一种阵列式伸缩杆动态显示图片的方法
【专利摘要】一种阵列式伸缩杆动态显示图片的方法，所述伸缩杆呈阵列式排列，每根伸缩杆可伸缩地套装在伸缩架上，每根伸缩杆均与用于带动伸缩杆伸缩的驱动机构连接，所述方法包括以下步骤：1)将待显示图片分割成总数与伸缩杆数量相等的区域；2)将所述的待显示图片转换为灰度图，并计算每个区域的灰度均值；3)将所述的区域灰度值通过线性变换为控制伸缩杆动作的伸缩控制量，4)根据所述的伸缩控制量驱动机构带动伸缩杆动作，伸缩杆动作完成后实现图片的动态显示。本发明提供一种成本较低、立体效果良好、人机互动性良好的显示图片的电磁立体伸缩显示装置。
【专利说明】一种阵列式伸缩杆动态显示图片的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及立体显示【技术领域】，尤其是一种立体显示方法。
【背景技术】
[0002]随着科学技术以及审美情趣的提升，人们对于屏幕带来的视觉效果的要求也日益提高，生活中常见的屏幕大约有5、6种，大多已经广泛商业化，应用于商场广告的展示，但却仍然不能给人以立体感，若有一种新型的显示技术，能将图案以立体形式展现在人们眼前，将会给人带来全新的视觉体验。
[0003]屏幕显示技术就是为了迎合人们对视觉感受的追求而发展起来的。屏幕显示直观、方便地为人们传达各类信息，具有极大的发展空间。然而，平面彩色显示屏，易造成人们的视觉疲劳，对于显示屏的内容并不会太关心。导致显示屏的受关注度大幅降低，未达到其预期的功能。现有的立体显示往往借助光线配合以及道具辅助，利用人们视觉上的错觉形成一种3D效果，并不能算是真正意义上的3维立体，现有的立体光感成像技术也因技术成本较高以致不能广泛使用。
[0004]动态的立体显示装置，可以给人们带来新的立体视觉体验，同时也给商家带来不一样的广告传达方式，人们可以从不同角度体验其层次感，既达到了观看者对于审美的高要求，也迎合了商家吸引眼球，展示其产品的目的。在家居装饰方面，立体显示装置技术可打破常规的一成不变的背景墙，家庭成员可以自行设计富有立体感的背景图，每天都有不一样的新感受。
[0005]综上所述，阵列式伸缩杆动态显示图片的方式在吸引度、互动性方面有极大的发展空间。因此，我们的生活需要这种富有立体感，动态且可人机互动的新型装置的存在。
【发明内容】
[0006]为了克服已有立体显示方式的成本较高、立体效果较差、人机互动性较差的不足，本发明提供一种成本较低、立体效果良好、人机互动性良好的阵列式伸缩杆动态显示图片的方法。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0008]一种阵列式伸缩杆动态显示图片的方法，所述伸缩杆呈阵列式排列，每根伸缩杆可伸缩地套装在伸缩架上，每根伸缩杆均与用于带动伸缩杆伸缩的驱动机构连接，所述方法包括以下步骤:
[0009]I)将待显示图片分割成总数与伸缩杆数量相等的区域；
[0010]2)将所述的待显示图片转换为灰度图，并计算每个区域的灰度均值；
[0011]3)将所述的区域灰度值通过线性变换为控制伸缩杆动作的伸缩控制量，
[0012]4)根据所述的伸缩控制量驱动机构带动伸缩杆动作，伸缩杆动作完成后实现图片的动态显示。
[0013]进一步，所述的驱动机构为电机，所述伸缩控制量为电机的旋转角度。[0014]更进一步，所述的驱动机构为电磁平面，所述电磁平面与所述伸缩架平行布置，所述伸缩杆为电磁伸缩杆，所述电磁伸缩杆与通断电控制板连接，所述伸缩控制量为通电时间。
[0015]当然，所述伸缩控制量也可以选择其他的方式。
[0016]优选的，所述线性变换为等比例变换，当然，也可以选择其他的线性变换方式。
[0017]所述伸缩杆呈n*m阵列式分布，η为行数，m为列数，η和m为大于3的自然数，所述步骤I)中，所述待显示图片分割成n*m个区域。该方案中，伸缩杆的阵列与区域的阵列一一对应，这样能够最优化的显示图片。
[0018]本发明的技术构思为:将待显示图片转换为灰度图，灰度图经过计算机处理转化为电机的控制量，根据控制量控制电机旋转，带动伸缩杆至相应位置；密布的伸缩杆紧密排列形成高度差，显示出图片的立体效果，本发明可广泛应用于各大建筑物、广场、商场等场所的展示与广告，以及家庭内部的装饰等。
[0019]本发明的有益效果主要表现在:1、控制原理易于实现；2、可广泛应用于商场内广告墙以及大型建筑外墙装饰，形成动态墙壁。中型密布的立体显示装置可应用于家庭墙壁装饰，提升人们与屏幕的互动效果；3、用户可创造性地自制图案，具有极强的可操作性与人机互动性。图片可以由电脑一张张输入控制，只需提高步进电机工作速率，便可使伸缩管快速伸缩，使得立体图案动态变化，实现动态效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为实例I的立体伸缩显示装置工作原理图。
[0021]图2为实例I的伸缩杆数量IOX 10为例的原理装置工作效果图。
[0022]图3为实例I的外伸缩杆立体效果图，其中，圆形端帽仅显示了一排。
[0023]图4为实例2的立体电磁伸缩显示装置工作原理图。
[0024]图5为实例2的电磁平面带动电磁伸缩杆移动的原理图，其中(a)为起始平面，(b)为中间过程，(C)为最终成像。
[0025]图6为实例2的单列电磁伸缩管螺旋线接线方式。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0027]参照图1?图6，一种阵列式伸缩杆动态显示图片的方法，所述伸缩杆呈阵列式排列，每根伸缩杆可伸缩地套装在伸缩架上，每根伸缩杆均与用于带动伸缩杆伸缩的驱动机构连接，所述方法包括以下步骤:
[0028]I)将待显示图片分割成总数与伸缩杆数量相等的区域；
[0029]2)将所述的待显示图片转换为灰度图，并计算每个区域的灰度均值；
[0030]3)将所述的区域灰度值通过线性变换为控制伸缩杆动作的伸缩控制量，
[0031]4)根据所述的伸缩控制量驱动机构带动伸缩杆动作，伸缩杆动作完成后实现图片的动态显示。
[0032]进一步，所述的驱动机构为电机，所述伸缩控制量为电机的旋转角度。
[0033]更进一步，所述的驱动机构为电磁平面，所述电磁平面与所述伸缩架平行布置，所述伸缩杆为电磁伸缩杆，所述电磁伸缩杆与通断电控制板连接，所述伸缩控制量为通电时间。
[0034]当然，所述伸缩控制量也可以选择其他的方式。
[0035]优选的，所述线性变换为等比例变换，当然，也可以选择其他的线性变换方式。
[0036]所述伸缩杆呈n*m阵列式分布，η为行数，m为列数，η和m为大于3的自然数，所述步骤I)中，所述待显示图片分割成n*m个区域。该方案中，伸缩杆的阵列与区域的阵列一一对应，这样能够最优化的显示图片。
[0037]实例1:本实例的驱动机构为电机，所述伸缩控制量为电机的旋转角度。参照图1?图3，依照本发明的方法实现的立体伸缩显示装置，包括机架5、外伸缩杆4、内伸缩杆2、外伸缩杆保持架6和内伸缩杆限位架3，所述机架5的下方安装内伸缩杆限位架3，所述内伸缩杆限位架3上开有阵列式布置的内伸缩孔，所述内伸缩杆2可转动地套装在所述内伸缩孔内，所述内伸缩杆2的上端与所述外伸缩杆4的内腔下端螺纹连接，所述外伸缩杆4的上端可上下滑动穿过所述外伸缩杆保持架6的外伸缩孔，所述外伸缩孔和外伸缩杆4的截面为非圆形，所述内伸缩杆2的下端与电机8的输出轴联动，所述电机8与所述计算机控制器9连接；
[0038]所述计算机控制器9包括:用于将图片分割成总数与伸缩杆阵列数量相等的区域的图像分割模块，用于将图片转换为灰度图并计算每个区域的灰度均值的灰度计算模块，用于根据区域灰度值通过等比例变换为控制电机转角的控制量的电机控制模块；所述图像分割模块与所述灰度计算模块连接，所述灰度计算模块与所述电机控制模块连接，所述电机控制模块与所述电机的控制端连接。
[0039]进一步，所述内伸缩杆2的下端安装联轴器7，一排内伸缩杆下端的联轴器7位于一根直线上，所述电机8的输出轴的上端设有连接杆，所述连接杆与一排内伸缩杆下端的联轴器配合。
[0040]再进一步，所述电机8可滑动地安装在导轨I上，所述导轨I安装在机架5上，所述导轨I位于内伸缩杆限位架3的下方，所述电机8与用于带动电机滑动的驱动机构连接，所述驱动机构与计算机控制器9连接。
[0041]更进一步，所述外伸缩孔和外伸缩杆的截面为方形、三角形或椭圆形。该形状的限定是为了使得外伸缩杆不能转动，只能上下运动。
[0042]所述内伸缩孔和内伸缩杆的截面通常选择圆形，该形状便于实现转动。
[0043]所述外伸缩杆5的上端设有圆形端帽。
[0044]所述图像分割模块、灰度计算模块和电机控制模块均可以为硬件电路，且各个模块可以集成在一块控制板上。
[0045]本实施例以形成一个圆凸面为例，以伸缩杆数为10X10的原理屏为例，参照图1。本发明是一种通过图片的固有属性——灰度值，通过电机带动伸缩杆伸缩控制，从而形成伸缩杆高低差异，展现立体效果的显示装置技术。如图1，立体伸缩显示装置由外伸缩杆4、内伸缩杆2、外伸缩杆保持架6、内伸缩杆限位架3、机架5、导轨1、电机8、计算机控制器9组成，所述的外伸缩杆保持架开有等距排列的方孔，所述的计算机控制器9控制所述的电机8在所述的导轨I上横向移动至每排内伸缩杆2下方，带动伸缩杆伸缩至相应位置。内伸缩杆2安装在内伸缩杆限位架3上，限制内伸缩杆2的轴向移动，外伸缩杆4 (方形)安装在外伸缩杆保持架6上，外伸缩杆保持架6上带有整齐排列的方孔，限制外伸缩杆4的自旋运动，机架5将各部分组装为一体。
[0046]立体伸缩显示装置动态显示图片的步骤为I)将图片分割成总数与伸缩杆数量相等的区域，2)将所述的图片转换为灰度图，并计算每个区域的灰度均值，3)将所述的区域灰度值通过等比例变换为控制电机转角的控制量，4)计算机根据所述的控制量控制电机8旋转一定角度，并通过螺杆带动伸缩杆伸缩至相应位置。具体实施方案为:计算机控制单元9将圆凸面图片分割成总数与伸缩杆数量相等的区域，将圆凸面图片转换为灰度图，并计算每个区域的灰度均值为M (0-255)，将区域灰度值M等比例转化为控制电机的控制量N，根据控制量N控制电机8旋转角度S。电机8在导轨I上移动至内伸缩杆2的联轴器7下方，并旋转相应角度SI,由于内伸缩杆2与外伸缩杆4分别被限位，外伸缩杆4将伸缩至相应高度H1，到达指定高度后，电机8在导轨I上移至下一排内伸缩杆2联轴器7下方，旋转相应角度S2，抬升伸缩杆至相应高度H2。当电机8移动至最后一排内伸缩杆2下方，并旋转相应角度S后，显示装置显示出立体的圆凸面。当电机反向旋转，则伸缩杆将回到初始位置，恢复至平面。在计算机的控制下，选取快速变化的图片，改变旋转控制量的输出时间，可实现图片的动态立体显示。
[0047]采用本发明所提出图像像素灰度值控制伸缩杆形成立体显示装置的方法，通过计算机对图片简单的处理，控制显示装置的显示内容，实现立体效果，可取代各大型商场的喷绘广告墙，可运用于建筑物、广场、商场等场所的展示与广告，以及家庭内部的装饰等，另根据图片灰度也可应用于立体喷泉的展示，在水柱等高的前提下控制喷水口的升降，形成立体水柱面。
[0048]实例2:本实例的驱动机构为电磁平面，所述电磁平面与所述伸缩架平行布置，所述伸缩杆为电磁伸缩杆，所述电磁伸缩杆与通断电控制板连接，所述伸缩控制量为通电时间。参照图4?图6，依照本发明的方法实现的电磁立体伸缩显示装置，包括机架、电磁伸缩杆11、电磁伸缩杆保持架12、电磁平面14、通断电控制板10和计算机控制器13，所述机架上平行地布置所述电磁伸缩杆保持架12、电磁平面14，所述电磁伸缩杆保持架12上开有阵列式布置的伸缩孔，所述电磁伸缩杆11可伸缩地套装在伸缩孔内，每根电磁伸缩杆11均与通断电控制板10电连接，所述通断电控制板10与所述计算机控制单元13连接；
[0049]所述计算机控制单元13包括:用于将图片分割成总数与电磁伸缩杆阵列数量相等的区域的图像分割模块，用于将图片转换为灰度图并计算每个区域的灰度均值的灰度计算模块，用于根据区域灰度值通过等比例变换为通电时间长短的通电控制模块；所述图像分割模块与所述灰度计算模块连接，所述灰度计算模块与所述通电控制模块连接，所述通电控制模块与所述通断电控制板连接。
[0050]进一步，所述机架上安装移动架15，所述电磁平面14(该电磁平面为一块电磁平面板)可滑动地安装在所述移动架15上。
[0051]再进一步，所述的电磁伸缩杆11内部装有螺线管，螺线管与通断电控制板10相连接。
[0052]更进一步，所述的电磁伸缩杆11杆身开槽，作为螺线管与通断电控制板的线路通道。
[0053]所述伸缩孔和电磁伸缩杆11的截面呈圆形。当然，也可以为其他形状，相对来说，圆形有利于电磁伸缩杆的滑动。
[0054]本实施例以形成圆凹面为例，以电磁伸缩杆数为6X6的原理装置为例，参照图1。图片立体伸缩显示屏由一组电磁伸缩杆2组成，立体电磁显示装置显示图片内容的步骤为
I)将图片分割成总数与电磁伸缩杆2数量相等的区域，2)将所述的图片转换为灰度图，并计算每个区域的灰度均值，3)将所述的区域灰度值转化为通电时间长短的控制量，4)计算机根据所述的控制量控制各电磁伸缩杆11通、断电时间长短；所述的立体电磁显示装置由电磁平面14、电磁平面移动架15、电磁伸缩杆11、电磁伸缩杆保持架12、通断电控制板10、计算机控制器13、机架组成，初始位置时，所述的电磁平面14和所述的电磁伸缩杆11同时通电，电磁平面14在所述的电磁平面移动架15上移动，在磁力作用下带动电磁伸缩杆11移动，达到既定控制时间后电磁伸缩杆11断电，各电磁伸缩杆11停留在指定位置，形成立体图案。
[0055]本发明是一种通过图片的固有属性——灰度值，通过电磁平面带动电磁伸缩杆伸缩控制，从而形成电磁伸缩杆高低差异，展现立体效果的显示装置技术。形成圆凹面的具体步骤如下，计算机控制单元13将圆凹面图片分割成总数与电磁伸缩杆11数量6X6 (即36)份区域，将图片转换为灰度图，并计算每个区域的灰度均值M(0-255)，将区域灰度值等比例转化为控制电磁伸缩杆11通电时间长短的控制量T(O-1Os)，传递给通断电控制板10，通断电控制板10控制各电磁伸缩杆11的通断电。初始位置时，电磁平面14和电磁伸缩杆11同时通电，所有电磁伸缩杆11在电磁平面14的带动下向后移动。图像区域灰度值越高，像素点亮度越高，对应的电磁伸缩杆11通电时间越短，移动距离越短，如纯白点M值为255，通电时间T为Os，纯黑点M值为0，通电时间T为10s，移动距离最长，最终在通电磁平面14的对立面形成立体圆凹面图案。
[0056]采用本发明所提出的图像灰度值控制电磁伸缩杆形成立体显示装置的方法，通过计算机对图片简单的控制，可取代各大型商场的喷绘广告墙，可广泛应用于建筑物、广场、商场等场所的展示与广告，以及家庭内部的装饰等，另根据图片灰度也可应用于立体喷泉的展示，在水柱等高的前提下控制喷水口的升降，形成立体水柱面。
[0057]本说明书的实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
【权利要求】
1.一种阵列式伸缩杆动态显示图片的方法，其特征在于:所述伸缩杆呈阵列式排列，每根伸缩杆可伸缩地套装在伸缩架上，每根伸缩杆均与用于带动伸缩杆伸缩的驱动机构连接，所述方法包括以下步骤: 1)将待显示图片分割成总数与伸缩杆数量相等的区域； 2)将所述的待显示图片转换为灰度图，并计算每个区域的灰度均值； 3)将所述的区域灰度值 通过线性变换为控制伸缩杆动作的伸缩控制量， 4)根据所述的伸缩控制量驱动机构带动伸缩杆动作，伸缩杆动作完成后实现图片的动态显示
2.如权利要求1所述的阵列式伸缩杆动态显示图片的方法，其特征在于:所述的驱动机构为电机，所述伸缩控制量为电机的旋转角度。
3.如权利要求1所述的阵列式伸缩杆动态显示图片的方法，其特征在于:所述的驱动机构为电磁平面，所述电磁平面与所述伸缩架平行布置，所述伸缩杆为电磁伸缩杆，所述电磁伸缩杆与通断电控制板连接，所述伸缩控制量为通电时间。
4.如权利要求1~3之一所述的阵列式伸缩杆动态显示图片的方法，其特征在于:所述线性变换为等比例变换。
5.如权利要求1~3之一所述的阵列式伸缩杆动态显示图片的方法，其特征在于:所述伸缩杆呈n*m阵列式分布，η为行数，m为列数，η和m为大于3的自然数，所述步骤I)中，所述待显示图片分割成n*m个区域。
【文档编号】G06F3/14GK104008710SQ201410168107
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】郑勇 申请人:郑勇