本发明属于机械控制技术领域，具体涉及一种矩阵墙数据交互方法、装置和系统。
背景技术
为了给参观者更好的视觉冲击，展示行业以新奇等各种方法，给参观者视听的享受，达到让参观者留下深刻印象的目的。随着视频图像处理技术的发展，越来越多的展商通过3d展示的方式来呈现视频图像内容，目前，主要包含裸眼3d及佩戴专门3d眼镜的方式来实现，经过多年的发展，已经趋于成熟，这项技术已广泛应用于各展馆中。
为了实现更好的视觉效果，现有技术中，也出现了用矩阵墙的方式来展现视频图像，即通过机械运动，控制矩阵中各单元实体伸缩或旋转，形成真正的立体图形图案，配合声光，达到震撼的展示效果。矩阵墙可显示字体等一些简单的图案，然而，现有技术中通常采用预设好的程序数据来配合预定的视频，矩阵墙展示内容的方式比较单一，无法根据人体的手势动作等来控制矩阵墙的展示，无法与用户产生互动，矩阵墙的趣味性较低。
因此，如何改善矩阵墙控制方式来提高矩阵墙的趣味性成为亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题在于如何改善矩阵墙控制方式来提高矩阵墙的趣味性。
为此，根据第一方面，本发明实施例公开了一种矩阵墙数据交互方法，矩阵墙包括依次连接的驱动器、伸缩机构和成像单元，驱动器用于驱动伸缩机构进行伸缩运动以带动成像单元进行伸缩运动，矩阵墙数据交互方法包括：
获取外部对象在时序上的动作序列和位置序列；根据位置序列确定待伸缩成像单元的位置，待伸缩成像单元为与外部对象在时序上对应的成像单元；根据动作序列确定待伸缩成像单元的位移量；按待伸缩成像单元的位移量向位于待伸缩成像单元的位置上的驱动器提供驱动信号，以驱动待伸缩成像单元按各自的位移量进行伸缩运动。
可选地，根据动作序列确定待伸缩成像单元的位移量包括：将各个动作序列的位移量与最大位移量作比得到每个动作序列的位移比例；根据位移比例和待伸缩成像单元的最大位移量得到待伸缩成像单元的位移量。
可选地，成像单元的位移量为每个动作序列的位移平均值。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种矩阵墙数据交互装置，矩阵墙包括依次连接的驱动器、伸缩机构和成像单元，驱动器用于驱动伸缩机构进行伸缩运动以带动成像单元进行伸缩运动，矩阵墙数据交互装置包括：
数据获取模块，用于获取外部对象在时序上的动作序列和位置序列；位置确定模块，用于根据位置序列确定待伸缩成像单元的位置，待伸缩成像单元为与外部对象在时序上对应的成像单元；位移确定模块，用于根据动作序列确定待伸缩成像单元的位移量；驱动模块，用于按待伸缩成像单元的位移量向位于待伸缩成像单元的位置上的驱动器提供驱动信号，以驱动待伸缩成像单元按各自的位移量进行伸缩运动。
可选地，位移确定模块包括：比例计算单元，用于将各个动作序列的位移量与最大位移量作比得到每个动作序列的位移比例；位移量计算单元，用于根据位移比例和待伸缩成像单元的最大位移量得到所述成像单元的位移量。
根据第三方面，本发明提供了一种计算机装置，包括处理器，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序实现上述第一方面任意一项的方法。
根据第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，处理器用于执行存储介质中存储的计算机程序实现上述第一方面任意一项的方法。
根据第五方面，本发明提供了一种矩阵墙数据交互系统，包括成像单元，用于在指定端面上对外部对象进行成像；伸缩机构，设置在成像单元上与指定端面相对的一面，伸缩机构用于驱动成像单元进行伸缩运动；驱动器，与伸缩机构相连，用于在驱动信号的激励下驱动伸缩机构进行伸缩运动；动作捕捉机构，用于采集外部对象的数据集，外部对象的数据集包括外部对象在时序上的动作序列和位置序列；控制器，分别与驱动器和动作捕捉机构信号连接，用于根据外部对象的数据集生成与外部对象的数据集对应的驱动信号。
可选地，成像单元和伸缩机构为可拆卸连接。
可选地，动作捕捉机构为传感器。
本发明的有益效果在于：
本发明实施例公开的矩阵墙数据交互方法和装置，获取外部对象在时序上的动作序列和位置序列，随后根据位置序列确定待伸缩成像单元的位置，其中待伸缩成像单元为与外部对象对应的需要发生动作的成像单元，并且根据动作序列确定待伸缩成像单元的位移量，最终驱动器根据成像单元的位移量驱动成像单元进行伸缩运动。相对于现有技术中使用预设好的数据程序来配合预定的视频来展示内容的方案，本发明实施例公开的方案使得用户可以通过在矩阵墙前做出手势、动作等来实现控制矩阵墙展示内容，增加了矩阵墙与用户之间的互动，提高了矩阵墙的趣味性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种矩阵墙数据交互方法的流程图；
图2为本发明实施例公开的一种矩阵墙数据交互方法中各个驱动器的排布示意图；
图3为本发明实施例公开的一种矩阵墙数据交互装置的结构示意图；
图4为本发明实施例公开的一种矩阵墙数据交互系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了改善矩阵墙控制方式来提高矩阵墙的趣味性，本实施例公开了一种矩阵墙数据交互方法，矩阵墙包括：依次连接的驱动器、伸缩机构和成像单元，驱动器用于驱动伸缩机构进行伸缩运动以带动成像单元进行伸缩运动。请参考图1，为本实施例公开的一种矩阵墙数据交互方法的流程图，该矩阵墙数据交互方法包括：
步骤s101，获取外部对象在时序上的动作序列和位置序列。
在具体实施例中，矩阵墙包括用于采集外部动作数据的动作捕捉机构，动作捕捉机构可以是摄像头，也可以是具有动作感应触点的可穿戴设备，还可以是其他能够采集到外部动作数据的其他设备。在本实施例中，外部对象在时序上的动作序列和位置序列为外部对象的姿态和移动方向。
用户站在矩阵墙的动作捕捉机构可感知的范围内做出一定的动作，动作捕捉机构对用户所做出的动作进行捕捉以获取用户产生的在时序上的动作序列和位置序列。
步骤s102，根据位置序列确定待伸缩成像单元的位置。
在本实施例中，待伸缩成像单元为与外部对象在时序上对应的成像单元。
通过动作捕捉机构捕捉用户在时序上的位置序列，也即用户在时序上的移动方向，随后根据获取到的位置序列确定对应的待伸缩成像单元的位置，以使得待伸缩成像单元的位置与用户在时序上的位置序列保持一致。
步骤s103，根据动作序列确定待伸缩成像单元的位移量。
在本实施例中，成像单元的位移量为每个动作序列的位移平均值。在具体实施例中，根据动作序列确定待伸缩成像单元的位移量包括：将各个动作序列的位移量与最大位移量作比得到每个动作序列的位移比例；根据位移比例和待伸缩成像单元的最大位移量得到待伸缩成像单元的位移量。
步骤s104，按待伸缩成像单元的位移量向位于待伸缩成像单元的位置上的驱动器提供驱动信号。
请参考图2，为本实施例中各个驱动器1排布示意图，各个驱动器1按矩阵排布，每个驱动器1的一端连接有成像单元，在驱动器1做伸缩运动时，可以带动各自成像单元进行移动，各驱动器1在移动至不同位移量的情况下，可以呈现不同的显示效果。本实施例中，按待伸缩成像单元的位移量向驱动器提供驱动信号，可以驱动相应的待伸缩成像单元按各自位移量进行伸缩运动。
本实施例还公开了一种矩阵墙数据交互装置，矩阵墙包括：依次连接的驱动器、伸缩机构、成像单元和动作捕捉机构，驱动器用于驱动伸缩机构进行伸缩运动以带动成像单元进行伸缩运动，动作捕捉机构用于采集外部动作数据。请参考图3，为该矩阵墙数据交互装置结构示意图，该矩阵墙数据交互装置包括：数据获取模块201、位置确定模块202、位移确定模块203和驱动模块204，其中：
数据获取模块201，用于获取外部对象在时序上的动作序列和位置序列；位置确定模块202，用于根据位置序列确定待伸缩成像单元的位置，待伸缩成像单元为与外部对象在时序上对应的成像单元；位移确定模块203，用于根据动作序列确定待伸缩成像单元的位移量；驱动模块204，用于按成像单元的位移量向位于待伸缩成像单元的位置上的驱动器提供驱动信号，以驱动待伸缩成像单元按各自的位移量进行伸缩运动。
在可选的实施例中，位移确定模块203包括：比例计算单元，用于将各个动作序列的位移量与最大位移量作比得到每个动作序列的位移比例；位移量计算单元，用于根据位移比例和待伸缩成像单元的最大位移量得到所述成像单元的位移量。
此外，本发明实施例中还提供一种计算机装置，处理器通过执行所述计算机指令，从而实现以下方法：
获取外部对象在时序上的动作序列和位置序列；根据位置序列确定待伸缩成像单元的位置，待伸缩成像单元为与外部对象在时序上对应的成像单元；根据动作序列确定待伸缩成像单元的位移量；按成像单元的位移量向位于待伸缩成像单元的位置上的驱动器提供驱动信号，以驱动待伸缩成像单元按各自的位移量进行伸缩运动。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(rom)或随机存储记忆体(ram)等。计算机处理器用于执行存储介质中存储的计算机程序实现以下方法：
获取外部对象在时序上的动作序列和位置序列；根据位置序列确定待伸缩成像单元的位置，待伸缩成像单元为与外部对象在时序上对应的成像单元；根据动作序列确定待伸缩成像单元的位移量；按成像单元的位移量向位于待伸缩成像单元的位置上的驱动器提供驱动信号，以驱动待伸缩成像单元按各自的位移量进行伸缩运动。
此外，本发明实施例中还提供一种矩阵墙数据交互系统，如图4所示，该矩阵墙数据交互系统包括：成像单元3，用于在指定端面上对外部对象进行成像；伸缩机构2，设置在成像单元3上与指定端面相对的一面，伸缩机构2用于驱动成像单元3进行伸缩运动；驱动器1，与伸缩机构2相连，用于在驱动信号的激励下驱动伸缩机构进行伸缩运动；动作捕捉机构4，用于采集外部对象的数据集，外部对象的数据集包括外部对象在时序上的动作序列和位置序列；控制器5，分别与驱动器1和动作捕捉机构4信号连接，用于根据外部对象的数据集生成与外部对象的数据集对应的驱动信号。
其中，多个驱动器1可上下、左右拼接，从而形成一个矩阵墙或矩阵屏。
在本实施例中，驱动器1上固定连接有伸缩机构2，伸缩机构2远离驱动器1的一端可拆卸连接有成像单元3，动作捕捉机构4设置在矩阵墙的周围用于感知外部对象的动作序列和位置序列。
在具体实施例中，驱动器1可以是步进电机，也可以是液压缸，还可以是气压缸等可以提供动力的装置。伸缩机构2与成像单元3可以通过螺纹连接，也可以通过销连接，还可以通过其他可拆卸连接的方式连接。伸缩机构2与成像单元3之间可拆卸连接便于伸缩机构2和成像单元3的维护和更换。
在可选的实施例中，动作捕捉机构4可以是摄像头，也可以是红外线感应器，还可以是其他能够感应外部对象动作的感应器或传感器。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进。这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。