CN114257800B - 一种智能投影方法、系统及智能投影设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及投影仪技术领域，具体公开了一种智能投影方法、系统及智能投影设备，方法包括投影仪投影步骤，启动投影仪，将投影内容进行投影；图片获取步骤，获取对应的投影区域的投影图片；图像识别步骤，通过图像识别算法对投影图片进行分析，自动识别出对应的投影距离和投影区域；遮挡物识别步骤，通过深度学习算法将对应投影图片中投影区域内的遮挡物进行识别，并识别出遮蔽物在投影区域内的位置；遮罩绘制步骤，根据识别出来的遮蔽物在投影区域的位置，在对应位置处绘制图片遮罩。本方案能够避免遮挡物遮挡投影内容，导致观众注意力无法集中，体验差的问题出现。

Description

一种智能投影方法、系统及智能投影设备

技术领域

本发明涉及投影仪技术领域，特别涉及一种智能投影方法、系统及智能投影设备。

背景技术

投影仪是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，目前广泛应用于家庭、办公室、学校以及娱乐场所。一般地，投影仪是通过光路系统将图像或视频投影至幕布上的，通过这种方式实现教学展示、商务宣传等。

但是在对投影仪进行使用的过程中，难免会遇到遮挡物遮挡投影内容，导致部分投影内容会被投影到遮挡物上的情况，这不仅会存在遮挡物上的内容无法被观众知晓，同时遮挡物被投射内容会对吸引到观众的视线，导致观众的体验感差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能投影方法、系统及智能投影设备，能够避免遮挡物遮挡投影内容，导致观众注意力无法集中，体验差的问题出现。

为达到上述目的，本发明的技术方案提供一种智能投影方法，包括以下步骤：

投影仪投影步骤，启动投影仪，将投影内容进行投影；

图片获取步骤，获取对应的投影区域的投影图片；

图像识别步骤，通过图像识别算法对投影图片进行分析，自动识别出对应的投影距离和投影区域；

遮挡物识别步骤，通过深度学习算法将对应投影图片中投影区域内的遮挡物进行识别，并识别出遮蔽物在投影区域内的位置；

遮罩绘制步骤，根据识别出来的遮蔽物在投影区域的位置，在对应位置处绘制图片遮罩。

本方案的原理和效果是：在用户打开对应的投影仪之后，投影仪会将对应的投影内容进行投影，然后获取投影区域的投影图片，之后先利用图像识别算法来识别出在投影图片中对应的投影仪的投影区域以及对应的投影距离，之后在识别处理的投影区域内利用深度学习算法来识别出该投影区域内的遮蔽物，之后根据遮蔽物在投影图片上的区域绘制对应的图片遮罩。这样在进行投影时对应遮蔽物位置处会被图片遮罩给覆盖掉。

本申请通过图片遮罩来对遮蔽物在投影区域内的位置进行遮挡，避免遮挡物遮挡投影内容，同时图片遮罩使得遮挡物上不会投影对应该位置的投影内容，这样观众在进行投影内容的观看时不会被遮挡物所吸引，而是观众视线会主动的选择跳过对应的遮挡物位置处，去观看其他没有遮挡物位置的投影内容。

进一步的，所述图像识别步骤包括：

预处理步骤，根据投影图片的图片情况做高斯模糊处理，得到第一投影图片；

第一计算步骤，根据第一投影图片，计算该第一投影图片的X轴梯度图和Y轴梯度图；

第二计算步骤，根据X轴梯度图和Y轴梯度图，计算对应的第一投影图片的边缘信息；

第三计算步骤，根据计算出来的边缘信息，计算出对应第一投影图片的图片边缘；

匹配步骤，对得到的图片边缘进行归类，并匹配出最大的图片边缘，得到对应的投影区域；

内容识别步骤，在投影区域内，识别出对应的投影内容，得到对应的显示内容。

在投影图片上识别处投影内容所在的投影区域，同时还识别对应的显示内容，实现了对投影区域的快速识别。

进一步的，所述遮挡物识别步骤包括：

比较步骤，将投影区域内的所述显示内容和发出的投影内容进行比较判断，判断所述投影区域是否存在异常变化区域，若投影区域存在异常变化区域，则判断结果为投影区域内存在遮蔽物；

遮蔽位置识别步骤，在判断结果为投影区域存在遮蔽物时，识别出对应遮蔽物在投影区域内的位置。

在确定投影区域之后比对当前识别处理的显示内容和投影仪中发出的投影内容进行比较判断，看看投影区域是否存在异常变化区域，通过两者的对比迅速的对是否存在遮挡物进行判断，使得整个遮挡物的识别的所耗费的时间大大缩短。

进一步的，还包括：

遮蔽物状态识别步骤，在达到预设时间时，在识别出遮蔽物的投影区域所对应的位置处，再一次识别是否存在遮蔽物，若存在遮蔽物，则说明遮蔽物是静止不动的，反之，则说明遮蔽物是移动的；

遮罩屏蔽步骤，当遮蔽物是移动的，取消对应位置上的图片遮罩。

通过判断遮挡物在投影区域所在位置处，遮挡物的存在状态，快速的实现了对遮挡物移动状态的判断，在遮挡物是移动的状态下，取消对应位置上的图片遮罩。

进一步的，还包括：

速度检测步骤，在取消对应位置上的图片遮罩后，对遮蔽物的移动速度进行采集，得到对应的第一移动速度；

判断步骤，将采集到的第一移动速度与预设速度阈值进行大小对比，若第一移动速度大于预设速度阈值，则不执行下一步，若第一移动速度小于预设速度阈值，则执行下一步；

报警步骤，执行语音报警操作。

通过对第一移动速度小于预设速度阈值的遮挡物进行语音报警，以此来引起他人的注意，使得他人能够知道对应的遮挡物的移动速度，这样他人就可以根据对应的情况进行自主的提速操作。

本发明还提供一种智能投影系统，包括：

投影仪启动模块，用于启动投影仪，将投影内容进行投影；

图片获取模块，用于获取对应投影区域的投影图片；

图像识别模块，用于通过图像识别算法对投影图片进行分析，自动识别出对应的投影距离和投影区域；

遮挡物识别模块，用于通过深度学习算法将对应投影图片中投影区域内的遮挡物进行识别，并识别出遮蔽物在投影区域内的位置；

遮罩绘制模块，用于根据识别出来的遮蔽物在投影区域的位置，在对应位置处绘制图片遮罩；

遮蔽物状态识别模块，用于在达到预设时间时，对识别出遮蔽物的投影区域所对应的位置处，再一次识别是否存在遮蔽物，若存在遮蔽物，则说明遮蔽物是静止不动的，反之，则说明遮蔽物是移动的；

遮罩屏蔽模块，用于当遮蔽物是移动的，取消对应位置上的图片遮罩。

本方案的原理和效果是：首先是通过投影仪启动模块将对应的投影仪进行启动，使得对应的投影内容投影到对应的投影区域，之后利用图片获取模块来对投影区域的投影图片进行获取，然后利用图像识别算法来对投影图片进行分析，识别出其投影距离和投影区域，在通过深度学习算法将投影图片中的投影区域内的遮挡物进行识别，并且识别出遮挡物的位置，在对应的位置处绘制对应的图片遮罩。这就完成了对遮挡物的屏蔽。

之后在达到预设时间时，重新对遮挡物的位置处进行遮挡物的识别，看看是否还有对应的遮挡物，如果有，则说明遮挡物是静止不动的，如果没有，则说明遮挡物是移动的，此时会取消对应位置上的图片遮罩。

本申请利用图片遮罩来屏蔽遮挡物对投影内容的遮挡，实现了遮挡物位置处不会显示对应的投影内容，使得观众的视线能够集中在其他的投影内容上，而不是被遮挡物所吸引，造成客户的体验感差。

进一步的，所述图像识别模块包括：

预处理模块，用于根据投影图片的图片情况做高斯模糊处理，得到第一投影图片；

第一计算模块，用于根据第一投影图片，计算该第一投影图片的X轴梯度图和Y轴梯度图；

第二计算模块，用于根据X轴梯度图和Y轴梯度图，计算对应的第一投影图片的边缘信息；

第三计算模块，用于根据计算出来的边缘信息，计算出对应第一投影图片的图片边缘；

匹配模块，用于对得到的图片边缘进行归类，并匹配出最大的图片边缘，得到对应的投影区域；

内容识别模块，用于在投影区域内，识别出对应的投影内容，得到对应的显示内容。

完成了对投影图片上的投影内容所对应的投影区域的识别，通过一些列的计算使得整个识别的过程更加的准确。

进一步的，所述遮挡物识别模块包括：

比较模块，用于将投影区域内的所述显示内容和发出的投影内容进行比较判断，判断所述投影区域是否存在异常变化区域，若投影区域存在异常变化区域，则判断结果为投影区域内存在遮蔽物；

遮蔽位置识别模块，用于在判断结果为投影区域存在遮蔽物时，识别出对应遮蔽物在投影区域内的位置。

通过对显示内容和投影内容的对比，可以比较快速的知道是否存在遮挡物，实现整个遮挡物识别的快速化和准确化。

进一步的，还包括速度检测模块，用于在取消对应位置上的图片遮罩后，对遮蔽物的移动速度进行采集，得到对应的第一移动速度；

判断模块，用于将采集到的第一移动速度与预设速度阈值进行大小对比；

报警模块，用于在第一移动速度小于预设速度阈值，则执行语音报警操作。

通过语音报警的形式告知操作人员，使得对应移动速度慢的遮挡物可以被操作人员所知晓，这样操作人员就可以根据提醒及时的对遮挡物进行去除，快速去除遮挡物对投影内容的影响。

本发明还提供一种智能投影设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述一种智能投影方法的步骤。

附图说明

图1为本发明实施例一中智能投影系统的逻辑框图。

图2为本发明实施例一中智能投影方法的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

实施例一基本如附图1所示：一种智能投影系统，包括投影仪启动模块、图片获取模块、图像识别模块、遮挡物识别模块、遮罩绘制模块、遮蔽物状态识别模块、遮罩屏蔽模块、速度检测模块、判断模块、报警模块。

投影仪启动模块，用于启动投影仪，将投影内容进行投影。即将对应的投影内容投影到对应的投影位置。

图片获取模块，用于获取对应投影区域的投影图片。在本实施例中投影图片是包括投影内容所在的投影区域在内的图片，即不仅有投影内容还有边上的其他背景。

图像识别模块，用于通过图像识别算法对投影图片进行分析，自动识别出对应的投影距离和投影区域。

具体的图像识别模块包括：

预处理模块，用于根据投影图片的图片情况做高斯模糊处理，得到第一投影图片；

第一计算模块，用于根据第一投影图片，通过计算sobel算子计算该第一投影图片的X轴梯度图和Y轴梯度图；

第二计算模块，用于根据X轴梯度图和Y轴梯度图，通过拉普拉斯算子计算对应的第一投影图片的边缘信息；

第三计算模块，用于根据计算出来的边缘信息，通过Canny边缘检测算法计算出对应第一投影图片的图片边缘；

匹配模块，用于对得到的图片边缘进行归类，并匹配出最大的图片边缘，得到对应的投影区域；

内容识别模块，用于在投影区域内，识别出对应的投影内容，得到对应的显示内容。

遮挡物识别模块，用于通过深度学习算法将对应投影图片中投影区域内的遮挡物进行识别，并识别出遮蔽物在投影区域内的位置。在本实施例中深度学习算法包括深度卷积网络和物体识别网络等技术。即本实施例中会提前对遮挡物训练模型进行训练，之后利用该模型来对检测对应的遮挡物。在本实施例中在找寻遮挡物时，会利用ResNet以及Yolo的与训练模型进行二次训练；训练数据为标注遮挡区域的投影图片，训练目标为识别遮挡区域；根据训练好的遮挡物检测模型进行检测遮挡物。

具体的，遮挡物识别模块包括：

比较模块，用于将投影区域内的所述显示内容和发出的投影内容进行比较判断，判断所述投影区域是否存在异常变化区域，若投影区域存在异常变化区域，则判断结果为投影区域内存在遮蔽物；

遮蔽位置识别模块，用于在判断结果为投影区域存在遮蔽物时，识别出对应遮蔽物在投影区域内的位置。

遮罩绘制模块，用于根据识别出来的遮蔽物在投影区域的位置，在对应位置处绘制图片遮罩。在本实施例中对应的图片遮罩对应的像素是黑色的，这样就更好的使得观众的注意力不会集中在该遮挡物位置处。

遮蔽物状态识别模块，用于在达到预设时间时，对识别出遮蔽物的投影区域所对应的位置处，再一次识别是否存在遮蔽物，若存在遮蔽物，则说明遮蔽物是静止不动的，反之，则说明遮蔽物是移动的；

遮罩屏蔽模块，用于当遮蔽物是移动的，取消对应位置上的图片遮罩。

通过对遮蔽物状态的识别可以判断出对应的投影内容是否会被对应的遮蔽物影响，例如，当对应的遮蔽物是静止不动的，说明可能是当前这个遮蔽物是无法处理掉的，这就需要通过图片遮罩进行屏蔽，而例如是有人在投影图片获取的时候刚刚经过导致其出现在对应的投影区域上，这是就可以通过在预设时间之后再一次对遮挡物进行检测，如果同一位置处没有识别到对应的遮挡物，或者遮挡物发生了偏移，这就说明遮挡物是移动的，即操作人员可以将其去除的，例如喊其快点离开对应的投影区域，考虑到该遮挡物是可以比较快速的去除的，就没有必要再进行图片遮罩，从而影响了投影内容的观感。

速度检测模块，用于在取消对应位置上的图片遮罩后，对遮蔽物的移动速度进行采集，得到对应的第一移动速度；

判断模块，用于将采集到的第一移动速度与预设速度阈值进行大小对比；

报警模块，用于在第一移动速度小于预设速度阈值，则执行语音报警操作。

当然，如果遮蔽物移动的速度不快的话，同样也会对观众的体验造成不小的影响，我们通过对遮挡物的移动速度来判定是否需要进行语音报警，这样就可以及时的提醒操作人员进行处理。当然本实施例中不仅可以语音报警，还可以有灯光报警。

在本实施例中，为了使得整个系统更加的人性化以及提高操作人员的客户体验，还设置有手动遮罩调整模块，用户通过手动遮罩调整模块可以手动的对遮罩的取消和开启进行调整，可以使得用户按照自己的意愿进行自主的调整，避免出现一些是用户不想进行遮罩的遮蔽物被遮罩住，导致客户的体验不好，例如当用户需要在投影区域对某一项产品进行阐述，并将其展示给观众看时，而系统通过识别之后发现这是个遮挡物，就会通过绘制图片遮罩将该产品进行遮挡，导致没有办法向大家展示，这时就可以通过手动遮罩调整模块来调整对应的遮罩，从而对该产品的遮罩进行取消。

如图2所示，本实施例还公开了一种智能投影方法，包括以下步骤：

投影仪投影步骤，启动投影仪，将投影内容进行投影。

图片获取步骤，获取对应的投影区域的投影图片。

图像识别步骤，通过图像识别算法对投影图片进行分析，自动识别出对应的投影距离和投影区域。

图像识别步骤具体包括：

预处理步骤，根据投影图片的图片情况做高斯模糊处理，得到第一投影图片；

第一计算步骤，根据第一投影图片，计算该第一投影图片的X轴梯度图和Y轴梯度图；

第二计算步骤，根据X轴梯度图和Y轴梯度图，计算对应的第一投影图片的边缘信息；

第三计算步骤，根据计算出来的边缘信息，计算出对应第一投影图片的图片边缘；

匹配步骤，对得到的图片边缘进行归类，并匹配出最大的图片边缘，得到对应的投影区域；

内容识别步骤，在投影区域内，识别出对应的投影内容，得到对应的显示内容。

遮挡物识别步骤，通过深度学习算法将对应投影图片中投影区域内的遮挡物进行识别，并识别出遮蔽物在投影区域内的位置。

遮挡物识别步骤具体包括：

比较步骤，将投影区域内的所述显示内容和发出的投影内容进行比较判断，判断所述投影区域是否存在异常变化区域，若投影区域存在异常变化区域，则判断结果为投影区域内存在遮蔽物；

遮蔽位置识别步骤，在判断结果为投影区域存在遮蔽物时，识别出对应遮蔽物在投影区域内的位置。

遮罩绘制步骤，根据识别出来的遮蔽物在投影区域的位置，在对应位置处绘制图片遮罩。

遮蔽物状态识别步骤，在达到预设时间时，对识别出遮蔽物的投影区域所对应的位置处，再一次识别是否存在遮蔽物，若存在遮蔽物，则说明遮蔽物是静止不动的，反之，则说明遮蔽物是移动的。

遮罩屏蔽步骤，当遮蔽物是移动的，取消对应位置上的图片遮罩。

速度检测步骤，在取消对应位置上的图片遮罩后，对遮蔽物的移动速度进行采集，得到对应的第一移动速度。

判断步骤，将采集到的第一移动速度与预设速度阈值进行大小对比，若第一移动速度大于预设速度阈值，则不执行下一步，若第一移动速度小于预设速度阈值，则执行下一步。

报警步骤，执行语音报警操作。

本实施例还公开了一种智能投影设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上诉智能投影方法的步骤。

实施例二

与实施例一相比，本实施例还包括：

遮挡物面积检测模块，用于对遮挡物在投影区域的面积值进行检测；

面积判断模块，用于将检测到的面积值与预设面积阈值进行大小比较，当面积值大于预设面积阈值，则判断该遮挡物面积过大，影响投影内容的观看，反之，则判断不影响投影内容的观看；

子显示模块，在判断出该遮挡物面积过大，影响投影内容的观看时，在子投影区域对投影内容进行投影。

本实施例中，通过对遮挡物在投影区域的面积值来对遮挡物的大小进行判断，要知道如果遮挡物的面积过大，就会导致整个投影内容无法很好的呈现给观众，这样观众就无法理解其中的投影内容，这时就会启动对应的子显示模块来对投影内容进行投影。例如在另外一个角度上再设置一个子投影区域，在识别出遮挡物面积值过大时，对应的投影机的投影方向会向子投影区域转动，使得投影机的投影内容能够投影到值投影区域上。通过这种方式可以很好的避免遮挡物遮挡了大部分投影内容导致图片遮罩屏蔽了大部分的投影内容，造成观众无法知晓对应的投影内容的问题出现。

以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种智能投影方法，其特征在于，包括以下步骤：

投影仪投影步骤，启动投影仪，将投影内容进行投影；

图片获取步骤，获取对应的投影区域的投影图片；

图像识别步骤，通过图像识别算法对投影图片进行分析，自动识别出对应的投影距离和投影区域；

遮挡物识别步骤，通过深度学习算法将对应投影图片中投影区域内的遮挡物进行识别，并识别出遮蔽物在投影区域内的位置；

遮罩绘制步骤，根据识别出来的遮蔽物在投影区域的位置，在对应位置处绘制图片遮罩；

还包括：

遮蔽物状态识别步骤，在达到预设时间时，对识别出遮蔽物的投影区域所对应的位置处，再一次识别是否存在遮蔽物，若存在遮蔽物，则说明遮蔽物是静止不动的，反之，则说明遮蔽物是移动的；

遮罩屏蔽步骤，当遮蔽物是移动的，取消对应位置上的图片遮罩。

2.根据权利要求1所述的智能投影方法，其特征在于：所述图像识别步骤包括：

预处理步骤，根据投影图片的图片情况做高斯模糊处理，得到第一投影图片；

第一计算步骤，根据第一投影图片，计算该第一投影图片的X轴梯度图和Y轴梯度图；

第二计算步骤，根据X轴梯度图和Y轴梯度图，计算对应的第一投影图片的边缘信息；

第三计算步骤，根据计算出来的边缘信息，计算出对应第一投影图片的图片边缘；

匹配步骤，对得到的图片边缘进行归类，并匹配出最大的图片边缘，得到对应的投影区域；

内容识别步骤，在投影区域内，识别出对应的投影内容，得到对应的显示内容。

3.根据权利要求2所述的智能投影方法，其特征在于：所述遮挡物识别步骤包括：

比较步骤，将投影区域内的所述显示内容和发出的投影内容进行比较判断，判断所述投影区域是否存在异常变化区域，若投影区域存在异常变化区域，则判断结果为投影区域内存在遮蔽物；

遮蔽位置识别步骤，在判断结果为投影区域存在遮蔽物时，识别出对应遮蔽物在投影区域内的位置。

4.根据权利要求3所述的智能投影方法，其特征在于：速度检测步骤，在取消对应位置上的图片遮罩后，对遮蔽物的移动速度进行采集，得到对应的第一移动速度；

判断步骤，将采集到的第一移动速度与预设速度阈值进行大小对比，若第一移动速度大于预设速度阈值，则不执行下一步，若第一移动速度小于预设速度阈值，则执行下一步；

报警步骤，执行语音报警操作。

5.一种智能投影系统，其特征在于，包括：

投影仪启动模块，用于启动投影仪，将投影内容进行投影；

图片获取模块，用于获取对应投影区域的投影图片；

图像识别模块，用于通过图像识别算法对投影图片进行分析，自动识别出对应的投影距离和投影区域；

遮挡物识别模块，用于通过深度学习算法将对应投影图片中投影区域内的遮挡物进行识别，并识别出遮蔽物在投影区域内的位置；

遮罩绘制模块，用于根据识别出来的遮蔽物在投影区域的位置，在对应位置处绘制图片遮罩；

遮蔽物状态识别模块，用于在达到预设时间时，对识别出遮蔽物的投影区域所对应的位置处，再一次识别是否存在遮蔽物，若存在遮蔽物，则说明遮蔽物是静止不动的，反之，则说明遮蔽物是移动的；

遮罩屏蔽模块，用于当遮蔽物是移动的，取消对应位置上的图片遮罩。

6.根据权利要求5所述的智能投影系统，其特征在于：所述图像识别模块包括：

预处理模块，用于根据投影图片的图片情况做高斯模糊处理，得到第一投影图片；

第一计算模块，用于根据第一投影图片，计算该第一投影图片的X轴梯度图和Y轴梯度图；

第二计算模块，用于根据X轴梯度图和Y轴梯度图，计算对应的第一投影图片的边缘信息；

第三计算模块，用于根据计算出来的边缘信息，计算出对应第一投影图片的图片边缘；

匹配模块，用于对得到的图片边缘进行归类，并匹配出最大的图片边缘，得到对应的投影区域；

内容识别模块，用于在投影区域内，识别出对应的投影内容，得到对应的显示内容。

7.根据权利要求6所述的智能投影系统，其特征在于：所述遮挡物识别模块包括：

比较模块，用于将投影区域内的所述显示内容和发出的投影内容进行比较判断，判断所述投影区域是否存在异常变化区域，若投影区域存在异常变化区域，则判断结果为投影区域内存在遮蔽物；

遮蔽位置识别模块，用于在判断结果为投影区域存在遮蔽物时，识别出对应遮蔽物在投影区域内的位置。

8.根据权利要求7所述的智能投影系统，其特征在于：还包括速度检测模块，用于在取消对应位置上的图片遮罩后，对遮蔽物的移动速度进行采集，得到对应的第一移动速度；

判断模块，用于将采集到的第一移动速度与预设速度阈值进行大小对比；

报警模块，用于在第一移动速度小于预设速度阈值，则执行语音报警操作。

9.一种智能投影设备，包括存储器和处理器，其特征在于：所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的方法。