专利名称：一种互动投影系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及图像投影技术，更具体地说，涉及一种互动投影系统。
背景技术：
互动投影作为新兴的一种技术，其应用范围非常广泛，除了传统广告的应用领域外，众多传统多媒体技术无法实现的场所也可以提供很好的服务。互动投影系统可以很好的应用于科技馆、规划馆、博物馆、行业展馆、主题展馆、企业展厅、展览会现场、商场、大卖场、酒店宾馆、酒吧、迪厅KTV、新产品发布、促销活动、婚庆婚典、写字楼、演出场馆、广场等等领域，只要有足够的空间安放，就可以得到很好的应用。互动投影系统奇幻的视觉效果和美妙的动感将吸引所有的顾客、现场观众和路人的驻足停留和互动观看，并通过其互动画面和声音变幻使所有的顾客和观众参与其中，从而提升娱乐和休闲的内在吸引力，促进消费和再消费。可以说互动投影系统是未来娱乐场所的一大消费亮点。利用互动投影技术，在一块地板上，可以营造不同的虚拟意境，可以在地板上“踢” 足球，可以踩出一朵朵美丽的鲜花，还可以轻轻走过，泛起阵阵涟漪。“互动投影”将人体的自然运动与可交互投影平面相结合，产生的神奇效果可以有效地吸引目标人群的注意，可以将任意一块平淡无奇的地板区域变成令人兴奋的实时交互的神奇之地，利用悬挂在顶部的投影仪把图形影像投射到地面，当观众走过投影仪覆盖的区域时，通过视觉识别系统识别，该观众的动作行为，可以融入制作好的画面，并让观众的动作与画面中的内容进行实时交互，通过这种互动，可以虚拟一些游戏，如踢足球、摸鱼、下棋等等。互动投影系统运用的技术为混合虚拟现实技术与动感捕捉技术，是虚拟现实技术的进一步的发展。虚拟现实是通过计算机产生三维影像，提供给用户一个三维的空间并与之互动的一种技术。通过混合现实，用户在操控虚拟影像的同时也能接触真实环境，从而增强了感官性。互动投影系统的运作原理首先是通过捕捉设备(感应器)对目标图像(如人体) 进行捕捉拍摄，然后由影像分析系统分析，从而产生被捕捉物体的动作，该动作数据结合实时影像互动系统，使参与者与屏幕之间产生紧密结合的互动效果。我们知道光是一种电磁波，它的波长区间从几个纳米(lnm = 10_9m)到1毫米 (mm)左右。人眼可见的只是其中一部分，我们称其为可见光，可见光的波长范围为380nm 780nm，可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光，波长比紫光短的称为紫外光， 波长比红外光长的称为红外光。然而，互动投影依靠目标图像(例如人体)的动作来识别判断，以进行画面互动。 同时，由于投影机投射的光线是可见光部分，这样，感应器就无法将目标图像与投影机投射的虚拟背景影像分割开来，从而造成画面精确度不高，局部阴影干扰，使得互动投影技术并不显得那样完美。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述画面精度不高、局部阴影干扰的缺陷，提供一种画面精度高、无局部阴影干扰互动投影系统。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种互动投影系统，包括用于动态采集目标图像的红外信号采集部分；装设在红外信号采集部分前边的，且用于滤除可见光的红外滤光片；连接于所述红外信号采集部分，用于将所采集的目标图像进行分析，并根据分析后所产生的数据动态改变虚拟背景的图像处理部分；连接于所述图像处理部分，且用于呈现改变后的虚拟背景的成像部分。在本实用新型所述的互动投影系统中，所述红外信号采集部分为CCD感应器。在本实用新型所述的互动投影系统中，所述红外信号采集部分为CMOS感应器。在本实用新型所述的互动投影系统中，所述成像部分为投影机、等离子显示器、液晶显示器、LED屏幕。在本实用新型所述的互动投影系统中，所述互动投影系统还包括根据所述虚拟背景的变化而产生相应音频的音频部分。在本实用新型所述的互动投影系统中，所述图像处理部分通过有线或无线方式与红外信号采集部分和成像部分连接。在本实用新型所述的互动投影系统中，所述图像处理部分通过RS485或RS232总线与红外信号采集部分和成像部分连接在本实用新型所述的互动投影系统中，所述图像处理部分通过蓝牙或3G与红外信号采集部分和成像部分连接。实施本实用新型的互动投影系统，具有以下有益效果由于成像部分呈现的是虚拟背景图像的可见光部分，而红外信号采集部分由于前边装设有红外滤光片，所以红外信号采集部分就仅能动态采集到人体(目标图像)，而不会采集到成像部分所投射的虚拟背景的图像，这样就解决了人体与虚拟背景无法分割的问题，从而提高画面的精度，消除局部阴影的干扰，让人体感应更加灵敏，感官更加丰富。同时，无阴影干扰，也让互动投影充斥着干净舒适的概念。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是本实用新型互动投影系统实施例一的逻辑图。
具体实施方式
如图1所示，在本实用新型的互动投影系统实施例一的逻辑图中，该互动投影系统包括依次连接的红外信号采集部分10、图像处理部分30和成像部分40，该互动投影系统还包括装设在红外信号采集部分10前边的红外滤光片20。其中，红外信号采集部分10用于动态采集目标图像，例如，在检测人体运动时，采用的是图像差分技术，差分就是把采集到的连续两帧的图像进行相减，得到的是运动的部分，所以说只要人体在运动，差分就会把运动的部分截取下来；红外滤光片20用于滤除可见光，由于成像部分40所呈现出的虚拟背景图像为可见光，所以这样就滤除了虚拟背景图像；图像处理部分30用于将所采集的目标图像进行分析，并根据分析后所产生的数据动态改变虚拟背景。例如，首先，对所采集的动态人体图像进行分析，即将模拟信号先转换为数字信号；然后，并根据分析后所产生的数据动态改变虚拟背景，例如，根据人体的腿部动作使虚拟的足球运动，根据人体的手的动作将虚拟的棋子由一个位置移动到另一个位置等；成像部分40用于呈现改变后的虚拟背景。例如，成像部分40，如投影机，由于其内置的过滤膜将图像的红外部分过滤掉，所以成像部分投射的光线是虚拟背景图像的可见光部分。实施本实用新型的技术方案，由于成像部分投射的是虚拟背景图像的可见光部分，而红外信号采集部分由于前边装设有红外滤光片，所以红外信号采集部分就仅能动态采集到人体(目标图像)，而不会采集到成像部分所投射的虚拟背景的图像，这样就解决了人体与虚拟背景无法分割的问题，从而提高画面的精度，消除局部阴影的干扰，让人体感应更加灵敏，感官更加丰富。同时，无阴影干扰，也让互动投影充斥着干净舒适的概念。优选地，红外信号采集部分10可为CXD感应器或CMOS感应器，实际使用时，可采用视频摄录机、热力拍摄器。优选地，成像部分40可为投影机、等离子显示器、液晶显示器或LED屏幕。优选地，图像处理部分30可通过有线或无线方式与红外信号采集部分10和成像部分40连接，例如，有线方式为RS485或RS232总线，无线方式为蓝牙或3G等。优选地，互动投影系统还包括根据所述虚拟背景的变化而产生相应音频的音频部分。互动投影拥有多种不同的展示平台，例如，地面互动投影展示平台、立面互动投影展示平台、球面互动展示平台、台面互动展示平台等，各种平台的安装方式都不相同，下面仅以常见的地面互动投影平台为例，另外显示设备比较多样化，这里就以投影机为例来说明在该互动投影系统中，红外信号采集部分可为红外摄像头，成像部分可为投影机， 红外滤光片在红外摄像头的镜头前方。红外摄像头和投影机都安装在天花板下方，如，可采用悬空吊装的形式，此时，投影机所投影的展示平台为地面互动投影展示平台。安装时注意预留足够的位置，同时要保证安装环境有足够的通风空间，只有通风条件良好才能保证设备的散热效果，以实现长时间稳定运行。图像处理部分一般都安装在特定的机房当中，通过有线或无线的方式与红外摄像头和投影机进行数据交换。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。
权利要求1.一种互动投影系统，其特征在于，包括用于动态采集目标图像的红外信号采集部分； 装设在红外信号采集部分前边的，且用于滤除可见光的红外滤光片； 连接于所述红外信号采集部分，用于将所采集的目标图像进行分析，并根据分析后所产生的数据动态改变虚拟背景的图像处理部分；连接于所述图像处理部分，且用于呈现改变后的虚拟背景的成像部分。
2.根据权利要求1所述的互动投影系统，其特征在于，所述红外信号采集部分为CCD感应器。
3.根据权利要求1所述的互动投影系统，其特征在于，所述红外信号采集部分为CMOS感应器。
4.根据权利要求2或3所述的互动投影系统，其特征在于，所述成像部分为投影机、等离子显示器、液晶显示器、LED屏幕。
5.根据权利要求1所述的互动投影系统，其特征在于，所述互动投影系统还包括根据所述虚拟背景的变化而产生相应音频的音频部分。
6.根据权利要求1所述的互动投影系统，其特征在于，所述图像处理部分通过有线或无线方式与红外信号采集部分和成像部分连接。
7.根据权利要求6所述的互动投影系统，其特征在于，所述图像处理部分通过RS485或 RS232总线与红外信号采集部分和成像部分连接。
8.根据权利要求6所述的互动投影系统，其特征在于，所述图像处理部分通过蓝牙或 3G与红外信号采集部分和成像部分连接。
专利摘要本实用新型涉及一种互动投影系统，该互动投影系统包括用于动态采集目标图像的红外信号采集部分；装设在红外信号采集部分前边的，且用于滤除可见光的红外滤光片；连接于所述红外信号采集部分，用于将所采集的目标图像进行分析，并根据分析后所产生的数据动态改变虚拟背景的图像处理部分；连接于所述图像处理部分，且用于呈现改变后的虚拟背景的成像部分。实施本实用新型的技术方案，可解决了人体与虚拟背景无法分割的问题，从而提高画面的精度，消除局部阴影的干扰。
文档编号G03B29/00GK201965533SQ20102065920
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年12月14日
发明者刘道强, 徐海波, 戎志刚, 李明 申请人:深圳华强游戏软件有限公司