一种基于回波信号的场景交互系统及交互方法与流程

本申请涉及广告系统技术领域，特别是涉及一种基于回波信号的场景交互系统及交互方法。

背景技术：

传统广告橱窗的覆盖率很高，但由于其基本上都是单向模式，其广告效果在逐渐下滑，比起互联网以及移动系统更有针对性的广告途径显得尤为不足。一是用户更习惯观看手机屏幕，二是对传统广告橱窗见怪不怪、熟视无睹，三是众多广告橱窗千篇一律，激发不起兴趣。

因此，如何提供一种场景交互系统和交互方法，可识别用户个体或特定物体并根据不同应用场景予以不同反馈，通过趣味交互形式激发用户主动观看广告，从而获得更有效的广告宣传效果是一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

本申请提供一种基于回波信号的场景交互系统及交互方法，能够识别交互信号并根据不同交互信号予以不同反馈激发用户主动观看广告。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种基于回波信号的场景交互方法，该场景交互方法基于场景交互系统，该场景交互系统包括依次连接的信号采集器、信号处理器、内容服务器和显示器，该信号采集器包括至少一个传感器，各传感器对应不同的识别区域，该方法包括：利用信号采集器向对应的识别区域发射对应的发射信号后，采集现实场景中各发射信号对应的回波信号以获取待识别的交互信号；利用信号处理器对交互信号进行处理以获取交互参数数据；利用内容服务器根据交互参数数据输出对应的交互内容至显示器，以使显示器显示交互内容。

其中，传感器为声呐传感器，发射信号为声波信号。

其中，传感器为雷达传感器，发射信号为电磁波信号。

其中，利用信号处理器对交互信号进行处理以获取交互参数数据的步骤包括：利用信号处理器对交互信号进行处理以获取当前的整体感应热区图；利用信号处理器对当前的和历史的整体感应热区图进行跟踪以获取交互参数数据。

其中，信号处理器包括第一处理器和第一存储器，利用信号处理器对交互信号进行处理以获取当前的整体感应热区图的步骤包括：利用第一处理器遍历各传感器获取的待识别的交互信号以得到极坐标系下的局部感应检测图；利用第一处理器将极坐标系下的各局部感应检测图转换为笛卡尔坐标系下的各局部感应热区图；利用第一处理器根据第一存储器预先存储的拼接参数对各局部感应热区图进行拼接以获取当前的整体感应热区图。

其中，信号处理器进一步包括第二处理器，利用信号处理器对当前的和历史的整体感应热区图进行跟踪以获取交互参数数据的步骤包括：利用第二处理器根据当前的整体热区图获取当前的各识别位置信息；利用第二处理器根据当前的和历史的各识别位置信获取交互参数数据。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种基于回波信号的场景交互系统，包括：信号采集器，包括至少一个传感器，各传感器设置于不同的识别区域，该信号采集器用于向对应的识别区域发射对应的发射信号后，采集现实场景中各发射信号对应的回波信号以获取待识别的交互信号；信号处理器，与信号采集器连接，用于对信号采集器输出的交互信号进行处理以获取交互参数数据；内容服务器，与信号处理器连接，用于根据信号处理器输出的交互参数数据输出对应的交互内容；显示器，与内容服务器连接，用于显示内容服务器输出的交互内容。

其中，信号处理器对交互信号进行处理以获取交互参数数据的操作包括：信号处理器对交互信号进行处理以获取当前的整体感应热区图后，对当前的和历史的整体感应热区图进行跟踪以获取交互参数数据。

其中，信号处理器包括第一处理器和第一存储器，信号处理器对交互信号进行处理以获取当前的感应热区图的操作包括：第一处理器遍历各传感器获取的待识别的交互信号以得到极坐标系下的局部感应检测图；第一处理器将极坐标系下的各局部感应检测图转换为笛卡尔坐标系下的各局部感应热区图；第一处理器根据第一存储器预先存储的拼接参数对各局部感应热区图进行拼接以获取当前的整体感应热区图。

其中，信号处理器进一步包括第二处理器，信号处理器对当前的和历史的整体感应热区图进行跟踪以获取交互参数数据的操作包括：第二处理器根据当前的整体热区图获取当前的各识别位置信息；第二处理器根据当前的和历史的各识别位置信获取交互参数数据。

本申请的有益效果是：本发明的基于回波信号的场景交互系统及交互方法利用信号采集器采集现实场景中待识别的交互信号，利用信号处理器对交互信号进行处理以获取交互参数数据，利用内容服务器根据交互参数数据输出对应的交互内容至显示器，从而能够达到通过交互形式激发用户主动观看广告，从而获得更有效的广告宣传效果的目的。

附图说明

图1是本申请第一实施例的基于回波信号的场景交互系统的结构示意图；

图2是本申请第一实施例的基于回波信号的场景交互方法的流程示意图；

图3是本申请第二实施例的基于回波信号的场景交互系统的结构示意图；

图4是本申请第二实施例的基于回波信号的场景交互方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

图1是本申请第一实施例的基于回波信号的场景交互系统的结构示意图。如图1所示，场景交互系统100包括信号采集器11、信号处理器12、内容服务器13和显示器14。

信号采集器11包括至少一个传感器111，各传感器111设置于不同的识别区域。信号采集器11用于向对应的识别区域发射对应的发射信号后，采集现实场景中各发射信号对应的回波信号以获取待识别的交互信号。其中，传感器例如可以为声呐传感器、也可以为雷达传感器，交互信号例如可以为声波信号、也可以为电磁波信号。

优选地，当传感器111为雷达传感器时，信号采集器11进一步包括分贝仪(未图示)，信号采集器11进一步用于采集声音信号以获取待识别的交互信号。

信号处理器12与信号采集器11连接，用于对信号采集器11输出的交互信号进行处理以获取交互参数数据。其中，交互参数数据例如可以包括用户个体/特定物体的身份标识信息和跟踪位置信息。

内容服务器13与信号处理器12连接，用于根据信号处理器12输出的交互参数数据输出对应的交互内容。其中，内容服务器13中存储有不同的交互内容、以及交互参数数据和交互内容的映射关系。

显示器14与内容服务器13连接，用于显示内容服务器13输出的交互内容。

图2是申请第一实施例的基于回波信号的场景交互方法的流程示意图，图2所示的场景交互方法基于图1所示的场景交互系统。需注意的是，若有实质上相同的结果，本申请的方法并不以图2所示的流程顺序为限。如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤s101：利用信号采集器向对应的识别区域发射对应的发射信号后，采集现实场景中各发射信号对应的回波信号以获取待识别的交互信号。

在步骤s101中，信号采集器包括至少一个传感器，各传感器设置于不同的识别区域。传感器例如可以为声呐传感器、也可以为雷达传感器；交互信号例如可以为声波信号、也可以为电磁波信号。

优选地，当传感器为雷达传感器时，信号采集器进一步包括分贝仪，信号采集器进一步用于采集声音信号以获取待识别的交互信号。

步骤s102：利用信号处理器对交互信号进行处理以获取交互参数数据。

在步骤s102中，交互参数数据例如可以包括用户个体/特定物体的身份标识信息和跟踪位置信息。

步骤s103：利用内容服务器根据交互参数数据输出对应的交互内容至显示器。

在步骤s103中，内容服务器中存储了不同的交互内容、以及交互参数数据和交互内容的映射关系。

步骤s104：利用显示器显示内容服务器输出的交互内容。

在步骤s104中，显示器显示的交互内容不是一成不变的，其会根据交互参数数据的不同而发生变化。

通过上述方式，本发明利用信号采集器采集现实场景中待识别的交互信号，利用信号处理器对交互信号进行处理以获取交互参数数据，利用内容服务器根据交互参数数据输出对应的交互内容至显示器，从而能够达到通过交互形式激发用户主动观看广告，从而获得更有效的广告宣传效果的目的。

图3是本申请第二实施例的基于回波信号的场景交互系统的结构示意图。如图3所示，场景交互系统200包括信号采集器21、信号处理器22、内容服务器23和显示器24。

信号采集器21包括至少一个传感器211，其中，各传感器211设置于不同的识别区域。优选地，传感器211的数量为三个，三个传感器211各自有一定的识别区域且边缘重叠，其识别区域相互拼接后可以组成一个大的扇形识别区域，从而可以识别出进入整体识别区域的用户个体或特定物体并且做出交互反应。

至少一个传感器211用于向对应的识别区域发射对应的发射信号后，采集现实场景中各发射信号对应的回波信号以获取待识别的交互信号。

在本实施例中，传感器211为雷达传感器，发射信号为电磁波信号，优选地，电磁波信号为脉冲电磁波。具体来说，雷达传感器发射的电磁波信号在遇到用户个体或特定物体后会反射回来产生回波信号，根据飞行时间技术(timeofflight，tof)可以计算出用户个体或特定物体与雷达的实际距离。其中，雷达传感器例如为24ghz雷达传感器。

优选地，当传感器211为雷达传感器时，信号采集器21进一步包括分贝仪(未图示)，信号采集器21进一步用于采集声音信号以获取待识别的交互信号。具体来说，信号采集器21中的分贝仪采集声音信号的工作过程具体为：由分贝仪中的传声器将声音信号转换为电信号，再由放大器变换阻抗，将电信号进行频率计权，然后再经衰减器及放大器将电信号放大器放大到预定幅度阈值，至此完成对声音信号的采集。其中，分贝仪例如为深达威数字噪音计分贝测量仪sw523。

在其它实施例中，传感器211还可以为声呐传感器，发射信号为声波信号。具体来说，声呐传感器发射的声波信号在遇到用户个体或特定物体后会反射回来产生回波信号，依据发射信号反射回来的时间和回波信号的形态可以计算出用户个体或特定物体与声呐传感器的实际距离。其中，声呐传感器例如为pololu原装进口的mb1010。

信号处理器22与信号采集器21连接，用于对信号采集器21输出的交互信号进行处理以获取交互参数数据。

其中，信号处理器22对交互信号进行处理以获取交互参数数据的操作包括：信号处理器22对交互信号进行处理以获取当前的整体感应热区图；信号处理器22对当前的和历史的整体感应热区图进行跟踪以获取交互参数数据。

具体来说，信号处理器22包括第一处理器221、与第一处理器221连接的第一存储器222、以及第二处理器223，至少一个传感器211通过对应的串口与第一处理器221连接，第一处理器221通过第一有线网络与第二处理器223连接。其中，第一存储器222用于预先存储拼接参数。其中，第一处理器221、第二处理器223例如为摩托罗拉的dsp563xx系列、zoran公司的zr3800x系列、或者adi(模拟器件公司)的adsp-21xx系列中的一款数字信号处理器；第一存储器222例如为flash闪存。

信号处理器22对交互信号进行处理以获取当前的整体感应热区图的操作具体包括：第一处理器221遍历各传感器211获取的待识别的交互信号以得到极坐标系下的局部感应检测图；第一处理器221将极坐标系下的各局部感应检测图转换为笛卡尔坐标系下的各局部感应热区图；第一处理器221根据第一存储器22预先存储的拼接参数对各局部感应热区图进行拼接以获取当前的整体感应热区图。

信号处理器22对当前的和历史的整体感应热区图进行跟踪以获取交互参数数据的操作具体包括：第二处理器223根据当前的整体热区图获取当前的各识别位置信息；第二处理器223根据当前的和历史的各识别位置信获取交互参数数据。

内容服务器23与第二处理器222连接，用于根据第二处理器22输出的交互参数数据输出对应的交互内容。其中，内容服务器23中存储有不同的交互内容、以及交互参数数据和交互内容的映射关系。

具体来说，内容服务器23包括控制器器231，与控制器器231连接的存储器器232。存储器器232用于预先存储交互参数数据与交互内容的映射关系；控制器器231与信号处理器22中第二处理器223通过第二有线网络连接，用以接收第二处理器222输出的交互参数数据，并根据存储器器232中存储的交互参数数据和交互内容的映射关系输出对应的交互内容。其中，控制器器231例如为英特尔处理器e5-2609v4，存储器器232例如为flash闪存。

显示器24通过hdmi接口与内容服务器23中的控制器器231连接，用于显示内容服务器23中的控制器器231输出的交互内容。优选地，显示器24为led显示器，例如为p2.5室内全彩led显示屏。

图4是本申请第二实施例的基于回波信号的场景交互方法的流程示意图，图4所示的场景交互方法基于图3所示的场景交互系统。需注意的是，若有实质上相同的结果，本申请的方法并不以图4所示的流程顺序为限。如图4所示，该方法包括如下步骤：

步骤s201：利用至少一个传感器向对应的识别区域发射对应的发射信号。

在步骤s201中，至少一个传感器的数量优选为三个，三个传感器各自有一定的识别区域，其识别区域相互拼接后可以组成一个大的整体识别区域，从而可以识别出进入整体识别区域的用户个体或特定物体并且做出交互反应。

其中，当传感器为声呐传感器时，发射信号为声波信号；当传感器为雷达时，发射信号为电磁波信号。

步骤s202：利用至少一个传感器采集现实场景中各发射信号对应的回波信号以获取待识别的交互信号。

在步骤s202中，当传感器为声呐传感器时，声呐传感器发射的声波信号在遇到用户个体或特定物体后会反射回来产生回波信号，采集该回波信号即可获取待识别的交互信号；当传感器为雷达时，雷达发射的电磁波信号在遇到用户个体或特定物体后会反射回来产生回波信号，采集该回波信号即可获取待识别的交互信号。

步骤s203：利用分贝仪采集声音信号以获取待识别的交互信号。

在步骤s203中，声音信号为噪音，可以理解的是，当用户个体或特定物体进入分贝仪的测试区域时，采集到用户个体或特定物体发出的特定噪声信号即可获取待识别的交互信号。

步骤s204：利用信号处理器对交互信号进行处理以获取当前的整体感应热区图。

在步骤s204中，利用信号处理器对交互信号进行处理以获取当前的整体感应热区图的步骤包括：利用第一处理器遍历各传感器获取的待识别的交互信号和/或利用第一处理器处理分贝仪获取的待识别的交互信号以得到极坐标系下的局部感应检测图；利用第一处理器将极坐标系下的各局部感应检测图转换为笛卡尔坐标系下的各局部感应热区图；利用第一处理器根据第一存储器预先存储的拼接参数对各局部感应热区图进行拼接以获取当前的整体感应热区图。

具体来说，当传感器为声呐传感器时，利用第一处理器遍历各传感器获取的待识别的交互信号以得到极坐标系下的局部感应检测图的步骤包括：利用第一处理器遍历各声呐传感器所有发射的声波信号，根据声波信号反射回来的时间和回波信号的具体形态计算出用户个体或特定物体与声呐传感器的实际距离，根据实际距离即可得到极坐标系下的局部感应检测图。

具体来说，当传感器为雷达传感器时，利用第一处理器遍历各传感器获取的待识别的交互信号以得到极坐标系下的局部感应检测图的步骤包括：利用第一处理器遍历各雷达的所有发射的电磁波信号，根据tof原理计算出用户个体或特定物体与雷达的实际距离，根据实际距离即可得到极坐标系下的局部感应检测图。

步骤s205：利用信号处理器对当前的和历史的整体感应热区图进行跟踪以获取交互参数数据。

在步骤s205中，利用信号处理器对当前的和历史的整体感应热区图进行跟踪以获取交互参数数据的步骤包括：利用第二处理器根据当前的整体热区图获取当前的各识别位置信息；利用第二处理器根据当前的和历史的各识别位置信获取交互参数数据。

具体来说，利用第二处理器根据当前的和历史的各识别位置信获取交互参数数据的步骤包括：利用第二处理器根据当前的和历史的各识别位置构建连续的二进制大对象(binarylargeobject，blob)数据，并根据连续的blob数据对每一个进入整体识别区域的用户个体或特定物体赋予身份标识(identity，id)信息并对各身份标识信息进行跟踪以获取跟踪位置信息，从而确保采集到的交互信号稳定可用。

步骤s206：利用内容服务器根据交互参数数据输出对应的交互内容至显示器。

在步骤s206中，内容服务器中存储了不同的交互内容，其中，待播放的交互内容根据交互参数数据、以及交互参数数据和交互内容的映射关系获取得到，其中，交互参数数据包括身份标识信息和跟踪位置信息。

步骤s207：利用显示器显示内容服务器输出的交互内容。

在步骤s207中，显示器显示的交互内容会根据交互参数数据而发生变化，从而能够达到通过交互形式激发用户主动观看广告，从而获得更有效的广告宣传效果的目的。

下面以具体的例子进行说明，假设在列车等候长廊位置设置场景交互系统，其中，信号采集器为雷达传感器。在在列车进站瞬间，雷达传感器采集来自列车反射的回波信号也即交互信号，信号处理器根据交互信号获取交互参数数据也即火车的身份标识信息和跟踪位置信息，内容服务器根据交互参数数据输出对应的交互内容以使显示器显示交互内容。交互内容比如为洗发水广告，列车进站前，场景交互系统未采集到列车反射的回波信号也即交互信号，场景交互系统显示一副精美的洗发水广告的静态海报；列车进站瞬间，场景交互系统采集到列车反射的回波信号也即交互信号，场景交互系统显示的洗发水广告中的秀发随风飘起，变成动态广告。

其中，当信号采集器包括雷达传感器和分贝仪时，在在列车进站瞬间，雷达传感器采集来自列车反射的回波信号也即交互信号和/或分贝仪采集列车进站时的噪声信号也即交互信号，也就是说，雷达传感器和分贝仪可以独立工作、也可以配合工作，从而控制不同的交互内容的显示。

通过上述方式，本发明利用至少一个传感器采集现实场景中待识别的交互信号，其中，交互信号为声波信号或电磁波信号，利用信号处理器对交互信号进行处理以获取交互参数数据，利用内容服务器根据交互参数数据输出对应的交互内容至显示器，从而能够达到通过交互形式激发用户主动观看广告，从而获得更有效的广告宣传效果的目的。

以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。