一种低图像畸变的数字水帘控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种低图像畸变的数字水帘控制系统，利用流速控制模块和电磁 阀控制水滴的初速度减小图像因重力作用引起的畸变。
【背景技术】
[0002] 数字水帘是一种以水为基本元素，使用细小水流为单位，达到图文效果显示的水 幕技术。传统的数字水帘采用电磁阀的开关实现水滴的产生，产生的水滴初速度始终为恒 定值，当显示的图像纵向像素较多时，由于重力的作用，水帘的图像会沿竖直方向拉伸而产 生畸变。因此，在显示一些人物，动物，以及文字等对纵横比要求较高的图像时降低了观赏 性。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型要解决的技术问题是：提供一种低图像畸变的数字水帘控制系统。
[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低图像畸变的数字水帘控 制系统，包括图像转换模块、主控模块、流速控制模块和电磁阀阵列；所述的图像转换模块 包括图像转换电路，所述的流速控制模块连接主控模块的输出端并受主控模块的控制调整 水帘系统的水循环压力值；所述的电磁阀阵列也连接主控模块的输出端并受主控模块的开 关信号控制，产生水滴像素阵列；所述的主控模块的输入端连接图像转换模块的输出端； 所述的流速控制模块的输出端连接电磁阀阵列的输入端。
[0005] 本实用新型所述的流速控制模块由流速控制器，储水箱和水循环系统组成；所 述的水循环系统的输出端连接储水箱的输入端；储水箱的输出端连接流速控制器的输入 端。
[0006] 本实用新型所述的电磁阀阵列由主电磁阀阵列和续流电磁阀阵列组成；所述的主 电磁阀阵列和续流电磁阀阵列的输入端分别连接流速控制器的输出端；所述的主电磁阀阵 列和续流电磁阀阵列的输出端连接水循环系统的输入端。
[0007] 本实用新型的有益效果是：1、可以通过控制水滴的初速度，实现纵横比例要求较 高的图像显示，如人物，动物，以及文字等；2、可实现在更短的时间内显示更多的内容，如显 示广告文字；3、调整流速控制模块的参数可以实现图像的不规则纵向拉伸，使图像显示更 丰富。
【附图说明】
[0008] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0009] 图1是本实用新型的结构示意图；
[0010]图2是本实用新型的图像转换模块工作原理示意图；
[0011] 图3是本实用新型的主控模块工作原理示意图；
[0012] 图4是本实用新型的流速控制模块和电磁阀阵列结构示意图；
[0013] 图中：1、图像转换模块；2、主控模块；3、流速控制模块；4、电磁阀阵列；31、流速控 制器；32、储水箱；33、水循环系统；41、主电磁阀阵列；42、续流电磁阀阵列。
【具体实施方式】
[0014] 现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简 化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关 的构成。
[0015] 如图1所示的一种低图像畸变的数字水帘控制系统的架构，包括图像转换模块1、 主控模块2、流速控制模块3和电磁阀阵列4等四部分。其中图像转换模块1主要由图像 转换电路组成，该模块根据电磁阀阵列4中的电磁阀数量对原始的图像数据进行横纵像素 的提取，并将转换后的图像数据输出至主控模块2。主控模块2根据图像转换模块1的图 像数据生成对应电磁阀的开关信号以及流速控制模块3的初速度补偿量，以降低图像的畸 变。电磁阀阵列4受主控模块2控制，以每一排横像素的水滴为一个单元，按照预先设定的 电磁阀开关信号产生水滴，从而生成水帘图像。
[0016] 本实用新型所述的图像转换模块工作原理示意图如图2所示：
[0017] 本实施例中，图像转换模块1主要完成原始图像数据到水帘像素的转换过程。对 原始图像的提取过程分为2个部分，首先根据原始图像的分辨率大小，将之在保持高宽比 的条件下使横向像素缩小或放大为j，其中j为电磁阀阵列4的电磁阀数量。其次提取缩放 后的图像轮廓并将之转换为0-1数字量信号。
[0018] 本实用新型所述的主控模块工作原理示意图如图3所示：
[0019] 本实施例中，主控模块2主要对流速控制模块3进行控制以补偿重力加速度并将 关键图像像素与电磁阀阵列4的开关信号一一对应。要使iXj像素的图像最终按原比例 在水帘上显示，需要对每一行的水帘像素进行初速度补偿。如图3所示，对其中第η列像素 信号进行分析，得到需要显示的i个像素。若需保证最终显示的图像高宽比不变，则需要控 制每个水滴的初速度。假设最先形成的水滴初速度为〇, i个水滴像素高h，之间两两间距 为Δ h，则在显示第二个水滴像素 p2n时，应对其作初速度补偿，即水滴像素 p 2n的初速度应 等于Pln下落Ah后的速度，即：
[0021] 其中：V2n(!为P 2n水滴的初速度，g为重力加速度。
[0022] 对应的控制时刻为：
[0024] 其中：〖2为p 2n水滴的控制时刻，g为重力加速度。
[0025] 由此，可以得到任意一行像素的控制时刻，即：
[0027] I ^ m ^ i
[0028] 其中：^为p "水滴的控制时刻，g为重力加速度。
[0029] 由于水帘在竖直方向上的连续性，单个电磁阀在任意两个相邻控制时刻tm，t m+1对 应的时间内的状态维持不变，与乜时刻的控制信号相同。
[0030] 同时，可以得到任意一行像素 pml、pm2. . . p". . . pmi对应相应控制时刻所需要的初速 度大小为：
[0032] 其中：Vmtl为第m行水滴控制时刻对应的初速度补偿值，g为重力加速度。
[0033] 由此可知，水滴像素需要在落下前在流速控制模块3中做加速度为g的运动以补 偿重力加速度的作用，从而减小图像的畸变。因此，主控模块2将输出流速控制模块3的压 力控制信号以完成该过程。
[0034] 本实用新型所述的流速控制模块和电磁阀阵列示意图如图4所示：
[0035] 流速控制模块3由流速控制器31，储水箱32和水循环系统33组成，电磁阀阵列 4由主电磁阀阵列41和续流电磁阀阵列42组成。流速控制模块3受主控模块2控制，调 整水流输出压力，使输出到电磁阀阵列4的水流具有一定初速度。电磁阀阵列4分为主电 磁阀阵列41和续流电磁阀阵列42两部分，其中，主电磁阀阵列41负责水帘图像的显示，续 流电磁阀阵列42可以实现水帘的高精度控制并减小流速控制模块3的算法和电路的复杂 程度。主电磁阀阵列41受主控模块2控制，最终生成要显示的水帘图像，续流电磁阀阵列 42同时受主控模块2控制，将主控模块的电磁阀开关信号全部取反后控制续流电磁阀阵列 42中的每一个电磁阀，最终使得主电磁阀阵列41和续流电磁阀阵列42输出的水帘信号互 为凹凸图像，即在图像显示的过程中任何一个时刻打开的电磁阀数量相同，确保主控模块2 可以通过一个恒定的压力控制值来对流速控制模块3进行开环控制，以消除重力加速度对 水帘图像的影响，形成定高宽比的水帘图像。在实际过程中，由于空气阻力的存在，流速控 制模块3的压力设定值要略高于理论值。
[0036] 显而易见，得益于流速控制模块和电磁阀的设计方案，系统可以控制水滴像素的 初速度以补偿重力加速度带来的图像畸变，因此，本实用新型方案能降低数字水帘图像的 畸变。
[0037] 以上说明书中描述的只是本实用新型的【具体实施方式】，各种举例说明不对本实用 新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所 述的【具体实施方式】做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。
【主权项】
1. 一种低图像畸变的数字水帘控制系统，其特征在于：包括图像转换模块、主控模块、 流速控制模块和电磁阀阵列；所述的图像转换模块包括图像转换电路，所述的流速控制模 块连接主控模块的输出端并受主控模块的控制调整水帘系统的水循环压力值；所述的电磁 阀阵列也连接主控模块的输出端并受主控模块的开关信号控制，产生水滴像素阵列；所述 的主控模块的输入端连接图像转换模块的输出端；所述的流速控制模块的输出端连接电磁 阀阵列的输入端。2. 如权利要求1所述的一种低图像畸变的数字水帘控制系统，其特征在于：所述的流 速控制模块由流速控制器，储水箱和水循环系统组成；所述的水循环系统的输出端连接储 水箱的输入端；储水箱的输出端连接流速控制器的输入端。3. 如权利要求1所述的一种低图像畸变的数字水帘控制系统，其特征在于：所述的电 磁阀阵列由主电磁阀阵列和续流电磁阀阵列组成；所述的主电磁阀阵列和续流电磁阀阵列 的输入端分别连接流速控制器的输出端；所述的主电磁阀阵列和续流电磁阀阵列的输出端 连接水循环系统的输入端。
【专利摘要】本实用新型涉及一种低图像畸变的数字水帘控制系统，包括图像转换模块、主控模块、流速控制模块和电磁阀阵列；所述的图像转换模块包括图像转换电路，所述的流速控制模块连接主控模块的输出端并受主控模块的控制调整水帘系统的水循环压力值；所述的电磁阀阵列也连接主控模块的输出端并受主控模块的开关信号控制，产生水滴像素阵列；所述的主控模块的输入端连接图像转换模块的输出端；所述的流速控制模块的输出端连接电磁阀阵列的输入端。本实用新型可以通过控制水滴的初速度，实现纵横比例要求较高的图像显示；可实现在更短的时间内显示更多的内容，如显示广告文字；调整流速控制模块的参数可以实现图像的不规则纵向拉伸，使图像显示更丰富。
【IPC分类】G05B19/04
【公开号】CN204650161
【申请号】CN201520224498
【发明人】房淼森
【申请人】房淼森
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月14日