连接。

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