专利名称：交互式投影机模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在屏幕上投射可变图像的那类交互式投影机模块，并允许操作者 与该图像交互并改变该图像。
背景技术：
此模块可被用于任何虚拟现实应用，从视频游戏到教学投影。在已知模块中，要求操作者在控制仪器上操作，比如键盘、旋钮、操作台(console) 等。这需要操作技巧，这些操作技巧不是每个人都有的。已经知道使用图像识别的系统，但是操作者不能介入投射的图像，从而无法实现 虚拟现实的效果。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种能够克服上述缺点的交互式投影机模块。这 个问题是通过模块解决的，该模块包含投影机，根据投射方向在屏幕上投射图像；图像探测器，提供于所述投影机和所述屏幕之间，检测根据与所述投射方向交叉 的检测方向的视野中的图像；处理器，连接到所述图像探测器和所述投影机，包含图像识别软件；从而在所述视野中探测到的图像被转换为所述投影机的输入命令，相应改变投射 的图像。使用这种布置，操作者保持在该投影机后并且不干扰投影，尽管是在该探测器的 视野中。
参考附图，通过非限制性实施例，根据本发明的各优选示例性实施方式，描述本发 明，其中图1显示了一种根据本发明的模块的透视图；图2显示了图1中示意性地显示的模块，表示该模块的使用；以及图3显示了图1的模块的部分剖视透视图，其中突出显示了操作者的角色。
具体实施例方式参考各图，一种交互式投影机模块被预先布置为投射易于被操作者控制的投射图 像并且该模块用参考标号1显示。它包含数字型投影机2，根据前方投射方向4在屏幕3上投射图像。投影机2被容 纳(housed)在壳5内，壳5具有允许投影的窗6。壳5是硬型壳，连接到电力供应总线，并且它被预先布置为掩蔽其中容纳的对象。
投影机2挨着所述壳5的停放底座(resting base) 7放置，并且它从底到顶投射 图像。模块1被放置于壳5内部，并且包含图像探测器8，该图像探测器也靠近底座7在 投影机2和屏幕3之间放置。在本示例性实施方式中，探测器8是一种红外探测传感器，该传感器能够对比背 景探测出操作者P，并且产生数字信息流。探测器8的位置和定向(orientation)根据与所述投射方向4交叉的检测方向10 确定视野9。探测方向10也对着顶部，以不会将该操作者的上半身框在视野9中，而是只有伸 到屏幕上的臂，以便它们指示投影点和(尤其是)他或她的手和他或她的手臂相应地探测 操作者希望与其交互的投影的对象。然后，模块1包含处理器11，该处理器11连接到所述图像探测器8并连接到所述 投影机2，并包含适当的图像识别软件，向该图像识别软件供应与该操作者的手和手臂移动 有关的信息流。一旦该图像被识别，这种软件便能够将它们转换为输入命令集，该输入命令集用 于以与操作者的移动交互的方式改变投射的图像。壳5将探测器7和投影机2保持在相互(reciprocal)的预定位置，从而所述视野 相对于操作者P是固定的。因此，如果他或她不在正确位置的话，他或她不能与模块1互动， 从而避免了对除了手和手臂之外的其它身体部位的不想要的检测。为了这个目的，壳5具有竖直延长部(基本上作为壁)，该竖直延长部提供对传感 器探测域的下部遮挡限制，同时避免操作者干扰在该壁上的投射的图像光束。在当前示例性实施方式中，处理器11被包含在壳5内，从而模块1是与其容纳物 物理形成的。尤其是，根据操作者P的命令被投射的图像的序列可以被存储在该处理器的记忆 体中。为了这个目的，投影机2将是数字型的。探测器8将由靠近所述延长部12的盖13隐藏，所述盖13具有限定视野的延伸的 小窗14。上述模块1可用于创建虚拟现实环境。在旁边可以放置更多模块以放大其效果， 其中投影区域并排在一起以实现单个区域。这种系统可以被用于创建虚拟图书馆、广告展示器、虚拟油画或摄影展览、视频游 戏等。为了这个目的，该软件将被预先布置为还识别(除了或者替代手和手臂)一些娱乐 设备，比如例如网球或乒乓球球拍。在任何情况下，操作者和模块之间或者操作者和投影区域之间不想要出现任何接 触。而且，操作者将不需要，也不能够，妨碍投射光束。最终，操作者将不需要被训练以使用 任何交互或控制仪器，而是只需要他执行他在现实中会执行的手势。在图2中，显示了一种理论用途该投影机投射虚拟图书馆的图像，该虚拟图书馆 充满了能够被查阅的图书，其中书的扉页中突出显示了书的标题。为了执行所述查阅，操作者可以轻易地向所需要的书伸出他的手，并将其取回。这些手势将被相应地解释，并且根据手的位置，捡起并打开所选的书的图像将被
4投射出来。此后，操作者，通过移动他的手以翻动书页，将能够改变投射的图像，就像书页实 际上被翻动了一样。使用自然的移动序列，操作者将能够把该书放回并捡起另一本。因此，这种系统可被用于使用任何虚拟现实环境，该虚拟现实环境具有图标。操作 者的手势可以很简单地代替鼠标指针(pointer)并将能够与该系统交互。显然，可以设想不尽其数的可以使用这种模块的环境。对于上述交互式投影机模块，本领域的技术人员，为了满足进一步的和临时的需 要，可以做出一些进一步的修改和变形，然而，所有这些修改和变形都被包涵在本发明的保 护范围内，该保护范围如所附权利要求限定的。
权利要求
1.交互式投影机模块(1)，尤其用于投射能够由操作者(P)控制的图像，包含投影机(2)，根据投射方向(4)在屏幕(3)上投射图像；放置于所述投影机(2)和所述屏幕(3)之间的图像探测器(8)，探测根据与所述投射方 向⑷交叉的探测方向(10)的视野中的图像；以及处理器(11)，其连接到所述图像探测器(8)和所述投影机(2)，并包含图像识别软件，从而在所述视野(9)中探测到的东西被转换为所述投影机(2)的输入命令，该输入命 令相应地改变投射的图像。
2.根据权利要求1所述的模块(1)，包含硬壳(5)，该硬壳(5)具有停放底座(7)并容 纳该投影机(2)和该探测器(8)并将它们保持在预置的相互位置。
3.根据权利要求2所述的模块(1)，其中该壳(5)具有形成所述视野(9)的下极限的 竖直延长部(12)，代表在该屏幕(3)和该视野(9)之间的障碍。
4.根据权利要求2或3所述的模块(1)，其中所述壳(5)包含连接到该投影机(2)和 该探测器(7)的所述处理器(11)。
5.根据权利要求1所述的模块(1)，其中所述图像识别软件被预先布置为识别动态图 像，比如手和/或手臂的移动。
6.根据权利要求1所述的模块(1)，其中该处理器(11)包含记忆体，要被投射的图像 被存储在该记忆体中，该处理器连接到数字型的所述投影机(8)。
7.根据权利要求1所述的模块(1)，其中所述探测器(8)是红外探测传感器。
全文摘要
一种交互式投影机模块(1)，尤其是投射能够由操作者(P)控制的图像的投影机模块，将他或她放在该投影机后以不干扰投影，尽管使他保持在特定的作用区域内并包含投影机(2)，根据投射方向(4)在屏幕(3)上投射图像；放置于所述投影机(2)和所述屏幕(3)之间的图像探测器(8)探测根据与所述投射方向(4)交叉的探测方向(10)的视野中的图像；以及处理器(11)，连接到所述图像探测器(8)并连接到所述投影机(2)，包含图像识别软件，从而在所述视野(9)中探测到的东西被转换为所述投影机(2)的输入命令，该输入命令相应地改变该投射的图像。
文档编号G06F3/042GK102007461SQ200980110655
公开日2011年4月6日 申请日期2009年1月26日 优先权日2008年1月25日
发明者保罗·布罗尼 申请人:斯达克有限公司