专利名称：一种触控互动球幕及可成像触控互动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及多媒体领域，尤其涉及一种触控互动球幕及可成像触控互动装置。
背景技术：
小型化设备的单点触控，灵敏度、实时性、稳定性和准确度都能满足普通要求。从小型化发展到现有的大型化、多点化，触控技术有了长足发展。但是，将传统的触摸膜获取操作信息的方式，应用到大型化触控界面操作中显得格外的不足，并且信息交互以平面图像为主,互动体验不真实,用户体验差。
发明内容本实用新型提供一种触控互动球幕及可成像触控互动装置，可以应用于大型化触控界面操作，且能够进行三维图像的成像及互动。本实用新型的目的是通过以下技术措施实现的本实用新型的一种触控互动球幕包括可透光的屏幕主体，该屏幕主体是底部开设有光路通道口的球形，所述屏幕主体的表面涂覆有纳米材料。在本实用新型的一种触控互动球幕的一种实施方式中，所述光路通道口是圆形，且所述光路通道口的边沿有伸向所述屏幕主体之外的凸起。所述光路通道口的口径长度小于球形屏幕主体的直径长度。本实用新型的一种可成像触控互动装置包括触控互动球幕，该触控互动球幕包括可透光的屏幕主体，该屏幕主体是底部开设有光路通道口的球形，所述屏幕主体的表面涂覆有纳米成像材料；三维投影仪，安装于所述光路通道口的正下方；动作捕捉装置，该动作捕捉装置包括摄像头，所述摄像头固定在所述三维投影仪的顶部，并在所述光路通道口的覆盖范围之内。红外发射装置，位于所述光路通道口的下方且所述红外发射装置的顶端低于所述动作捕捉装置的顶端；处理计算机，与所述三维投影仪和动作捕捉装置电连接。在本实用新型的一种实施方式中，所述三维投影仪是短焦距的广角投影仪。所述摄像头的镜头与所述投影仪的镜头共面。在本实用新型的另一种实施方式中，所述动作捕捉装置为一个或一个以上摄像头。在本实用新型的又一种实施方式中，所述可成像触控互动装置还包括支撑装置，该支撑装置的顶部开设有与所述光路通道口对应的开口，并与所述屏幕主体卡接。进一步的，所述三维投影仪、动作捕捉装置、红外发射装置和处理计算机均设置于所述支撑装置内部。本实用新型与现有技术相比具有如下优点本实用新型的一种触控互动球幕具有360度全方位的可成像及触控操作识别范围，且采用纳米成像涂料使光反射更容易被捕捉识别。本实用新型的一种可成像触控互动装置，一方面，通过光反射进行触控定位，能够准确的响应用户操作，且可以应用于大型化触控界面；另一方面，利用三维投影仪投射三维图像与用户进行互动，真实感强，体验价值高。
图I是本用新型的一种触控互动球幕的实施例一的结构示意图；图2是本用新型的一种触控互动球幕的实施例二的结构示意图； 图3是本实用新型的一种可成像触控互动装置的实施例一的结构示意图；图4是本实用新型的一种可成像触控互动装置的实施例二的结构示意图；图5是本实用新型的动作捕捉装置的红外捕捉示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。图I是本实用新型的一种触控互动球幕的实施例一的结构示意图，如图所示，在本实施例中，触控互动球幕包括可透光的屏幕主体1，屏幕主体I是球形，其底部开设有光路通道口 7。光路通道口 7的口径长度小于球形屏幕主体I的直径长度。屏幕主体I的外表面9涂覆添加有纳米TiO2的纳米成像材料，由于纳米粒子具有特殊的光学性能，使得触控互动球幕具有良好的反射红外线的功能。屏幕主体I是纳米材料制成或者是以现有技术手段制成。图2是本实用新型的一种触控互动球幕的实施例二的结构示意图，如图所示，在本实施例中，触控互动球幕包括可透光的屏幕主体1，屏幕主体I是球形，其底部开设有光路通道口 7，光路通道口 7的边沿有伸向屏幕主体I之外的凸起10，上述凸起10用于触控互动球幕与其他装置的连接固定。屏幕主体I的内表面11和外表面9均涂覆添加有纳米SiO2的纳米成像材料，由于纳米粒子具有特殊的光学性能，使得触控互动球幕具有良好的反射红外线的功能。光路通道口7的口径长度小于球形屏幕主体I的直径长度。屏幕主体I是纳米材料制成或者是以现有技术手段制成。在本实用新型的其他实施方式中，光路通道口 7的面积以覆盖红外发射、捕捉装置和投影装置为准，或者以红外发射、捕捉装置以及投影装置的光路能达到触控互动屏幕内的360度全方位覆盖为准。屏幕主体也可以是不规则的形状，例如球形屏幕主体的内表面或外表面根据需要进行打孔或者设置凸起等。上面对本实用新型的一种触控互动球幕做了详细说明，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型的一种可成像触控互动装置进行详细说明。图3是本实用新型的一种可成像触控互动装置的实施例一的结构示意图，参照图3，在本实施例中，该可成像触控互动装置包括成像屏幕，三维投影仪4、动作捕捉装置5、红外发射装置6和处理计算机3。其中，成像屏幕是触控互动球幕，用于三维图形的成像，该触控互动球幕包括可透光的球形屏幕主体I，所述屏幕主体I的表面涂覆有纳米成像材料。在本实施例中，选用的是添加有纳米TiO2的纳米涂料，由于纳米粒子具有特殊的光学性能，它具有良好的反射红外线的功能，所以选用添加有纳米TiO2的纳米涂料，可以将红外线进行较大能量的反射，从而使得动作捕捉装置捕捉到的红外线信号强度大，反应更精准。成像屏幕的底端开设有圆形光路通道口 7，是红外线进发射和反射以及三维投影仪进行投影的必要的光路通道。三维投影仪4安装在所述光路通道口 7的正下方，用于投射图形图像到成像屏幕上。红外发射装置6用于在球型成像体的表面布上红外层。红外发射装置6位于光路通道口 7的下方且该红外发射装置6的顶端低于动作捕捉装置5的顶端，以避免摄像头因接收到不必要的的红外线而造成繁复处理甚至无法处理的现象。动作捕捉装置5包括两个摄像头，这两个摄像头对称的固定在三维投影仪4的顶部的两端，并在所述光路通道口 7的覆盖范围之内。参照图4，当球型成像体的表面被触动后，会导致红外线产生反射，从而被摄像头捕捉到，即可以获取不规则物体或球体的表面图形信息，之后，动作捕捉装置5将光信号转化为电信号传递给处理计算机3进行处理。在本实用新型的另一种实施方式中，成像屏幕是不规则的成像体，使用的纳米成像涂料是添加了纳米SiO2的纳米涂料，可以显著提高涂料的抗老化性能，从而使得成像屏幕更加耐久实用。三维投影仪可以选择短焦距的广角投影仪，投影仪与成像屏幕之间的距离很短，并且能投出较大的画面。另外，动作捕捉装置的摄像头的镜头与投影仪的镜头共面。图4是本实用新型的一种可成像触控互动装置的实施例二的结构示意图，在本实施方式中，与图3所示的本实用新型的实施例相比，可成像触控互动装置还包括房形支撑装置2，该支撑装置2的顶部开设有与光路通道口 7对应的开口，并与屏幕主体I卡接，以起到固定支撑作用。三维投影仪4、动作捕捉装置5、红外发射装置6和处理计算机3设置于所述支撑装置2的内部。成像屏幕采用的纳米成像涂料是同时添加了 5102和1102的纳米涂料的纳米涂料，红外反射强度大且抗老化性能强，具有突出的实用价值。动作捕捉装置5包括与处理计算机3电连接的3个摄像头，3个摄像头对称的分布在三维投影仪4的周围，并且3个摄像头的镜头共面进行红外反射捕捉。在本实用新型中，动作捕捉装置根据需求可以包括多个摄像头，所有的摄像头对称固定在三维投影仪顶端边侧。三维投影仪与成像屏幕间的距离，动作捕捉装置与成像屏幕间的距离以及红外发射装置与成像屏幕间的距离均可以根据需求进行调节。上述距离调节过程可以通过调节装置实现。例如，利用马达装置将投影仪与成像屏幕间的距离拉大，从而使得投影仪在成像屏幕上投射的图形图像的最大范围减小，或者利用螺旋调焦装置将动作捕捉装置与成像屏幕间的距离拉近，以增大触控捕捉范围。另外，红外发射装置也可以根据需求调节它在所述光路通道口覆盖范围内的位置。上面对本实用新型的一种可成像触控互动装置进行了详细说明，下面对本实用新型的一种处理流程进行详细说明。在本实用新型中，信息处理计算机配置有实时操作系统、进行影片效果处理的影片图形处理软件、进行触控操作的解析和分发的触控信息处理软件以及进行摄像头的无缝、拼接和不规则图像获取的摄像头拼接处理软件。系统启动后由红外发射装置将红外线打入成像屏幕的表面进行红外层的部署。处理计算机进行工作，运行的影片处理软件运行影片或是其他互动软件，处理计算机把影片或是其他互动信息送入三维投影仪中，由三维投影仪将互动信息投射到成像屏幕上，从而使成像屏幕呈现出互动信息内容。参照图5，当人对成像屏幕进行操作时，红外发射装置部署的红外线8被手指遮挡住后经手指反射到动作捕捉装置5中，动作捕捉装置5捕捉到球面或是不规则面的红外反射点，将获取的光图像信息处理后转换成电信号传入处理计算机中进行处理。处理计算机将电信号进行分析处理转换为坐标信息封装成协议分发给处理计算机中运行的影片处理软件或是其他特效软件进行解析，对影片或是其他特效进行操作，处理后传入三维投影仪，进而投射到成像屏幕中呈现出人与立体图像进行互动的效果。以上结合具体实施方式
对本实用新型进行了说明，这些具体实施方式
仅仅是示例性的，不能以此限定本实用新型的保护范围，本领域技术人员在不脱离本实用新型实质的 前提下可以进行各种修改、变化或替换。因此，依照本实用新型所作的各种等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。
权利要求1.一种触控互动球幕，包括可透光的屏幕主体，其特征在于，该屏幕主体是底部开设有光路通道口的球形，所述屏幕主体的表面涂覆有纳米成像材料。
2.根据权利要求I所述的触控互动球幕，其特征在于，所述光路通道口是圆形，且所述光路通道口的边沿有伸向所述屏幕主体之外的凸起。
3.根据权利要求I所述的触控互动球幕，其特征在于，所述光路通道口的口径长度小于球形屏幕主体的直径长度。
4.一种可成像触控互动装置，其特征在于，所述可成像触控互动装置包括 触控互动球幕，该触控互动球幕包括可透光的屏幕主体，该屏幕主体是底部开设有光路通道口的球形，所述屏幕主体的表面涂覆有纳米成像材料； 三维投影仪，安装于所述光路通道口的正下方； 动作捕捉装置，该动作捕捉装置包括摄像头，所述摄像头固定在所述三维投影仪的顶部，并在所述光路通道口的覆盖范围之内； 红外发射装置，位于所述光路通道口的下方且所述红外发射装置的顶端低于所述动作捕捉装置的顶端； 处理计算机，与所述三维投影仪和动作捕捉装置电连接。
5.根据权利要求4所述的可成像触控互动装置，其特征在于，所述三维投影仪是短焦距的广角投影仪。
6.根据权利要求4所述的可成像触控互动装置，其特征在于，所述摄像头的镜头与所述投影仪的镜头共面。
7.根据权利要求4所述的可成像触控互动装置，其特征在于，所述动作捕捉装置为一个或一个以上摄像头。
8.根据权利要求4所述的可成像触控互动装置，其特征在于，所述可成像触控互动装置还包括支撑装置，该支撑装置的顶部开设有与所述光路通道口对应的开口，并与所述屏幕主体卡接。
专利摘要本实用新型提供一种触控互动球幕。该触控互动球幕包括可透光的屏幕主体，该屏幕主体是底部开设有光路通道口的球形，所述屏幕主体的表面涂覆有纳米材料。相应的，本实用新型还提供一种可成像触控互动装置。本实用新型的一种触控互动球幕具有360度全方位的可成像及触控操作识别范围，且采用纳米成像涂料使光反射更容易被捕捉识别，精确度高。本实用新型的一种可成像触控互动装置，一方面，通过光反射进行触控定位，能够准确的响应用户操作，且可以应用于大型化触控界面；另一方面，利用三维投影仪投射三维图像与用户进行互动，真实感强，体验价值高。
文档编号G06F3/042GK202486745SQ20112044273
公开日2012年10月10日 申请日期2011年11月10日 优先权日2011年11月10日
发明者廖文瑾, 贺建平, 黄金亮 申请人:深圳市赛野展览展示有限公司