专利名称：互动式桌面/吧台系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及交互式影像处理技术，具体是一种将摄像机/摄像头所捕捉 的人或物体动作进行识别与处理，并将处理后的交互场景显示在桌面或吧台上 的系统。
背景技术：
传统的桌面与吧台均为静态的，既不能产生动态画面，更不具备交互性。 随着人们越来越注重生活品质，在商家特别是餐厅或酒吧，为了吸引顾客，非 常注重本餐厅或酒吧的主题和内涵，而作为餐厅或酒吧重要的平台即桌面、吧 台却往往缺乏新意，即使商家希望改变视觉效果，最普通的方法也只是更换桌 布或陈设，如此，不仅提高了成本增加了人工，而且更换的周期也不会很短， 况且这种做法也是各商家普遍采用的做法，所以也不能激起消费者更大的消费 热情。如何实现一种能更生动、更新颖表达不同主题，同时价格合理的桌面或 吧台是该领域的实现目标。 发明内容
本实用新型为了克服上述技术问题而提供了 一种基于实时互动影像技术，
能够与人或物进行多人实时互动的桌面与吧台。
本实用新型所述的互动式桌面/吧台系统，包括透明的桌面/吧台，以及影
像采集设备、影像处理模块、影像分析模块、信息转换模块、影像生成模块和
影像输出模块，所述影像采集设备设在桌面/吧台的上方或下方，影像输出模块
安装在桌面/吧台下，影像处理模块、影像分析模块、信息转换模块、影像生成
模块均集成在计算机内，其中影像分析模块与影像采集设备，而影像生成模块
与影像输出模块连接。
上述影像采集设备可以是红外摄像机或者其它采集设备。
上述影像输出模块可以是液晶屏、等离子屏或者背投投影机。
当桌面/吧台的区域较大时，可以采用多个影像输出模块设在桌面/吧台的
多个不同区域，且各区域内具有一个影像采集设备与之对应。
根据安装方式的不同，各模块之间可以做集成或者分置安装。 一种是影像 釆集设备与桌子、吧台分开安装形成分置式系统。另一种是影像采集设备与桌子、吧台集成为一体的形成集成式系统。本实用新型是一种全新的互动桌面与吧台。它采用了交互式的影像处理系 统，结合显示终端如液晶屏幕、等离子屏幕、投影等，在桌面与吧台台面显示 出丰富多彩的画面，并且使这些画面可以与人或物体进行实时交互。本实用新 型的互动桌面与吧台能够带来多种引人入胜的视觉与感官效果。可以用于装饰 、娱乐、游戏、教学、展示等多个用途。
图l:分置式的互动桌面/吧台(单屏)；图2:分置式的互动桌面/吧台(多屏)；图3:分置式的互动桌面/吧台背投(多屏)；图4:集成式全内反射背投互动桌面/吧台(单屏);图5:集成式全内反射背投互动桌面/吧台(多屏);图6:集成式漫反射背投互动桌面/吧台(单屏)；图7:集成式漫反射背投互动桌面/吧台(多屏)；图8:集成式漫反射液晶互动桌面/吧台(单屏)；图9:集成式漫反射液晶互动桌面/吧台(多屏)；图10:是本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
下面以具体图例来说明互动桌面与吧台的结构。图l至图3均为分置式的互动桌面/吧台。其中，影像采集设备l如红外摄像 机位于桌面的正上方，其影像采集范围为整个桌面。桌面影像输出模块2如液晶 屏或等离子屏、或者背投投影机，影像输出模块2上采用玻璃等透明坚硬材质为 表层保护。影像处理模块、影像分析模块、信息转换模块、影像生成模块均集 成在计算机内。当影像输出模块2为多个显示终端时，需要使用多个采集设备l 以确保更好的采集效果和足够的采集范围，如图2、图3所示。其中图3的影像输 出模块2采用了背投投影机，包括了投影机3和背投屏4两个部分。 本实用新型最佳实施方式有如下几种。 一、分置型在分置型方式中，影像采集设备l与桌子、吧台分开安装，在如图1中，影 像采集设备1使用的摄像头/摄像机位于桌面和吧台的正上方，影像采集范围可以覆盖整个桌面或吧台台面。如图2中，当桌面和吧台台面较长时，采取多点采 集，在桌面和吧台上方安装多个摄像头/摄像机进行同时采集。基于这种实施方 式的互动桌面/吧台在使用过程中，使用者无需接触桌面和台面，只要手或物体 在采集范围内移动，就能实现互动。 二、集成型在集成型方式中，影像采集设备l与桌子、吧台是集成为一体的。如图4至 图9中的结构，使用者需要用手或者物体等接触桌面、台面，方可进行准确互动图4至图9均为集成式的互动桌面/吧台。在集成式中，根据所使用的影像输 出模块2材质的不同，可以有多种结构。在图4和图5所示的结构中，影像输出模块2所采用的材料为边缘嵌有LED红 外灯泡5的背投屏幕4。在图6和图7所示的结构中，影像输出模块2所采用的材料为背投屏上覆加透 明材质的保护层。同时，影像采集模块中包括有红外摄像机l以及辅助红外光源 6。在图8和图9所示的结构中，影像输出模块所采用的材料为液晶屏面板以及 漫反射材质。同时在影像采集模块中包括有红外摄像机1以及辅助红外光源6。 工作原理在本实用新型中，影像采集设备l通过采集设备如一个或多个摄像机，摄像 头等进行采集并将采集的影像信息输入计算机中。影像分析模块对采集到的影 像内的每一帧进行分析比对，分析是否有人或物体出现，以及相关的运动轨迹 。影像处理模块根据影像分析模块的分析数据做出处理，根据是否有人或物体 出现以及其轨迹来执行预设的程序或是生成相应的图像、视频、声音等。这些 处理结果均通过影像输出模块在桌面终端例如液晶屏幕、等离子屏幕、投影屏 幕等显示。对于使用多个显示终端的情况，影像输出模块内的影像边缘合成模 块还要对多个显示终端的连接部分坐标和图像特征进行分析，得到图像连接部 分最为相似的区域，并将图像进行叠加和合成，实现每个显示终端的边缘图像 均融合连贯。
以下结合附图对本实用新型的工作过程作进一步的说明。如图10所示，本实用新型包含影像采集设备、影像处理模块、影像分析模块、信息转换模块、影像生成模块、影像输出模块。
影像采集设备可通过一个或多个图像采集设备釆集使用者的动态或静态图 像并传入计算机。
影像处理模块可通过3个子模块对影像做初步的处理，以供分析。1、縮放 并转为灰度201，这里先对原始图像进行縮放处理，再转为灰度图，以加快后面 的图像处理效率。2、矫正图像202，这里通过预设置的定位点对图像进行错位 及拉伸变形矫正，以便分析图像时计算触碰坐标。3、降噪处理203，这个子模 块可以去除图像中的噪点，降低干扰。
影像分析模块有两个，分别适用于分置型与集成型。
分置型影像分析模块对初步处理过的图像做进一步处理并分析出使用者触 碰区域、触碰方向及速度。首先对当前帧图像与上一帧图像作差分处理301，生 成一新图像，此图像主要保存了本帧图像与上一帧的差别信息，再对新图像作 阈值处理302，生成黑白图。再通过分析区域内的白点数量得到使用者的一个或 多个触碰区域303。接着使用上一帧图像与当前帧图像计算光流304，通过光流 可以分析得到运动的点及其运动方向及运动速度，去除速度过小和过大的点， 并与303得到的触碰区域取交集，这样就较准确地得到了使用者触碰的区域及触 碰方向与速度。
集成型影像分析模块310对初步处理过的图像做进一步处理并分析出使用 者的触碰点坐标及移动消失信息。首先对初步处理过的图像做阈值处理得到黑 白图3U，计算白点密集连续的区域，可以有一个或多个，取其中心点作为触碰 点312。在每帧中对活动的一个或多个触碰点进行跟踪直到其消失313。根据跟 踪信息计算出所有触碰点的移动及消失信息314，这样就得到了使用者触碰点的 坐标、移动及消失信息。
信息转换模块可以把影像分析模块中得到的信息转换为影像生成模块可以 识别的信息，其中主要包含了数据格式的转换。
影像生成模块可以根据信息转换模块提供的信息生成互动影像。首先判断 是否有多个影像采集设备在同时工作，如果是则先要把多路信息合并501。然后 根据触碰信息生成最终输出的互动影像502。
影像输出模块可以把互动影像展现给使用者。如果显示设备有多个，要先 对互动影像进行分割601，如果显示设备是投影机还需要对分割好的影像做边缘融合处理602。最后通过液晶屏、等离子屏、投影机等显示设备输出互动影像 603。以上所揭露的仅为本实用新型的部分实施例，不能以此来限定本实用新型 的权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新 型所涵盖的范围。
权利要求1、一种互动式桌面/吧台系统，包括透明的桌面/吧台，其特征是它还包括影像采集设备(1)、影像处理模块、影像分析模块、信息转换模块、影像生成模块和影像输出模块(2)，所述影像采集设备(1)设在桌面/吧台的上方或下方，影像输出模块(2)安装在桌面/吧台下，影像处理模块、影像分析模块、信息转换模块、影像生成模块均集成在计算机内，其中影像分析模块与影像采集(1)设备，而影像生成模块与影像输出模块(2)连接。
2、 根据权利要求l所述的互动式桌面/吧台系统，其特征是所述影像采集 设备(1)是红外摄像机。
3、 根据权利要求l或2所述的互动式桌面/吧台系统，其特征是所述影像 输出模块(2)是液晶屏、等离子屏或者背投投影机。
4、 根据权利要求l或2所述的互动式桌面/吧台系统，其特征是所述影像 输出模块(2)设在桌面/吧台的多个不同区域，且各区域内具有一个影像采集 设备(1)与之对应。
5、 根据权利要求l或2所述的互动式桌面/吧台系统，其特征是所述影像采集设备(1)与桌子、吧台分开安装形成分置式系统。
6、 根据权利要求l或2所述的互动式桌面/吧台系统，其特征是所述影像采集设备(1)与桌子、吧台集成为一体的形成集成式系统。
专利摘要本实用新型公开了一种基于实时交互式影像技术所开发的互动桌面/吧台系统，包括影像采集设备、影像处理模块、影像分析模块、信息转换模块、影像生成模块、影像输出模块。在本实用新型中，动态和静态影像信号从一个或多个影像采集设备如摄像头、摄像机等传入计算机中，由影像分析和处理模块对其进行分析以及处理，然后通过影像输出模块播放在桌面或吧台的台面上。
文档编号H04N7/16GK201134882SQ200720129948
公开日2008年10月15日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者黄振武 申请人:黄振武