CN113610901A - 双目动作捕捉摄像头控制装置及一体机设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种双目动作捕捉摄像头控制装置及一体机设备，所述双目动作捕捉摄像头控制装置包括ARM处理器、红外补光装置、第一摄像头和第二摄像头；所述ARM处理器分别与所述红外补光装置、所述第一摄像头以及所述第二摄像头连接。本发明的技术方案，能够扩大一体机设备的数据采集范围，降低3D图像处理的CPU资源。

Description

双目动作捕捉摄像头控制装置及一体机设备
技术领域
本发明涉及测试技术领域，特别涉及一种双目动作捕捉摄像头控制装置及一体机设备。
背景技术
随着科学技术的发展，VR技术(虚拟现实技术又称“灵境技术”、“虚拟环境”、“赛伯空间”，英文名为Virtual Reality，简称VR技术)和AR技术(增强现实)的应用越来越广泛。而VR一体机设备则是VR技术应用效果极佳的一种产品。
VR一体机设备主要包括显示装置本体和与显示装置本体配套的交互工具，而显示装置本体中设置有摄像头控制模块用来采集交互工具的相关数据。
然而，目前的VR一体机设备的显示装置本体中的摄像头控制模块主要由单核处理器和单摄像头构成，其数据处理通过3d图像处理的CPU来完成，大量占用3d图像处理的CPU的资源、数据采集范围小。
发明内容
本发明提出一种双目动作捕捉摄像头控制装置及一体机设备，旨在扩大一体机设备的数据采集范围，降低3D图像处理的CPU资源。
为实现上述目的，本发明提供一种双目动作捕捉摄像头控制装置，所述双目动作捕捉摄像头控制装置包括ARM处理器、红外补光装置、第一摄像头和第二摄像头；
所述ARM处理器分别与所述红外补光装置、所述第一摄像头以及所述第二摄像头连接；
所述红外补光装置，用于向预设区域发射红外信号；
所述第一摄像头和所述第二摄像头，用于接收预设区域反射的红外信号并反馈至所述ARM处理器；
所述ARM处理器，用于根据所述第一摄像头和所述第二摄像头反馈的红外信号确定预设区域中的交互工具的位置信息。
可选的，所述ARM处理器为双核32位ARM处理器、四核32位ARM处理器和八核64位ARM处理器中的其中一者。
可选的，所述双目动作捕捉摄像头控制装置还包括供电电源和电源管理电路；
所述供电电源与所述电源管理电路电连接，所述电源管理电路分别与所述ARM处理器以及所述红外补光装置电连接；
所述电源管理电路，用于对所述供电电源的电量进行降压处理后，为所述ARM处理器以及所述红外补光装置供电。
可选的，所述双目动作捕捉摄像头控制装置还包括USB接口，所述ARM处理器通过所述USB接口与一上位机连接；
所述USB接口，用于供所述ARM处理器与所述上位机交互数据。
可选的，所述双目动作捕捉摄像头控制装置还包括语音采集模块，所述语音采集模块与所述ARM处理器电连接；
所述语音采集模块，用于采集用户的语音信息，并将所述语音信息反馈至所述ARM处理器；
所述ARM处理器，还用于执行与所述语音信息对应的控制策略。
可选的，所述双目动作捕捉摄像头控制装置还包括温度检测电路和告警模块，所述温度检测电路与所述ARM处理器电连接，所述ARM处理器与所述告警模块电连接；
所述温度检测电路，用于检测用户的温度信息并反馈至所述ARM处理器；
所述ARM处理器，还用于在所述温度信息大于或者等于预设温度信息时，控制所述告警模块发出告警提示。
可选的，所述双目动作捕捉摄像头控制装置还包括无线刷卡模块，所述无线刷卡模块与所述ARM处理器电连接；
所述无线刷卡模块，用于读取用户的刷卡信息并反馈至所述ARM处理器；
所述ARM处理器，还用于在接收到所述刷卡信息时，提供与所述刷卡信息对应的操作权限。
可选的，所述双目动作捕捉摄像头控制装置兼容于LIUNX系统、安卓系统以及Windows系统。
为实现上述目的，本发明还提供一种一体机设备，所述一体机设备包括显示装置本体和交互工具，所述显示装置本体包括如上任一项所述的双目动作捕捉摄像头控制装置。
本发明的技术方案，通过红外补光装置向预设区域发射红外信号，通过第一摄像头和第二摄像头采集预设区域反射回来的红外信号并反馈至ARM处理器，以供ARM处理器根据第一摄像头和第二摄像头所反馈的红外信号确定预设区域中交互工具的空间位置，并基于交互工具的空间位置动态调整显示装置本体所显示的3D图像；如此设置，能够扩大显示装置本体的数据采集范围，降低3D图像处理的CPU资源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明双目动作捕捉摄像头控制装置一实施例的结构框图；
图2为本发明双目动作捕捉摄像头控制装置另一实施例的结构框图；
图3为本发明双目动作捕捉摄像头控制装置又一实施例的结构框图；
图4为本发明双目动作捕捉摄像头控制装置再一实施例的结构框图；
图5为本发明双目动作捕捉摄像头控制装置又一实施例的结构框图；
图6为本发明双目动作捕捉摄像头控制装置又一实施例的结构框图。
附图标号说明：
10 ARM处理器 20 红外补光装置
30 第一摄像头 40 第二摄像头
50 交互工具 60 供电电源
70 电源管理电路 80 USB接口
90 上位机 100 语音采集模块
110 温度检测电路 120 告警模块
130 无线刷卡模块
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
图1为本发明双目动作捕捉摄像头控制装置一实施例的结构框图。
参照图1，该双目动作捕捉摄像头控制装置包括ARM处理器10、红外补光装置20、第一摄像头30和第二摄像头40；其中，该ARM处理器10分别与红外补光装置20、第一摄像头30以及第二摄像头40连接。
在实际应用中，VR一体机设备包括显示装置本体以及与显示装置本体配套的交互工具，而双目动作捕捉摄像头控制装置则设置在显示装置本体上。其中，显示装置本体用于显示3D图像，例如产品的结构视频、教学视频等等；交互工具50则用于供用户与显示装置本体进行互动，例如，通过交互工具50捕捉、移动显示装置本体所显示的产品的某个部件。该交互工具50可以是无线传输笔，智能手套或者3D眼镜等等，且交互工具50中设置有红外反射板，用于反射红外信号。
该ARM处理器10可以是双核32位ARM处理器，也可以是四核32位ARM处理器，还可以是八核64位ARM处理器。
该红外补光装置20可以是红外补光灯；该红外补光装置20用于向外发射红外信号，即红外光，例如发射850nm的红外光。
该第一摄像头30和第二摄像头40可以是红外黑白成像镜头。
该双目动作捕捉摄像头控制装置的工作原理如下：
在用户使用VR一体机设备过程中，双目动作捕捉摄像头控制装置中的红外补光装置20不断向预设区域发射红外信号，若红外补光装置20发射的红外信号到达交互工具50，会被交互工具50中的红外反射板反射回来，并被第一摄像头30和第二摄像头40采集。第一摄像头30和第二摄像头40将交互工具50反射回来的红外信号传输至ARM处理器10，以供ARM处理器10根据第一摄像头30和第二摄像头40所采集到的红外信号来确定交互工具50的空间位置，并基于交互工具50的空间位置对显示装置本体所显示的3D图像进行动态调整。例如，设定该交互工具50为3D眼镜，ARM处理器10先根据第一摄像头30和第二摄像头40所反馈的红外信号定位3D眼镜，并根据3D眼镜的空间位置调整显示装置本体的显示屏中所显示的3D图像；例如，若3D眼镜向左边移动，那么，3D图像自动向左旋转，且随着用户头部移动，3D图像自动移动。
可以理解的，在其他实施例中，该红外补光装置还可以替换为白色补光灯；该第一摄像头30和第二摄像头40可以是RGB彩色成像镜头。该双目动作捕捉摄像头控制装置还可以应用在无人机、机器人以及各种赛事的协助裁判中；例如，若双目动作捕捉摄像头控制装置设置在无人机中；那么，可以通过第一摄像头30和第二摄像头40采集图像数据，再经ARM处理器10传输至无人机的主控制器中，无人机的主控制器再通过WIFI模块或者2.4G模块将图像数据传输至无人机的地面控制设备。又例如，若在机器人中设置双目动作捕捉摄像头控制装置；那么，可以实时传输数据，实现100000万张不同人的脸部识别；再例如，若在各种赛事中如体育赛事中使用该双目动作捕捉摄像头控制装置，则可以通过该双目动作捕捉摄像头控制装置来协助裁判对参赛人员是否犯规进行判断。当然，该双目动作捕捉摄像头控制装置的应用不限于此。
综上，本发明中VR一体机设备采用双摄像头来采集交互工具50的数据，具有数据采集范围广的优点。并且，通过红外补光装置20向预设区域发射红外信号，通过第一摄像头30和第二摄像头40采集预设区域反射回来的红外信号并反馈至ARM处理器10，使得ARM处理器10可以根据第一摄像头30和第二摄像头40所反馈的红外信号确定预设区域中交互工具50的空间位置，并基于交互工具50的空间位置动态调整显示装置本体所显示的3D图像；如此设置，可以扩大一体机设备的数据采集范围，降低3D图像处理的CPU资源。
可选的，在一实施例中，该ARM处理器10可以是双核32位ARM处理器、四核32位ARM处理器和八核64位ARM处理器中的其中一者。
本实施例的ARM处理器10为多核ARM处理器，能够支持多核异构、多线程、多任务的运算处理，其运算能力和控制能力更强，例如，设定ARM处理器10为四核ARM处理器，那么，可以将四核ARM处理器中的其中两核用作数据传输，另外两核用作数据处理。如此设置，可以显著提高显示装置本体的运算能力和数据处理能力，降低3D图像处理的CPU资源。
可选的，参照图2，在一实施例中，该双目动作捕捉摄像头控制装置还包括供电电源60和电源管理电路70；其中，
该供电电源60与电源管理电路70电连接，而电源管理电路70分别与ARM处理器10以及红外补光装置20电连接。
该电源管理电路70，可以由电源管理芯片构成，也可以由稳压电路如LDO低压差线性稳压器构成。该电源管理电路70用于对供电电源60的电能进行降压、变换、分配、检测处理后，为ARM处理器10以及红外补光装置20供电。
可选的，该双目动作捕捉摄像头控制装置还包括I2C接口，在ARM处理器10正常工作后，ARM处理器10可以通过I2C接口对电源管理电路70的各个模块进行控制；比如系统变频的时候，可以根据不同的工作频率将core(内核)电压调整到对应的电压。
可选的，参照图3，在一实施例中，该双目动作捕捉摄像头控制装置还包括USB接口80，ARM处理器10通过USB接口80与一上位机90连接。
该USB接口80，用于供ARM处理器10与上位机90交互数据，例如，将产品外接设备如3D眼镜，无线传输笔等设备的空间位置数据实时上传给上位机90。该上位机90可以设置有供人机交互的显示装置，例如LCD显示屏或者LED显示屏。
该USB接口80，还用于供ARM处理器10与外部设备进行数据交互，例如，用户可以通过USB接口80对一体机设备进行升级。
可选的，参照图4，在一实施例中，该双目动作捕捉摄像头控制装置还包括语音采集模块100，该语音采集模块100与ARM处理器10电连接。
该语音采集模块100，用于采集用户的语音信息，并将用户的语音信息反馈至ARM处理器10。
该ARM处理器10，还用于执行与用户的语音信息对应的控制策略，例如，执行关机、暂停播放、3D图像向左拖动、3D图像向右拖动，3D图像旋转，3D图像抓取，3D图像释放等等控制策略。
可选的，参照图5，在一实施例中，该双目动作捕捉摄像头控制装置还包括温度检测电路110和告警模块120，该温度检测电路110与ARM处理器10电连接，而ARM处理器10与告警模块120电连接。
该温度检测电路110，可以由温度传感器构成，其用于检测用户的温度信息并反馈至ARM处理器10。
该告警模块，可以由指示灯构成，也可以由蜂鸣器构成，还可以由指示灯与蜂鸣器组合而成，当然，不限于此。
该ARM处理器10，还用于在用户的温度信息大于或者等于预设温度信息时，控制告警模块120发出告警提示；例如，若检测到用户的温度过高，则说明用户处于发烧状态，此时，ARM处理器10控制告警模块120发出告警提示，以提醒用户。如此设置，使得该一体机设备更加人性化，用户体验更佳。
可选的，参照图6，在一实施例中，该双目动作捕捉摄像头控制装置还包括无线刷卡模块130，而无线刷卡模块130与ARM处理器10电连接。
该无线刷卡模块130，用于读取用户的刷卡信息并反馈至ARM处理器10。
该ARM处理器，还用于在接收到用户的刷卡信息时，提供与用户的刷卡信息对应的操作权限。例如，可以通过无线刷卡模块130获取VR一体机设备的使用权限，用户通过无线刷卡模块130刷卡，且其刷卡信息被ARM处理器识别后，用户才可以操作VR一体机设备；又例如，设定VR一体机设备具有多个功能模块，不同的功能模块对应不同的刷卡信息，那么，用户可以通过向无线刷卡模块130刷具有不同权限的卡来获取对应功能模块的使用权限。
可选的，该双目动作捕捉摄像头控制装置可以兼容于LIUNX系统、安卓系统以及Windows系统。即该双目动作捕捉摄像头控制装置可以是基于LIUNX系统、安卓系统或者Windows系统开发的应用，以提高用户的参与度，提高VR一体机设备的可玩性，提高VR一体机设备的应用范围。
本发明还提供一种一体机设备，包括如上的双目动作捕捉摄像头控制装置，该双目动作捕捉摄像头控制装置的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本发明的一体机设备中使用了上述双目动作捕捉摄像头控制装置，因此，本发明的一体机设备的实施例包括上述双目动作捕捉摄像头控制装置全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接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内。

Claims (9)

1.一种双目动作捕捉摄像头控制装置，其特征在于，所述双目动作捕捉摄像头控制装置包括ARM处理器、红外补光装置、第一摄像头和第二摄像头；
所述ARM处理器分别与所述红外补光装置、所述第一摄像头以及所述第二摄像头连接；
所述红外补光装置，用于向预设区域发射红外信号；
所述第一摄像头和所述第二摄像头，用于接收预设区域反射的红外信号并反馈至所述ARM处理器；
所述ARM处理器，用于根据所述第一摄像头和所述第二摄像头反馈的红外信号确定预设区域中的交互工具的位置信息。
2.如权利要求1所述的双目动作捕捉摄像头控制装置，其特征在于，所述ARM处理器为双核32位ARM处理器、四核32位ARM处理器和八核64位ARM处理器中的其中一者。
3.如权利要求1-2任一项所述的双目动作捕捉摄像头控制装置，其特征在于，所述双目动作捕捉摄像头控制装置还包括供电电源和电源管理电路；
所述供电电源与所述电源管理电路电连接，所述电源管理电路分别与所述ARM处理器以及所述红外补光装置电连接；
所述电源管理电路，用于对所述供电电源的电量进行降压处理后，为所述ARM处理器以及所述红外补光装置供电。
4.如权利要求3所述的双目动作捕捉摄像头控制装置，其特征在于，所述双目动作捕捉摄像头控制装置还包括USB接口，所述ARM处理器通过所述USB接口与一上位机连接；
所述USB接口，用于供所述ARM处理器与所述上位机交互数据。
5.如权利要求4所述的双目动作捕捉摄像头控制装置，其特征在于，所述双目动作捕捉摄像头控制装置还包括语音采集模块，所述语音采集模块与所述ARM处理器电连接；
所述语音采集模块，用于采集用户的语音信息，并将所述语音信息反馈至所述ARM处理器；
所述ARM处理器，还用于执行与所述语音信息对应的控制策略。
6.如权利要求4所述的双目动作捕捉摄像头控制装置，其特征在于，所述双目动作捕捉摄像头控制装置还包括温度检测电路和告警模块，所述温度检测电路与所述ARM处理器电连接，所述ARM处理器与所述告警模块电连接；
所述温度检测电路，用于检测用户的温度信息并反馈至所述ARM处理器；
所述ARM处理器，还用于在所述温度信息大于或者等于预设温度信息时，控制所述告警模块发出告警提示。
7.如权利要求1所述的双目动作捕捉摄像头控制装置，其特征在于，所述双目动作捕捉摄像头控制装置还包括无线刷卡模块，所述无线刷卡模块与所述ARM处理器电连接；
所述无线刷卡模块，用于读取用户的刷卡信息并反馈至所述ARM处理器；
所述ARM处理器，还用于在接收到所述刷卡信息时，提供与所述刷卡信息对应的操作权限。
8.如权利要求1所述的双目动作捕捉摄像头控制装置，其特征在于，所述双目动作捕捉摄像头控制装置兼容于LIUNX系统、安卓系统以及Windows系统。
9.一种一体机设备，其特征在于，所述一体机设备包括显示装置本体和交互工具，所述显示装置本体包括如权利要求1-8任一项所述的双目动作捕捉摄像头控制装置。
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SONG WANG | YANZHU HU: ""Binocular visual positioning under inhomogeneous, transforming and fluctuating media"", 《IIETA》, 31 December 2018 (2018-12-31) *
李爽義: ""光照环境对苹果采摘机器人识别与定位影响规律的研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (信息科技辑)》, 31 May 2019 (2019-05-31), pages 138 - 1291 *

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