一种交互式自适应投影摄像嵌入式控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及非接触式的投影摄像领域，特别涉及交互式自适应投影摄像嵌入式控制器。
【背景技术】
[0002]随着计算机网络及电子技术的发展，数字家庭的理念已经投入到实际应用中去，其中数字家庭的一大特点是通过不同的互联方式实现人机交互，体现真正意义上的智能化。人机交互，就是主控器与用户之间的互动方式。早期的人机交互方式主要是屏幕和按键的组合，主控器通过屏幕显示菜单，而用户根据按下的按键对屏幕的菜单进行选择或取消，这种方式勉强能实现人机交互的功能，但操作复杂，使用资源多。后来出现了以触摸屏取代屏幕和按键的组合，将按键融合到屏幕中，用户不需要操作按键，而是直接点击屏幕上的虚拟按键，这种方式显得更节省空间，而且操作更加简便。然而，这些人机交互方式还是需要借用实体屏幕，采用接触式的点击操作才能完成输入，这样就不能人们对方便快捷的需求。因此，需要一种能实现将人手作为更加自然的输入工具的人机交互方式。而交互式自适应投影摄像，迎合了智能家居发展的需求，不仅使用投影实现虚拟屏幕，还通过摄像头采集用户的肢体动作作为控制信息，实现非接触式的输入，让人机交互的方式更加方便，更能满足现代人的需要。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种交互式自适应投影摄像嵌入式控制器，该系统能有效地对数字家庭中的智能交互平台提供了一体化设计，为能在投影屏幕上的多点触控提供了实现基础。
[0004]本发明的目的通过以下的技术方案来实现:
[0005]本发明的一种交互式自适应投影摄像嵌入式控制器，包括原始图像信息(I)、人体轮廓信息提取(2)、嵌入式控制器(3)、自定义校准模块(4)和外部通讯接口(5)，所述的原始图像信息(I)将图像数据输入到人体轮廓信息提取(2)的输入端，经过人体轮廓信息提取(2)的提取后将人体的轮廓信息输入到嵌入式控制器(3)，嵌入式控制器(3)将人体的轮廓信息与存储器中的设定值进行模糊匹配，从而输出对应的控制信号和稳定的视频信号。所述的嵌入式控制器(3)提供自定义校准模块(4)和外部通讯接口(5)，用户可以根据实际要求操作自定义校准模块(4)来对投影屏幕与摄像屏幕进行微调，外部通讯接口(5)提供与外部设备通讯的接口，方便扩展嵌入式控制器(3)的功能。
[0006]与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点:
[0007](I)通过非接触式的摄像技术捕获人的肢体动作作为系统的输入，取代传统接触式的人机交互方式，实现真正意义上的智能化。
[0008](2)使用投影仪作为可视化终端，投影屏幕面积大，投影仪与摄像头集成在一起，不占用太多物理空间，而且移动方便。
[0009](3)开放外部通讯接口，支持以太网通讯和串行通讯，视频信号的输入方式除了VGA外，还可以通过网络或者串口方式，保证系统的通用性。
【附图说明】
[0010]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0011]图1是本发明的系统框图；
[0012]图2是本发明的人体轮廓信息提取系统框图；
[0013]图3是本发明的人体轮廓信息提取流程图；
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例及附图，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0015]如图1所示，本发明的一种交互式自适应投影摄像嵌入式控制器，包括原始图像信息(I)、人体轮廓信息提取(2)、嵌入式控制器(3)、自定义校准模块(4)和外部通讯接口
(5)，所述的原始图像信息(I)将图像数据输入到人体轮廓信息提取(2)的输入端，经过人体轮廓信息提取(2)的提取后将人体的轮廓信息输入到嵌入式控制器(3)，嵌入式控制器
(3)将人体的轮廓信息与存储器中的设定值进行模糊匹配，从而输出对应的控制信号和稳定的视频信号。所述的嵌入式控制器(3)提供自定义校准模块(4)和外部通讯接口(5)，用户可以根据实际要求操作自定义校准模块(4)来对投影屏幕与摄像屏幕进行微调，外部通讯接口(5)提供与外部设备通讯的接口，方便扩展嵌入式控制器(3)的功能。
[0016]所述的人体轮廓信息提取(2)包括均值漂移分割(21)、颜色空间转换(22)、图像分割(23)、提取特征(24)、图像区域调整(25)、消除噪声(26)。原始图像信息(I)的输出端与人体轮廓信息提取(2)中的均值漂移分割(21)的输入端相连，均值漂移分割(21)的输出端与颜色空间转换(22)的输入端相连，颜色空间转换(22)的输出端与图像分割(23)的输入端相连，图像分割(23)的输出端与提取特征(24)的输入端相连，提取特征(24)的输出端与图像区域调整(25)的输入端相连，图像区域调整(25)的输出端与消除噪声(26)的输入端相连，消除噪声(26)的输出端与所述的嵌入式控制器(3)中的核心处理器(31)相连。而提取特征(24)、图像区域调整(25)、消除噪声(26)的灵敏度调节输入端分别与嵌入式控制器(3)中的灵敏度处理单元(35)的输出端相连。
[0017]所述的原始图像信息(I)将图像信息输入到人体轮廓信息提取(2)，依次经过均值漂移分割(21)、颜色空间转换(22)、图像分割(23)、提取特征(24)、图像区域调整(25)、消除噪声(26)后得到二值化图像，通过边缘检测获取人体轮廓信息，输出到嵌入式控制器
(3)的核心处理器(31)进行模糊匹配。
[0018]所述的嵌入式控制器(3)包括核心处理器(31)、显卡(32)、焦点校准单元(33)、梯度校准单元(34)、灵敏度处理单元(35)、重力传感器(36)。焦点校准单元(33)、梯度校准单元(34)、重力传感器(36)的输出端与核心处理器(31)的3个输入端相连，灵敏度处理单元(35)的输入端与核心处理器(31)的I个输入端相连，灵敏度处理单元(35)的输出端分别与人体轮廓信息提取(2)中的提取特征(24)、图像区域调整(25)、消除噪声(26)的灵敏度调节输入端相连，核心处理器(31)与外部通讯接口(5)之间通过可输入输出的双向接口相连。
[0019]所述的核心处理器(31)采用全志双核A20的嵌入式处理器Armcore EVB C21，核心处理器(31)通过显卡(32)输出视频信号。核心处理器(31)通过重力传感器(36)获得当前嵌入式控制器(3)的距离水平面的偏移情况；控制梯度校准单元(34)对投影到屏幕上的投影信息进行梯度校正；而焦点校准单元(33)可以完成对投影透镜焦距的自调整，以达到投影信号能清晰地显示；核心处理器(31)通过灵敏度处理单元(35)调节人体轮廓信息提取(2)中的提取特征(24)、图像区域调整(25)、消除噪声(26)的图像处理阈值，动态修正人体轮廓信息的提取效果。
[0020]所述的外部通讯接口(5)包括采用具有高分辨率的VGA接口，采用RS232通信协议的串行通讯接口，采用IEEE 802.15.3网络协议的R45以太网接口。
[0021]所述的自定义校准模块(4)包括视域对准校准单元(41)、环境色差校准单元
(42)、环境亮度校准单元(43)。视域对准校准单元(41)、环境色差校准单元(42)、环境亮度校准单元(43)的输出端分别与嵌入式控制器(3)的核心处理器(31)的输入端连接。
[0022]所述的视域对准校准单元(41)用于向嵌入式控制器(3)的核心处理器(31)输入摄像区域和投影区域的对准信号；环境色差校准单元(42)用于向嵌入式控制器(3)的核心处理器(31)输入投影视频信息的颜色校准信号；环境亮度校准单元(43)用于向嵌入式控制器(3)的核心处理器(31)输入投影的亮度调节信号。
[0023]如图2所示，是本发明的人体轮廓信息提取系统框图，原始图像信息⑴将图像信息输入到人体轮廓信息提取(2)，依次经过均值漂移分割(21)、颜色空间转换(22)、图像分割(23)、提取特征(24)、图像区域调整(25)、消除噪声(26)后得到二值化图像，通过边缘检测获取人体轮廓信息，输出到嵌入式控制器(3)的核心处理器(31)进行模糊匹配。
[0024]所述的嵌入式控制器(3)包括核心处理器(31)、显卡(32)、焦点校准单元(33)、梯度校准单元(34)、灵敏度处理单元(35)、重力传感器(36)。焦点校准单元(33)、梯度校准单元(34)、重力传感器(36)的输出端与核心处理器(31)的3个输入端相连，灵敏度处理单元(35)的输入端与核心处理器(31)的I个输入端相连，灵敏度处理单元(35)的输出端分别与人体轮廓信息提取(2)中的提取特征(24)、图像区域调整(2