CN205984220U - 一种可移动防干扰式红外对地投影广告互动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可移动防干扰式红外对地投影广告互动系统。本实用新型包括柱体结构的系统支架，还包括：图像采集设备，固定于系统支架的上部，其镜头探出所述系统支架，连接电脑，用于采集某一地面固定区域的图像，并将采集到的图像发送给电脑；投影设备，固定于系统支架的内部，与所述图像采集设备相邻，连接电脑，用于在电脑的控制下向所述地面固定区域进行投影；电脑，置于系统支架的内部，用于根据内部预设的坐标匹配规则，将图像采集设备采集到的图像坐标转换为投影图像坐标，并将投影图像发送给投影设备；若干个红外线补光灯，固定于系统支架的下部，且发出的红外光覆盖所述地面固定区域。本实用新型可以根据用户需要，移动到合适的地方对地面投影商户的互动广告。

Description

一种可移动防干扰式红外对地投影广告互动系统

技术领域

本实用新型涉及红外线技术、投影技术、图像捕捉分析技术，属于互动投影系统领域，具体的说是一种可移动防干扰式红外对地投影广告互动系统。

背景技术

现在的室内外广告宣传的载体多数是led屏幕或触摸液晶显示屏，在如今的环境下这种屏幕有以下缺点：

1.现有的对地的互动式投影，安装方式都是固定的吊装形式，每次更改地点时都需要手动调整设备参数，调节和定位都不方便。最大的缺陷是一次性安装，不可以整体移动。

2.现有的系统在安装之后，要根据现场的高度进行图像采集设备与投影机的坐标匹配。因为吊装的高度不同，所以每次安装之后都要特殊调整，比较麻烦。

3.现有的互动投影的结构不能完美地实现通过透明玻璃橱窗，向橱窗外部地面投影并互动的功能。

4.现有的对地互动产品没有与人们的移动终端相连接，互动性有限，传播有局限性。

5.现有的产品因为是位置是固定的，所以环境也是相对固定的，因而捕捉画面的曝光参数不需要自动调整。

现有的红外补光结构大多是红外灯与摄像头在同一角度，位置相近，如图1所示。这样的弊端就是，当设备放置在有透明玻璃的橱窗里面，向橱窗外面投射影像时。摄像头所采集到的图像不但有橱窗外面的实像，还有橱窗里面通过玻璃反射的人或物体的虚像。这些虚像对系统的识别以及互动效果会有很大的影响。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种可移动的、不需要重新坐标匹配的、可与移动终端相连并互动的、防止玻璃反射的对地互动投影广告互动系统。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种可移动防干扰式红外对地投影广告互动系统，包括柱体结构的系统支架，还包括：

图像采集设备，固定于系统支架的上部，其镜头探出所述系统支架，连接电脑，用于采集某一地面固定区域的图像，并将采集到的图像发送给电脑；

投影设备，固定于系统支架的内部，与所述图像采集设备相邻，连接电脑，用于在电脑的控制下向所述地面固定区域进行投影；

电脑，置于系统支架的内部，用于根据内部预设的坐标匹配规则，将图像采集设备采集到的图像坐标转换为投影图像坐标，并将投影图像发送给投影设备；

若干个红外线补光灯，固定于系统支架的下部，且发出的红外光覆盖所述地面固定区域。

还包括若干个移动轮，安装于所述系统支架的底部。

还包括若干个调平地脚，安装于所述系统支架的底部。

所述图像采集设备采用带可见光滤片的定焦摄像头。

所述投影设备采用投影机。

所述红外线补光灯为两个，固定于系统支架的左右两侧。

所述系统支架为长方体。

所述电脑中设有与手机连接的模块，用于接收手机发送的指令信息。

本实用新型具有以下优点及有益效果：

1.由于本系统采用了定焦摄像头和定焦投影机，而且二者都固定在系统支架上。所以可以根据用户需要，移动到合适的地方对地面投影商户的互动广告。

2.设备移动之后，不需要重新进行图像采集坐标和投影机坐标的匹配。

3.由于红外补光灯与摄像头的位置是分开摆放，这样的结构会避免当设备摆放在橱窗里面而造成的干扰影像折射入摄像头影响系统的识别问题。

4.本系统的多对一互动游戏让会人们产生围观和互动的效果，有更有效的聚集人气的作用。

5.本系统的广告发布可以与手机中的微信相关联，使广告的发放更有娱乐，更容易让用户接受，并且有很强的针对性。

6.本系统的摄像头的曝光值可以根据环境光的变化自动调整，使整系统在移动后的环境适应性更强。

附图说明

图1为现有投影互动系统的成像示意图；

图2为本实用新型的系统结构图；

图3为使用本实用新型系统的成像示意图；

图4为投影机投在地上的网格图；

图5为图像采集设备采集的半球形玻璃珠高光点图；

图6为经过处理的高光点连线网格图；

图7为图6中的一个网格图；

图8为图4中的一个网格图。

图2中，1图像采集设备，2投影设备，3系统支架，4电脑，5红外线补光灯，6移动轮，7调平地脚；

图1、3中，8图像采集设备，9玻璃墙，10人虚像，11红外线补光灯，12投影设备，13人实像。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

本实用新型包括图像采集设备1、投影设备2、电脑4，图像采集设备1的信号输出端接至电脑4的输入端，投影设备2的输入端接电脑4的输出端并由电脑4控制，还设有红外线补光灯5、系统支架3；红外线补光灯5固定在系统支架3的下端，电脑4放置在系统支架3的内部，投影设备2放置在系统支架3的上部，图像采集设备1放置在系统支架3的顶部。

所说的投影设备2采用投影机。

所说的图像采集设备1采用带可见光滤片的定焦摄像头。

因为采用的定焦摄像头，而且摄像头是固定在系统支架3的顶部，所以从摄像头到地面的距离是固定的，那么摄像头采集的画面的大小也是固定不变的。同时，投影设备2也是固定在系统支架3上，所以投影设备2的镜头端到地面的距离是固定的，那么投影设备2投射到地面上的画面的大小和形状都是固定不变的。而且摄像头与投影设备2的相对位置是固定不变的，所以投影设备2投射在地面上的图像中的每一个点的位置都会在摄像头所捕捉到的图像中找到一个固定的与之相对应位置。在预设时将投影图像与捕捉图像的匹配数据存储在电脑4中，这样，无论整个系统移动到什么位置，都不会改变这种对应关系，从而达到灵活地移动硬件系统的目的。

图像采集设备1与投影设备2的坐标匹配数据的制作方法如下：

1.将图像采集设备1和投影设备2固定安装在系统支架3上。因为投影设备2与图像采集设备1采用的都是定焦的，而且系统支架3的高度是固定的，所以投影设备2投在地面的图像的大小是固定的，图像采集设备1采集的图像大小也是固定的。

2.用电脑4控制投影设备2，按投影设备2的最大投影尺寸投射以下的网格图像到地上，如图4所示，每个格子必须是方格。根据精度的要求，方格的横纵数量可以自定义改变。方格的数量越大，匹配精度越高。

3.在投影的网格的每个交叉点上，摆上透明的半球形玻璃珠，使半球形玻璃珠的中心与网格的交叉点重合。

4.半球形玻璃珠在所有交叉点摆放好之后用，图像采集设备1采集一张现场的图片。因为图像采集设备1安装的是有可见光滤片的镜头，所以采集不到投影图像的网格，但每个半球形玻璃珠都有一个因反射红外而产生的高光点，所以采集到的图像如图5所示。

5.利用图像分析软件，将采集到的玻璃珠的高光点连线后形成如图6所示的图像，根据这些玻璃半球的位置信息建立采集影像坐标系，使采集影像中的交叉点上坐标与投影的影像的坐标系形成点对点的一一对应关系。

6.对经过软件处理的网格图与与投影机投出的网格进行每一个点的坐标匹配。具体方法结合图7、图8进行说明。

如图7所示，C点为其中的一个网格内的一个点，先来判断C点距离网格中的4个顶点C₁、C₂、C₃、C₄、哪个最近，然后再根据最近点的比例关系进一步分析。例如在图4中，C点离C₂最近，再计算出经过C₂点的横、竖两条线的斜率k₁、k₂:

经过C点，分别以斜率k₁、k₂画两条线，并与网格的四周的四条线交于C_U、C_D、C_R、C_L四个点。根据两点间的距离公式计算出C_UC、C_UC_D、C_RC、C_LC_R四条线段的长度：

之后，再算出这出条线段之间的比例关系：

根据这两个比例关系，先在投影机投射的网格坐标体系中找到与C点相匹配的T点所在的网格，然后再根据这个网格的四个顶点坐标确定T点的具体坐标(参考图8)：

x_t＝x_t1+s₁(x_t2-x_t1)；

y_t＝y_t1+s₂(y_t2-y_t1)；

通过以上的方法，就可以把图像采集设备采集的图像的坐标系与投影的网格坐标系建立起点与点一一对应匹配关系。

将这样的匹配关系存储在电脑中，无论整个系统硬件如何移动，只要投影平面为水平，那这么坐标的匹配关系就不会改变。也就是说，移动设备而不需要重新进行坐标匹配。

现在的红外补光结构大多是红外线补光灯11与图像采集设备8在同一角度，位置相近。这样的弊端就是，当设备放置在有透明玻璃墙9里面，向玻璃墙9外面投射影像时。图像采集设备8所采集到的图像不但有玻璃墙9外面的实像，还有玻璃墙9里面通过玻璃反射的人或物体的虚像。这些虚像对系统的识别以及互动效果会有很大的影响。(参照图1)

根据这种情况，对整个系统的红外线补光灯11的位置进行了调整。将红外线补光灯11放置在系统的下部。这样，即可以对玻璃墙9外面进行红外补光，同时又不会将玻璃墙9内的人或物体的虚像反射到图像采集设备8中。从而也不会对系统的互动性造成影响，完美地克服了玻璃墙9反射对系统的干扰(参照图3)。

为了配合商家的广告宣传，在用户有意无意中接近或触摸到投影画像时，会有相应的商户广告信息弹出。广告信息可以是优惠券、打折卡、红包等等。用户如果想得到相应的奖励，可以用手机扫描图像中的二维码后，由电脑自动将广告中相应的优惠券、打折卡或红包等信息直接通过网络传至用户的手机中，用户可以凭手机中获取的信息去商家消费。这样就可以取代用人工发传单的方式，节省运营成本。

本系统还可以吸引人们参加多对一的互动游戏。也就是当人们看到地面投影的图像可以扫码图像中的二维码，然后加入互动游戏。人们可以通过自己的手机向系统电脑传送游戏指令，控制地面图像中的游戏道具进行一人或多人游戏。这样一种围观的行为会引起更多人的注意，从而达到广告宣传的目的。

本系统可以根据用户的需要而移动，但移动时因为环境变化光线也会随之改变。为了适应移动时光线变化，系统电脑会预先设置标准的光线图像。当光线发生变化时，摄像头捕捉现场图像与标准图像进行比较。如果现场图像亮度值高于标准图像值，电脑会控制摄像头自动降低曝光时间，使现场图像的亮度与标准图像亮度相同。反之，则提高曝光时间。总之，这样会让整个系统更加智能地适应因移动时所产生的环境光的变化。

Claims (8)

1.一种可移动防干扰式红外对地投影广告互动系统，其特征在于，包括柱体结构的系统支架(3)，还包括：

图像采集设备(1)，固定于系统支架(3)的上部，其镜头探出所述系统支架(3)，连接电脑(4)，用于采集某一地面固定区域的图像，并将采集到的图像发送给电脑(4)；

投影设备(2)，固定于系统支架(3)的内部，与所述图像采集设备(1)相邻，连接电脑(4)，用于在电脑(4)的控制下向所述地面固定区域进行投影；

电脑(4)，置于系统支架(3)的内部，用于根据内部预设的坐标匹配规则，将图像采集设备(1)采集到的图像坐标转换为投影图像坐标，并将投影图像发送给投影设备(2)；

若干个红外线补光灯(5)，固定于系统支架(3)的下部，且发出的红外光覆盖所述地面固定区域。

2.根据权利要求1所述的一种可移动防干扰式红外对地投影广告互动系统，其特征在于，还包括若干个移动轮(6)，安装于所述系统支架(3)的底部。

3.根据权利要求1所述的一种可移动防干扰式红外对地投影广告互动系统，其特征在于，还包括若干个调平地脚(7)，安装于所述系统支架(3)的底部。

4.根据权利要求1所述的一种可移动防干扰式红外对地投影广告互动系统，其特征在于，所述图像采集设备(1)采用带可见光滤片的定焦摄像头。

5.根据权利要求1所述的一种可移动防干扰式红外对地投影广告互动系统，其特征在于，所述投影设备(2)采用投影机。

6.根据权利要求1所述的一种可移动防干扰式红外对地投影广告互动系统，其特征在于，所述红外线补光灯(5)为两个，固定于系统支架(3)的左右两侧。

7.根据权利要求1所述的一种可移动防干扰式红外对地投影广告互动系统，其特征在于，所述系统支架(3)为长方体。

8.根据权利要求1所述的一种可移动防干扰式红外对地投影广告互动系统，其特征在于，所述电脑(4)中设有与手机连接的模块，用于接收手机发送的指令信息。