专利名称：基于空间检测的图像变化的多媒体互动装置及其互动方法
技术领域：
本发明涉及一种基于空间检测的图像变化的多媒体互动装置及其互动方法。
背景技术：
利用投影仪来进行多媒体教学以及会议已经较为常见。在此过程中，投影仪仅仅是播放事先制作好的图像文件，观众与投影仪所播放的图像之间并不能形成实时互动，致使观众的参与感不强。而在一些公共展示场合，常常要求投影仪投影的图像与观众之间能够形成互动，从而激发观众的参与感，加深他们对该展项的印象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于空间检测的图像变化的多媒体互动装置及其互动方法，其可利用采集到的红外影像数据实现投影设备与参与者之间的互动。为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于空间检测的图像变化的多媒体互动装置，包括互动区域、红外影像采集模块、图像控制模块和图像投影模块；其中，红外影像采集模块和图像投影模块设置在该互动区域内；红外影像采集模块用于实时采集互动区域的红外影像数据，并将该红外影像数据传送给图像控制模块；图像控制模块用于预设红外影像数据与输出图像数据的对应关系，并对红外影像采集模块输入的红外影像数据进行分析处理，根据预设的对应关系将与该输入的红外影像数据相对应的图像数据输出给图像投影模块；图像投影模块基于接收的图像数据向互动区域投影图像。本发明还提供了一种多媒体互动方法，其包括以下步骤互动者位于互动区域内向空中抛洒物件；利用一图像控制模块预设红外影像数据与输出图像数据的对应关系；利用一红外影像采集模块实时采集该互动区域内互动者向空中抛洒物件的红外影像数据，并将采集到的红外影像数据传送给图像控制模块；图像控制模块对从红外影像采集模块输入的红外影像数据进行分析处理，根据预设的对应关系将与该输入的红外影像数据相对应的图像数据输出给一图像投影模块；图像投影模块基于接收的图像数据向互动区域投影图像。采用上述技术方案后，图像投影模块能够随红外影像采集模块所采集到的红外影像数据的变化而投影不同的图像至互动区域，从而增进了观众的参与感，加深了观众对该互动展项的印象。
图1是本发明的多媒体互动装置的原理框图；图2是本发明的图像控制模块的原理框图；图3是本发明的多媒体互动装置的一种实施方式的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做出进一步说明。参考图1和图3所示，本发明的多媒体互动装置包括红外影像采集模块1、图像控制模块2、图像投影模块3和互动区域4。其中，红外影像采集模块1和图像投影模块3设置在该互动区域4内。红外影像采集模块1用于实时采集互动区域4的红外影像数据，并将该红外影像数据传送给图像控制模块2。图像控制模块2用于预设红外影像数据与输出图像数据的对应关系，并对红外影像采集模块1输入的红外影像数据进行分析处理，根据预设的对应关系将与该输入的红外影像数据相对应的图像数据输出给图像投影模块3，图像投影模块3基于接收的图像数据向互动区域投影图像。在图3所示出的实施方式中，互动区域4包括一玻璃房41和设置在该玻璃房41 内、供互动者站立的底盘42，玻璃房41设有一入口 411，以供互动者进出。红外影像采集模块1为一红外摄像机，图像控制模块2为一计算机，图像投影模块3为投影仪。红外摄像机和投影仪设置在底盘42的上方。最好是，在底盘42的上方还设置若干个红外灯5，红外灯 5可起到辅助照明的作用。如图2所示，图像控制模块2进一步包括设定单元21、特征获取单元22、分析单元 23和输出单元24。设定单元21用于设定红外影像数据的影像特征以及该影像特征的特征量与输出图像数据的对应关系。特征获取单元22用于接收由红外影像采集模块1传送的红外影像数据，从中提取出设定单元21设定的影像特征，并计算该影像特征的特征量。分析单元23根据特征获取单元22的特征量计算结果，从设定单元21获取与该特征量计算结果相对应的图像数据。输出单元M将分析单元23获取的图像数据输出给图像投影模块3。在图3所示的实施方式中，设定单元21设定的影像特征为互动者抛洒的纸片，该影像特征的特征量是互动者抛洒的纸片的高度。纸片的抛洒高度设定为4个等级低、一般、高、很高。与上述4个等级的抛洒高度相对应的输出图像分别是红色花朵、黄色花朵、 蓝色花朵以及同时出现五彩的花朵。在另一种实施方式中，也可以将影像特征的特征量设定为互动者抛洒的纸片的密度。特征获取单元22从接收的红外影像数据中提取出互动者抛洒的纸片的图像，并分析和计算互动者抛洒的纸片的高度。分析单元23根据特征获取单元22的纸片高度的计算结果，从设定单元21获取与该纸片高度计算结果相对应的图像数据。例如，如果特征获取单元22的纸片高度的计算结果是低，则投影仪会向底盘上投射红色花朵的影像，此时堆积在底盘上的纸片在彩色光线的照射下形成了五彩缤纷的花池，可以给互动者创建“花园”的成就感。本发明的多媒体互动方法，包括以下步骤互动者位于互动区域内向空中抛洒质轻的物件；所述的抛洒的物件例如为纸片或其他轻薄的碎片；利用一图像控制模块预设红外影像数据与输出图像数据的对应关系；利用一红外影像采集模块实时采集该互动区域内互动者向空中抛洒质轻的物件的红外影像数据，并将采集到的红外影像数据传送给图像控制模块；图像控制模块对从红外影像采集模块输入的红外影像数据进行分析处理，根据预设的对应关系将与该输入的红外影像数据相对应的图像数据输出给一图像投影模块；
图像投影模块基于接收的图像数据向互动区域投影图像，例如五彩缤纷的影像。在一种具体实施方式
中，预设红外影像数据与输出图像数据的对应关系是指，设定红外影像数据的影像特征以及该影像特征的特征量与输出图像数据的对应关系。图像控制模块对从红外影像采集模块输入的红外影像数据进行分析处理是指，从输入的红外影像数据中提取出设定的影像特征，并计算该影像特征的特征量，根据特征量计算结果获取与该特征量计算结果相对应的图像数据。
权利要求
1.一种基于空间检测的图像变化的多媒体互动装置，其特征在于，包括互动区域、红外影像采集模块、图像控制模块和图像投影模块；其中，所述红外影像采集模块和所述图像投影模块设置在该互动区域内；红外影像采集模块用于实时采集互动区域的红外影像数据， 并将该红外影像数据传送给所述图像控制模块；图像控制模块用于预设红外影像数据与输出图像数据的对应关系，并对红外影像采集模块输入的红外影像数据进行分析处理，根据预设的对应关系将与该输入的红外影像数据相对应的图像数据输出给所述图像投影模块； 所述图像投影模块基于接收的图像数据向所述互动区域投影图像。
2.如权利要求1所述的多媒体互动装置，其特征在于，所述图像控制模块进一步包括设定单元、特征获取单元、分析单元和输出单元；所述设定单元用于设定红外影像数据的影像特征以及该影像特征的特征量与输出图像数据的对应关系；所述特征获取单元用于接收由所述红外影像采集模块传送的红外影像数据，从中提取出所述设定单元设定的影像特征，并计算该影像特征的特征量；所述分析单元根据所述特征获取单元的特征量计算结果， 从所述设定单元获取与该特征量计算结果相对应的图像数据；所述输出单元将所述分析单元获取的图像数据输出给所述图像投影模块。
3.如权利要求1所述的多媒体互动装置，其特征在于，所述互动区域包括一玻璃房和设置在该玻璃房内、供互动者站立的底盘，所述玻璃房设有一入口。
4.如权利要求3所述的多媒体互动装置，其特征在于，所述红外影像采集模块为红外摄像机，所述图像控制模块为计算机，所述图像投影模块为投影仪；所述红外摄像机和所述投影仪设置在所述底盘的上方。
5.如权利要求4所述的多媒体互动装置，其特征在于，还包括若干个红外灯，所述若干个红外灯设置在所述底盘的上方。
6.一种多媒体互动方法，其特征在于，包括以下步骤互动者位于互动区域内向空中抛洒物件；利用一图像控制模块预设红外影像数据与输出图像数据的对应关系；利用一红外影像采集模块实时采集所述互动区域内互动者向空中抛洒物件的红外影像数据，并将采集到的红外影像数据传送给所述图像控制模块；所述图像控制模块对从所述红外影像采集模块输入的红外影像数据进行分析处理， 根据预设的对应关系将与该输入的红外影像数据相对应的图像数据输出给一图像投影模块；所述图像投影模块基于接收的图像数据向所述互动区域投影图像。
7.如权利要求6所述的多媒体互动方法，其特征在于，所述预设红外影像数据与输出图像数据的对应关系是指，设定红外影像数据的影像特征以及该影像特征的特征量与输出图像数据的对应关系。
8.如权利要求7所述的多媒体互动方法，其特征在于，所述图像控制模块对从红外影像采集模块输入的红外影像数据进行分析处理是指，从输入的红外影像数据中提取出设定的影像特征，并计算该影像特征的特征量，根据特征量计算结果获取与该特征量计算结果相对应的图像数据。
9.如权利要求6所述的多媒体互动方法，其特征在于，所述互动区域包括一玻璃房和设置在该玻璃房内、供互动者站立的底盘，所述玻璃房设有一入口。
10.如权利要求9所述的多媒体互动方法，其特征在于，所述红外影像采集模块为红外摄像机，所述图像控制模块为计算机，所述图像投影模块为投影仪；所述红外摄像机和所述投影仪设置在所述底盘的上方。
全文摘要
本发明公开了一种基于空间检测的图像变化的多媒体互动装置及其互动方法，该多媒体互动装置包括互动区域、红外影像采集模块、图像控制模块和图像投影模块；其中，红外影像采集模块和图像投影模块设置在该互动区域内；红外影像采集模块用于实时采集互动区域的红外影像数据，并将该红外影像数据传送给图像控制模块；图像控制模块用于预设红外影像数据与输出图像数据的对应关系，并对红外影像采集模块输入的红外影像数据进行分析处理，根据预设的对应关系将与该输入的红外影像数据相对应的图像数据输出给图像投影模块；图像投影模块基于接收的图像数据向互动区域投影图像。本发明可利用采集到的红外影像数据实现投影设备与参与者之间的互动，增加观众的参与感。
文档编号G06F3/01GK102270034SQ20101019369
公开日2011年12月7日 申请日期2010年6月4日 优先权日2010年6月4日
发明者宋娴, 张强, 张惠红, 沈颖 申请人:上海科技馆