CN205050121U - 一种基于计算机视觉的多点三维互动桌面系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于计算机视觉的多点三维互动桌面系统，其特征在于：包括主机和与主机相连接的两个视频分配器以及一个红外摄像头，两个视频分配器每一个的输出端均与一个显示器、一个投影仪相连接，投影仪投出桌面效果区域，桌面效果区域中心轴线上为屏幕融合区，屏幕融合区的桌面效果区域边缘设置有一圈红外二极管。本实用新型采用两个投影机投出桌面效果，两个投影机投出的画面有部分重叠区域，采用屏幕拼接技术实现桌面效果的无缝拼接，具有结构简单、操作简便、实时性好、画面大方、投影精度高、系统效率高、实现效果好的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及计算机多点触摸技术领域，尤其涉及一种基于计算机视觉的多点三维互动桌面系统。
背景技术
计算机多点触摸技术是人机交互领域研究中的一个技术热点，近年来已逐步在商业领域发展起来。像Apple、Microsoft、NYU等著名公司和研究机构已经将多点触摸系统作为一种未来的交互概念正在推向大众。可以预见，在不远的将来，多点触摸系统将更加深入我们的生活。
由于目前我们接触的多点交互系统运算的复杂性，而为了提高系统效率，很大程度上限制了实时三维交互技术在多点交互系统中的运用，因此目前市场上看到的比较成熟的多点交互系统都是以二维或非实时三维画面为主。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于计算机视觉的多点三维互动桌面系统，其采用两个投影机投出桌面效果，两个投影机投出的画面有部分重叠区域，采用屏幕拼接技术实现桌面效果的无缝拼接，具有结构简单、操作简便、实时性好、画面大方、投影精度高、系统效率高、实现效果好的优点。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于计算机视觉的多点三维互动桌面系统，其特征在于：包括主机和与主机相连接的两个视频分配器以及一个红外摄像头，所述两个视频分配器每一个的输出端均与一个显示器、一个投影仪相连接，所述投影仪投出桌面效果区域，所述桌面效果区域中心轴线上为屏幕融合区，所述屏幕融合区的桌面效果区域边缘设置有一圈红外二极管。
上述的一种基于计算机视觉的多点三维互动桌面系统，其特征在于：所述红外二极管前方的两侧各设置有一个挡板。
上述的一种基于计算机视觉的多点三维互动桌面系统，其特征在于：所述桌面效果区域采用FTIR类型的多点触摸技术。
上述的一种基于计算机视觉的多点三维互动桌面系统，其特征在于：所述主机为计算机。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型采用两个投影机投出桌面效果，两个投影机投出的画面有部分重叠区域，采用屏幕拼接技术实现桌面效果的无缝拼接，具有结构简单、操作简便、实时性好、画面大方、投影精度高、系统效率高、实现效果好的优点。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本实用新型的总体结构框图；
图2是本实用新型的系统总体模块图；
图3是本实用新型的FTIR受抑全内反射图；
图4是本实用新型投影仪投影出的原始画面图；
图5是本实用新型经过几何校正的投影画面图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于计算机视觉的多点三维互动桌面系统，其特征在于：包括主机1和与主机1相连接的两个视频分配器2以及一个红外摄像头6，所述两个视频分配器2每一个的输出端均与一个显示器3、一个投影仪7相连接，所述投影仪7投出桌面效果区域，所述桌面效果区域中心轴线上为屏幕融合区5，所述屏幕融合区5的桌面效果区域边缘设置有一圈红外二极管4。
本实施例中，所述红外二极管4前方的两侧各设置有一个挡板。多点触摸(Multi-Touch)是采用人机交互技术与硬件设备共同实现的技术，能在没有传统输入设备下同时接受来自屏幕上多个点进行计算机的人机交互操作。多点触摸可分为LLP、FTIR、ToughtLight、OpticalTouch等几种类型。本文采用FTIR（受抑全内反射技术），其投影结构原理图如图3所示。
由于单台显示设备所能显示的画面大小和精度有限，本文采用将两台投影机拼接起来的方式形成一个逻辑上统一的大屏幕。屏幕拼接的一个难题是投影仪的定位，投影仪只有与投影幕垂直时才能得到矩形的图像，否则就会产生梯形失真。并且两个投影机在垂直和水平位置上的偏差，会导致投出的画面会存在大小、位置和方向上的偏差，如图4所示。
对于投影机投出画面的梯形失真和位置偏差，本文的解决方法如下：
1.旋转投影画面，使画面的中心线与水平线平行；
2.平移投影画面，使画面的中心线与水平线重叠；
3.缩放投影画面，使两个投影机的画面大小一致；
4.对投影画面作梯形校准，使投出的画面呈方形；
5.多次重复上述步骤，直到两个投影机的画面完全一致，如图5所示。
经过几何校正，投影幕上得到的图像是非扭曲的。相邻的两个子图像有两种排列方法：1、图像不重叠，让它们紧密地排列在一起；2、相邻的图像部分重叠。
第一种方法被称之为硬拼接，处理简单，但会形成一条无法消除的缝。第二种方法根据人眼对颜色缓慢变化要迟钝得多的特性，将相邻的图像部分重叠，使颜色平滑地从一边过渡到另一边，这种方法被称之为边缘融合（软拼）。本文采用第二种软拼的方式，用AlphaMask方法，赋给重叠区每个象素的亮度一个权值，并使同一位置的权值和为1。
如图2所示，本实用新型的工作原理是：采用两个投影机投出桌面效果，两个投影机投出的画面有部分重叠区域，采用屏幕拼接技术实现桌面效果的无缝拼接。桌面边缘放置一圈红外发光二极管作为红外源，当手指触摸到桌面时，会将红外光反射到摄像头，再将摄像头采集到的图像传送到主机，由主机作灰度变换、平滑去噪、去除背景、分割目标等处理，从而得到触摸点的位置。最后，系统根据触摸点的位置，实时更新和渲染桌面效果。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种基于计算机视觉的多点三维互动桌面系统，其特征在于：包括主机（1）和与主机（1）相连接的两个视频分配器（2）以及一个红外摄像头（6），所述两个视频分配器（2）每一个的输出端均与一个显示器（3）、一个投影仪（7）相连接，所述投影仪（7）投出桌面效果区域，所述桌面效果区域中心轴线上为屏幕融合区（5），所述屏幕融合区（5）的桌面效果区域边缘设置有一圈红外二极管（4）。
2.如权利要求1所述的一种基于计算机视觉的多点三维互动桌面系统，其特征在于：所述红外二极管（4）前方的两侧各设置有一个挡板。
3.如权利要求1所述的一种基于计算机视觉的多点三维互动桌面系统，其特征在于：所述桌面效果区域采用FTIR类型的多点触摸技术。
4.如权利要求1所述的一种基于计算机视觉的多点三维互动桌面系统，其特征在于：所述主机（1）为计算机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520816255.5U CN205050121U (zh) | 2015-10-20 | 2015-10-20 | 一种基于计算机视觉的多点三维互动桌面系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520816255.5U CN205050121U (zh) | 2015-10-20 | 2015-10-20 | 一种基于计算机视觉的多点三维互动桌面系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205050121U true CN205050121U (zh) | 2016-02-24 |
Family
ID=55343677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520816255.5U Active CN205050121U (zh) | 2015-10-20 | 2015-10-20 | 一种基于计算机视觉的多点三维互动桌面系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205050121U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105955554A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-09-21 | 苏州和氏设计营造股份有限公司 | 基于多目摄像机的投影多点触摸桌装置 |
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2015
- 2015-10-20 CN CN201520816255.5U patent/CN205050121U/zh active Active
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