CN115206215A - 一种空中像成像投影图案的位置调节方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空中像成像技术领域,尤其涉及一种空中像成像投影图案的位置调节方法及系统。通过采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数,并将采集到的角度参数和位置参数作为目标值;根据当前空中像成像投影图案的位置得到对应的角度参数和位置参数,作为当前值;根据目标值和当前值,计算得到对应的差值;再根据所述差值,得到用于控制空中像成像投影图像位置调节的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机,从而实现自适应的调节空中像成像投影图案的位置,以适用于不同用户的身高和使用时的姿态差异,更好的匹配用户观察视角的要求,并提高了智能化程度。
Description
技术领域
本发明涉及空中像成像技术领域,尤其涉及一种空中像成像投影图案的位置调节方法及系统。
背景技术
人类对于画面显示的追求在不断创新,幻影成像、悬浮成像等新型演示系统改变了人们的视觉方式,为显示行业带来了变革。目前市场上的空中成像产品的成像平面皆为固定位置和角度,即所有的成像平面位置都不可调节。在使用过程中,由于不同用户的身高和使用时的姿态差异,经常导致用户无法看到像,因而导致用户体验差,甚至很容易引起客户抱怨和投诉。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种空中像成像投影图案的位置调节方法及系统。
为了解决上述技术问题,本发明采用的一技术方案为:
一种空中像成像投影图案的位置调节方法,包括以下步骤:
S1、采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数,并将采集到的角度参数和位置参数作为目标值;
S2、根据当前空中像成像投影图案的位置得到对应的角度参数和位置参数,作为当前值;
S3、根据步骤S1得到的目标值和步骤S2得到的当前值,计算得到对应的差值;
S4、根据所述差值,得到用于控制空中像成像投影图像位置调节的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机。
本发明采用的另一技术方案为:
一种空中像成像投影图案的位置调节系统,包括一个或多个处理器及存储器,所述存储器存储有程序,该程序被处理器执行时实现以下步骤:
S1、采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数,并将采集到的角度参数和位置参数作为目标值;
S2、根据当前空中像成像投影图案的位置得到对应的角度参数和位置参数,作为当前值;
S3、根据步骤S1得到的目标值和步骤S2得到的当前值,计算得到对应的差值;
S4、根据所述差值,得到用于控制空中像成像投影图像位置调节的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机。
本发明的有益效果在于:
本发明提供的一种空中像成像投影图案的位置调节方法及系统,通过采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数,并将采集到的角度参数和位置参数作为目标值;根据当前空中像成像投影图案的位置得到对应的角度参数和位置参数,作为当前值;根据目标值和当前值,计算得到对应的差值;再根据所述差值,得到用于控制空中像成像投影图像位置调节的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机,从而实现自适应的调节空中像成像投影图案的位置,以适用于不同用户的身高和使用时的姿态差异,更好的匹配用户观察视角的要求,并提高了智能化程度。
附图说明
图1为本发明的一种空中像成像投影图案的位置调节方法的步骤流程图;
图2为本发明的一种空中像成像投影图案的位置调节系统的结构示意图;
图3为本发明的一种空中像成像投影图案的位置调节装置的结构示意图;
图4为本发明实施例一的光路图;
图5为本发明实施例一的光路图;
图6为本发明实施例一的光路图;
图7为本发明实施例一的光路图;
标号说明:
1、反射镜支架;2、支架调节组件;3、驱动电机;4、反射镜;5、图像显示模块;6、光控板;7、固定反射镜组;8、透镜组;9、处理器;10、存储器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1,本发明提供的一种空中像成像投影图案的位置调节方法,包括以下步骤:
S1、采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数,并将采集到的角度参数和位置参数作为目标值;
S2、根据当前空中像成像投影图案的位置得到对应的角度参数和位置参数,作为当前值;
S3、根据步骤S1得到的目标值和步骤S2得到的当前值,计算得到对应的差值;
S4、根据所述差值,得到用于控制空中像成像投影图像位置调节的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:
本发明提供的一种空中像成像投影图案的位置调节方法,通过采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数,并将采集到的角度参数和位置参数作为目标值;根据当前空中像成像投影图案的位置得到对应的角度参数和位置参数,作为当前值;根据目标值和当前值,计算得到对应的差值;再根据所述差值,得到用于控制空中像成像投影图像位置调节的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机,从而实现自适应的调节空中像成像投影图案的位置,以适用于不同用户的身高和使用时的姿态差异,更好的匹配用户观察视角的要求,并提高了智能化程度。
进一步的,步骤S1之前还包括:
S0、检测所述预设范围内是否有检测对象;
若有,则进入步骤S1。
由上述描述可知,通过检测预设范围内是否有检测对象,若有,则才开启采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数所对应的设备,这样的设计能够大大降低数据量,也能够确保系统资源的有效使用。
进一步的,步骤S0具体为:
检测所述预设范围内是否有检测对象;
若有,则开始计时,得到计时时长;
判断所述计时时长是否大于预设阈值;
若是,则进入步骤S1。
由上述描述可知,为了更加准确的判定检测对象进入预设范围内属于正常行为,而非误识别,因而在检测到检测对象开始进行计时操作,若持续一定时长检测对象一直处于预设范围内,则认定该行为为正常行为,并非误操作。此时才能够开启采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数所对应的设备。
进一步的,步骤S4具体为:
根据所述差值,查询预设映射表,得到对应的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机;所述映射表存储有所述差值与所需调节的参数值的对应关系。
由上述描述可知,通过事先在测量得到差值和所需调节的参数值的对应关系,并存储至映射表内,使用过程中,直接提取对应的参数值即可,操作方便。
进一步的,所述检测对象为人眼。
由上述描述可知,通过人眼作为检测对象,对于人眼的识别可采用现有的相关技术即可。
参阅图2,本发明还提供的一种空中像成像投影图案的位置调节系统,包括一个或多个处理器9及存储器10,所述存储器存储有程序,该程序被处理器执行时实现以下步骤:
S1、采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数,并将采集到的角度参数和位置参数作为目标值;
S2、根据当前空中像成像投影图案的位置得到对应的角度参数和位置参数,作为当前值;
S3、根据步骤S1得到的目标值和步骤S2得到的当前值,计算得到对应的差值;
S4、根据所述差值,得到用于控制空中像成像投影图像位置调节的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:
本发明提供的一种空中像成像投影图案的位置调节系统,通过采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数,并将采集到的角度参数和位置参数作为目标值;根据当前空中像成像投影图案的位置得到对应的角度参数和位置参数,作为当前值;根据目标值和当前值,计算得到对应的差值;再根据所述差值,得到用于控制空中像成像投影图像位置调节的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机,从而实现自适应的调节空中像成像投影图案的位置,以适用于不同用户的身高和使用时的姿态差异,更好的匹配用户观察视角的要求,并提高了智能化程度。
进一步的,该程序被处理器执行时还实现以下步骤:
S0、检测所述预设范围内是否有检测对象;
若有,则进入步骤S1。
由上述描述可知,通过检测预设范围内是否有检测对象,若有,则才开启采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数所对应的设备,这样的设计能够大大降低数据量,也能够确保系统资源的有效使用。
进一步的,该程序被处理器执行时具体实现以下步骤:
检测所述预设范围内是否有检测对象;
若有,则开始计时,得到计时时长;
判断所述计时时长是否大于预设阈值;
若是,则进入步骤S1。
由上述描述可知,为了更加准确的判定检测对象进入预设范围内属于正常行为,而非误识别,因而在检测到检测对象开始进行计时操作,若持续一定时长检测对象一直处于预设范围内,则认定该行为为正常行为,并非误操作。此时才能够开启采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数所对应的设备。
进一步的,该程序被处理器执行时具体实现以下步骤:
根据所述差值,查询预设映射表,得到对应的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机;所述映射表存储有所述差值与所需调节的参数值的对应关系。
由上述描述可知,通过事先在测量得到差值和所需调节的参数值的对应关系,并存储至映射表内,使用过程中,直接提取对应的参数值即可,操作方便。
进一步的,所述检测对象为人眼。
由上述描述可知,通过人眼作为检测对象,对于人眼的识别可采用现有的相关技术即可。
请参照图1,本发明的实施例一为:
本发明提供的一种空中像成像投影图案的位置调节方法,包括以下步骤:
S0、检测所述预设范围内是否有检测对象;所述检测对象为人眼。
若有,则进入步骤S1。若无,则间隔预设时长后再次检测,预设时长可根据实际需求设置,在本实施例中,间隔预设时长为0.7s-1s。
步骤S0具体为:
检测所述预设范围内是否有检测对象;
若有,则开始计时,得到计时时长;
判断所述计时时长是否大于预设阈值;预设阈值设置为0.2s-0.5s。
若是,则进入步骤S1。
为了更加准确的判定检测对象进入预设范围内属于正常行为,而非误识别,因而在检测到检测对象开始进行计时操作,若持续一定时长检测对象一直处于预设范围内,则认定该行为为正常行为,并非误操作。此时才能够开启采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数所对应的设备。
在本实施例中,采用摄像头、ToF传感器等现有设备均可用于识别人眼并获取人眼的角度和位置参数。
S1、采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数,并将采集到的角度参数和位置参数作为目标值;
S2、根据当前空中像成像投影图案的位置得到对应的角度参数和位置参数,作为当前值;
S3、根据步骤S1得到的目标值和步骤S2得到的当前值,计算得到对应的差值;
S4、根据所述差值,得到用于控制空中像成像投影图像位置调节的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机。
步骤S4具体为:
根据所述差值,查询预设映射表,得到对应的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机;所述映射表存储有所述差值与所需调节的参数值的对应关系。
通过事先在测量得到差值和所需调节的参数值的对应关系,并存储至映射表内,使用过程中,直接提取对应的参数值即可,操作方便。
如图3-图7,本发明提供的一种空中像成像投影图案的位置调节方法中驱动电机所对应的结构如下:
光控板的一侧为成像投影图案的位置,另一侧为设备放置的位置。
设备包括反射镜支架1、支架调节组件2、驱动电机3和反射镜4;所述反射镜支架设于所述支架调节组件上,所述反射镜和驱动电机分别设于反射镜支架上且所述驱动电机与反射镜传动连接,所述反射镜设于图像显示模块5射出的光路上,所述支架调节组件被配置为调节反射镜与图像显示模块之间的距离。所述图像显示模块为LCD显示器。
在本实施例中的反射镜,包含但不限于平面镜、球面镜、非球面镜、自由曲面反射镜或其它带有反射功能的光学器件,反射镜可以是一片反射镜,当然也可以是其他反射镜镜组的形式。
其中,所述支架调节组件包括驱动杆、导向杆和滑动块,所述滑动块套设于所述导向杆上,所述反射镜支架与滑动块固定连接,所述驱动杆与滑动块固定连接,所述驱动杆的驱动方向为朝向图像显示模块的方向。所述驱动杆为气动杆或丝杆。通过上述结构设计,实现反射镜与图像显示模块之间的距离可调。
所述反射镜支架为U形,所述反射镜支架对应U形的底部位置与滑动块固定连接,所述反射镜设于所述反射镜支架对应U形的两侧壁之间且所述反射镜的相对两端分别与所述反射镜支架对应U形的两侧壁内表面可转动连接,所述驱动电机设于所述反射镜支架对应U形的两侧壁中一侧壁的外表面。通过上述结构设计,实现反射镜的反射面倾斜度可调。
在本实施例中,还包括光控板6,上述的位置调节装置和图像显示模块均位于光控板的同一侧,而图像显示模块射出的光路经过位置调节装置中的反射镜后再经过光控板后在光控板的另一侧成像,在本方案中位置调节装置主要是用于调节成像的位置,包括距离和角度。
需要说明的是,上述的光控板采用现有产品即可。
本实施例适用于在水平方向的纵深空间比较充裕的情况,其会占用较大的水平空间,但系统结构简单,成本较低。
在本技术方案中,还包括设于图像显示模块和反射镜之间的固定反射镜组7;所述图像显示模块射出的光路方向与反射镜不相交,所述图像显示模块、反射镜和固定反射镜组位于同一平面上,所述图像显示模块射出的光路经固定反射镜组反射后至反射镜。即,当所述图像显示模块射出的光路方向与反射镜不相交时,在图像显示模块和反射镜之间增设固定反射镜组,起到改变图像显示模块射出的光路的作用,进而使图像显示模块射出的光路经固定反射镜组反射后能够至反射镜上。本实施方式适用于水平方向的纵深空间非常小的情况,其会最小化占用水平空间,但系统结构相对复杂,光学零件较多,成本较高。
在本技术方案中,还包括设于图像显示模块和反射镜之间的透镜组8;所述图像显示模块射出的光路方向与反射镜相交,所述图像显示模块、反射镜和透镜组位于同一平面上,所述图像显示模块射出的光路经透镜组后至反射镜。当所述图像显示模块射出的光路方向与反射镜相交时,可通过在图像显示模块和反射镜之间设置透镜组,所述图像显示模块射出的光路经透镜组后能够至反射镜上。此实施方式适用于要求调节成像放大倍率的情况,通过设计透镜的参数可以调节成像的放大倍率和成像距离,通过增加可调节反射镜元件减小了竖直方向的高度,但透镜光学系统结构相对复杂,体积较大,同时成本较高。
在本技术方案中,还可以采用如下结构来代替上述结构,包括可调透镜组;所述可调透镜组包括透镜支架、支架调节组件、驱动电机和透镜;所述透镜支架设于所述支架调节组件上,所述透镜和驱动电机分别设于透镜支架上且所述驱动电机与透镜传动连接,所述透镜设于图像显示模块射出的光路上,所述支架调节组件被配置为调节透镜与图像显示模块之间的距离。
此实施方式适用于要求调节成像放大倍率的情况,通过设计透镜的参数可以调节成像的放大倍率和成像距离,同时通过减少反射镜降低了光能量的损失,但透镜光学系统结构相对复杂,体积较大,同时成本较高。
设备还包括中央控制器和信息输入装置;所述信息输入装置、支架调节组件和驱动电机分别与中央控制器电连接。
通过增设中央控制器和信息输入装置,信息输入装置用于接收外部输入的相关指令并反馈给中央控制器,中央控制器则根据接收到的相关指令控制支架调节组件和驱动电机做出相应的操作。
所述信息输入装置为按键输入装置、语音输入装置、手势输入装置或人眼位置传感器输入装置。按键输入装置、语音输入装置和手势输入装置均属于人工调节,即人工能够通过上述几种方式实现对支架调节组件和驱动电机的调节,当然还可以采用人眼位置传感器输入装置实现智能化调节。
请参照图2,本发明的实施例二为:
本发明提供的一种空中像成像投影图案的位置调节系统,包括一个或多个处理器9及存储器10,所述存储器存储有程序,该程序被处理器执行时实现以下步骤:
S1、采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数,并将采集到的角度参数和位置参数作为目标值;
S2、根据当前空中像成像投影图案的位置得到对应的角度参数和位置参数,作为当前值;
S3、根据步骤S1得到的目标值和步骤S2得到的当前值,计算得到对应的差值;
S4、根据所述差值,得到用于控制空中像成像投影图像位置调节的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机。
其中,该程序被处理器执行时还实现以下步骤:
S0、检测所述预设范围内是否有检测对象;
若有,则进入步骤S1。
其中,该程序被处理器执行时具体实现以下步骤:
检测所述预设范围内是否有检测对象;
若有,则开始计时,得到计时时长;
判断所述计时时长是否大于预设阈值;
若是,则进入步骤S1。
其中,该程序被处理器执行时具体实现以下步骤:
根据所述差值,查询预设映射表,得到对应的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机;所述映射表存储有所述差值与所需调节的参数值的对应关系。
其中,所述检测对象为人眼。
综上所述,本发明提供的一种空中像成像投影图案的位置调节方法及系统,通过采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数,并将采集到的角度参数和位置参数作为目标值;根据当前空中像成像投影图案的位置得到对应的角度参数和位置参数,作为当前值;根据目标值和当前值,计算得到对应的差值;再根据所述差值,得到用于控制空中像成像投影图像位置调节的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机,从而实现自适应的调节空中像成像投影图案的位置,以适用于不同用户的身高和使用时的姿态差异,更好的匹配用户观察视角的要求,并提高了智能化程度。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种空中像成像投影图案的位置调节方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数,并将采集到的角度参数和位置参数作为目标值;
S2、根据当前空中像成像投影图案的位置得到对应的角度参数和位置参数,作为当前值;
S3、根据步骤S1得到的目标值和步骤S2得到的当前值,计算得到对应的差值;
S4、根据所述差值,得到用于控制空中像成像投影图像位置调节的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机。
2.根据权利要求1所述的一种空中像成像投影图案的位置调节方法,其特征在于,步骤S1之前还包括:
S0、检测所述预设范围内是否有检测对象;
若有,则进入步骤S1。
3.根据权利要求2所述的一种空中像成像投影图案的位置调节方法,其特征在于,步骤S0具体为:
检测所述预设范围内是否有检测对象;
若有,则开始计时,得到计时时长;
判断所述计时时长是否大于预设阈值;
若是,则进入步骤S1。
4.根据权利要求1所述的一种空中像成像投影图案的位置调节方法,其特征在于,步骤S4具体为:
根据所述差值,查询预设映射表,得到对应的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机;所述映射表存储有所述差值与所需调节的参数值的对应关系。
5.根据权利要求1所述的一种空中像成像投影图案的位置调节方法,其特征在于,所述检测对象为人眼。
6.一种空中像成像投影图案的位置调节系统,其特征在于,包括一个或多个处理器及存储器,所述存储器存储有程序,该程序被处理器执行时实现以下步骤:
S1、采集预设范围内检测对象的角度参数和位置参数,并将采集到的角度参数和位置参数作为目标值;
S2、根据当前空中像成像投影图案的位置得到对应的角度参数和位置参数,作为当前值;
S3、根据步骤S1得到的目标值和步骤S2得到的当前值,计算得到对应的差值;
S4、根据所述差值,得到用于控制空中像成像投影图像位置调节的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机。
7.根据权利要求6所述的一种空中像成像投影图案的位置调节系统,其特征在于,该程序被处理器执行时还实现以下步骤:
S0、检测所述预设范围内是否有检测对象;
若有,则进入步骤S1。
8.根据权利要求7所述的一种空中像成像投影图案的位置调节系统,其特征在于,该程序被处理器执行时具体实现以下步骤:
检测所述预设范围内是否有检测对象;
若有,则开始计时,得到计时时长;
判断所述计时时长是否大于预设阈值;
若是,则进入步骤S1。
9.根据权利要求6所述的一种空中像成像投影图案的位置调节系统,其特征在于,该程序被处理器执行时具体实现以下步骤:
根据所述差值,查询预设映射表,得到对应的驱动电机所需调节的参数值,并根据所述参数值调节所述驱动电机;所述映射表存储有所述差值与所需调节的参数值的对应关系。
10.根据权利要求6所述的一种空中像成像投影图案的位置调节系统,其特征在于,所述检测对象为人眼。
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WO2023236716A1 (zh) * | 2022-06-10 | 2023-12-14 | 上海丹诺西诚智能科技有限公司 | 一种空中像成像投影图案的位置调节方法及系统 |
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