專利名稱：交互式水幕產(chǎn)生方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交互式水幕裝置，具體地說是傳感器獲取環(huán)境或用戶的信息來影響產(chǎn)生水幕形狀的交互式水幕產(chǎn)生方法及裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)明專利“立面水文字或水圖案噴泉系統(tǒng)及水文字或水圖案的構(gòu)成方法”，公開號 CN101518768A。該發(fā)明涉及一種利用多個電磁噴頭構(gòu)成的立面水文字或水圖案的噴泉系統(tǒng)及水文字或水圖案的構(gòu)成方法，水泵通過供水管或供水箱向多個電磁噴頭供水，橫向分布的多個電磁噴頭構(gòu)成水文字或水圖案的水平像素數(shù)，電磁噴頭通斷時間構(gòu)成水文字或水圖案的垂直像素數(shù)，控制裝置內(nèi)存有所需顯示的文字或圖案且通過控制電磁噴頭的斷開時間，使流動的水幕形成空芯立面文字或空芯立面圖案。發(fā)明專利“一種高密度數(shù)字水幕顯示系統(tǒng)”，公開號101430846A。該發(fā)明涉及一種高密度數(shù)字水幕顯示系統(tǒng)，包括供水裝置、滴水裝置和控制裝置，所述滴水裝置由兩組相向設(shè)置的電磁閥組成，兩組電磁閥交錯對插，兩組電磁閥中相鄰兩個電磁閥的出水口之間的距離相等。但是，上述現(xiàn)有技術(shù)雖然實現(xiàn)了數(shù)字水幕的基本原理，但是這些數(shù)字水幕僅僅能顯示預(yù)設(shè)的信息，不支持交互應(yīng)用，應(yīng)用范圍窄，趣味性低，已經(jīng)漸漸不能滿足市場的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種可以有效實現(xiàn)用戶交互、交互形式多樣、應(yīng)用范圍廣，趣味性高的交互式水幕產(chǎn)生方法及裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種交互式水幕產(chǎn)生方法，其實施步驟如下1)獲取用戶交互信息；2)識別用戶交互信息，并根據(jù)用戶交互信息提取用于控制滴水管產(chǎn)生水幕的特征 fn息；3)根據(jù)所述特征信息控制滴水管產(chǎn)生水幕。作為本發(fā)明交互式水幕產(chǎn)生方法的進(jìn)一步改進(jìn)所述用戶交互信息包括圖像信息，所述特征信息包括二值特征圖，所述步驟1) 中，首先獲取環(huán)境的初始圖像，然后獲取環(huán)境的當(dāng)前圖像；所述步驟幻中，首先對初始圖像和當(dāng)前圖像進(jìn)行求差值、除噪后識別出用戶在當(dāng)前環(huán)境中的影像輪廓信息，并將所述影像輪廓信息轉(zhuǎn)換為二值特征圖；所述步驟幻中從所述二值特征圖的最下一行開始往上逐行讀取圖像信息，并根據(jù)每一行的圖像信息控制滴水管的通斷。所述用戶交互信息包括用戶發(fā)出的聲音信息，所述特征信息包括音量特征信息， 所述步驟1)中獲取環(huán)境的聲音；所述步驟幻中將聲音進(jìn)行除噪后識別出用戶發(fā)出的聲音信息，并將聲音信息進(jìn)行量化成為音量特征信息；所述步驟3)中根據(jù)音量特征信息控制滴水管通斷的數(shù)量。本發(fā)明還提供一種交互式水幕產(chǎn)生裝置，它包括具有多個滴水管的滴水單元，它還包括信號獲取單元、信號處理單元和控制單元，所述信號獲取單元通過信號處理單元和控制單元相連，所述滴水管上設(shè)有用于控制滴水管的控制閥，所述控制閥的控制端與控制單元相連，所述信號獲取單元獲取用戶的交互信息并輸出至信號處理單元，所述信號處理單元根據(jù)用戶的交互信息輸出控制指令至控制閥，所述控制閥根據(jù)所述控制指令控制滴水管的開關(guān)狀態(tài)和開啟時間。作為本發(fā)明交互式水幕產(chǎn)生裝置的進(jìn)一步改進(jìn)所述信號獲取單元包括圖像采集模塊，所述信號處理單元包括依次相連的圖像識別模塊、圖像除噪模塊和二值運算模塊，所述圖像識別模塊與信號獲取單元相連，所述信號獲取單元獲取環(huán)境的初始圖像和當(dāng)前圖像并輸出至圖像識別模塊，所述圖像識別模塊根據(jù)所述初始圖像和當(dāng)前圖像識別用戶在當(dāng)前環(huán)境中的影像輪廓信息，所述圖像除噪模塊將影像輪廓信息進(jìn)行降噪后輸出至二值運算模塊；所述二值運算模塊將所述影像輪廓信息轉(zhuǎn)換為二值特征圖后輸出至控制單元，所述控制單元從所述二值特征圖的最下一行開始往上逐行讀取圖像信息，并根據(jù)每一行的圖像信息控制所述滴水管的通斷。所述信號獲取單元包括聲音采集單元，所述信號處理單元包括依次相連的聲音除噪模塊和聲音量化模塊，所述聲音除噪模塊與信號獲取單元相連，所述聲音除噪模塊將信號獲取單元采集的聲音信息降噪后輸出至聲音量化模塊，所述聲音量化模塊將聲音信息量化成為音量特征信息后輸出至控制單元，所述控制單元根據(jù)音量特征信息控制滴水管通斷的數(shù)量。它還包括水循環(huán)單元，所述水循環(huán)單元包括設(shè)于滴水單元下側(cè)的接水箱和水泵， 所述水泵的入水口設(shè)于接水箱中，所述水泵的出水口與滴水管相連。本發(fā)明交互式水幕產(chǎn)生方法具有下述優(yōu)點1、本發(fā)明可以獲取用戶交互信息、識別用戶交互信息，并根據(jù)用戶交互信息控制滴水管產(chǎn)生水幕，簡單有效地實現(xiàn)與用戶的交互，具有可以有效實現(xiàn)用戶交互、交互形式多樣、應(yīng)用范圍廣，趣味性高的優(yōu)點。2、本發(fā)明還可以進(jìn)一步實現(xiàn)圖像的交互，通過對圖像進(jìn)行有效的處理，可以實現(xiàn)用戶輪廓信息在水幕中的現(xiàn)實，互動性強(qiáng)，趣味性高，對用戶的吸引力好，可以廣泛應(yīng)用于展覽、廣場等應(yīng)用領(lǐng)域。3、本發(fā)明還可以進(jìn)一步實現(xiàn)聲音的交互，通過聲音的音量來控制產(chǎn)生水幕的形式，實現(xiàn)成本低，趣味性高，對用戶的吸引力好，可以廣泛應(yīng)用于展覽、廣場等應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明交互式水幕產(chǎn)生裝置具有與交互式水幕產(chǎn)生方法相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)，因此對應(yīng)也具備上述交互式水幕產(chǎn)生方法的所有優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明實施例方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明裝置第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明裝置第一實施例信號處理單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明裝置第二實施例信號處理單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖例說明1、滴水單元；11、滴水管；2、信號獲取單元；3、信號處理單元；31、圖像識別模塊；32、圖像除噪模塊；33、二值運算模塊；34、聲音除噪模塊；35、聲音量化模塊；4、 控制單元；5、控制閥；6、水循環(huán)單元；61、接水箱；62、水泵。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明實施例的交互式水幕產(chǎn)生方法的實施步驟如下1)獲取用戶交互信息；2)識別用戶交互信息，并根據(jù)用戶交互信息提取用于控制滴水管產(chǎn)生水幕的特征 fn息；3)根據(jù)特征信息控制滴水管產(chǎn)生水幕。用戶交互信息包括圖像信息，特征信息包括二值特征圖，步驟1)中，首先獲取環(huán)境的初始圖像，然后獲取環(huán)境的當(dāng)前圖像；步驟幻中，首先對初始圖像和當(dāng)前圖像進(jìn)行求差值、除噪后識別出用戶在當(dāng)前環(huán)境中的影像輪廓信息，并將影像輪廓信息轉(zhuǎn)換為二值特征圖；步驟幻中從二值特征圖的最下一行開始往上逐行讀取圖像信息，并根據(jù)每一行的圖像信息控制滴水管的通斷。用戶交互信息包括用戶發(fā)出的聲音信息，特征信息包括音量特征信息，步驟1)中獲取環(huán)境的聲音；步驟2)中將聲音進(jìn)行除噪后識別出用戶發(fā)出的聲音信息，并將聲音信息進(jìn)行量化成為音量特征信息；步驟幻中根據(jù)音量特征信息控制滴水管通斷的數(shù)量。用戶交互信息可以為圖像信號、聲音信號、動作信號等，可以通過圖像采集模塊、 聲音采集單元、加速度傳感器、陀螺儀、紅外傳感器等進(jìn)行采集上述用戶交互信息。識別用戶交互信息時，依據(jù)預(yù)先定義的處理規(guī)則進(jìn)行信號處理，包括對信號進(jìn)行模式識別分析，對信號進(jìn)行抽象或夸張?zhí)幚?，并將處理后的信號作為特征信息，并最終根據(jù)所述特征信息控制滴水管產(chǎn)生水幕。如圖2所示，本發(fā)明第一實施例的交互式水幕產(chǎn)生裝置包括具有多個滴水管11的滴水單元1，本發(fā)明實施例還包括信號獲取單元2、信號處理單元3和控制單元4，信號獲取單元2通過信號處理單元3和控制單元4相連，滴水管11上設(shè)有用于控制滴水管11的控制閥5，控制閥5的控制端與控制單元4相連，信號獲取單元2獲取用戶的交互信息并輸出至信號處理單元3，信號處理單元3根據(jù)用戶的交互信息輸出控制指令至控制閥5，控制閥 5根據(jù)控制指令控制滴水管11的開關(guān)狀態(tài)和開啟時間。本發(fā)明實施例的交互式水幕產(chǎn)生裝置還包括水循環(huán)單元6，水循環(huán)單元6包括設(shè)于滴水單元1下側(cè)的接水箱61和水泵62，水泵62的入水口設(shè)于接水箱61中，水泵62的出水口與滴水管11相連。本實施例中，滴水單元1共設(shè)有100個滴水管11，控制閥5采用電磁閥，共計100個電磁閥，控制單元4為單片機(jī)，電磁閥間距均等的分布在與水泵62的出水口相連的供水管或供水箱上，控制單元4控制控制閥5打開，則水流下，滴入接水箱61，水泵 62再將水抽上供給滴水單元1循環(huán)使用。如圖3所示，信號獲取單元2為圖像采集模塊，信號處理單元3為依次相連的圖像識別模塊31、圖像除噪模塊32和二值運算模塊33，圖像識別模塊31與信號獲取單元2相連，信號獲取單元2獲取環(huán)境的初始圖像和當(dāng)前圖像并輸出至圖像識別模塊31，圖像識別模塊31將所述初始圖像和當(dāng)前圖像識別進(jìn)行求差值識別用戶在環(huán)境中的影像輪廓信息，圖像除噪模塊32將影像輪廓信息進(jìn)行降噪后輸出至二值運算模塊33 ；二值運算模塊33將影像輪廓信息轉(zhuǎn)換為100像素的二值特征圖后輸出至控制單元4，控制單元4從二值特征圖的最下一行開始往上逐行讀取圖像信息，并根據(jù)每一行的圖像信息控制滴水管11的通斷。 每一行的圖像信息中100個像素對應(yīng)100個滴水管11，本實施例中黑色為通，白色為斷，每一行的圖像信息中如果某一個像素為黑則控制單元4將控制閥5開啟，如果某一個像素為白則控制單元4將控制閥5斷開，水滴落下，從而在空間中形成用戶在環(huán)境中的影像輪廓圖案。如圖4所示，本發(fā)明第二實施例的交互式水幕產(chǎn)生裝置和第一實施例基本相同， 其主要不同點為信號獲取單元2為聲音采集單元，信號處理單元3為依次相連的聲音除噪模塊34和聲音量化模塊35，聲音除噪模塊34與信號獲取單元2相連，聲音除噪模塊34將信號獲取單元2采集的聲音信息降噪后輸出至聲音量化模塊35，聲音量化模塊35將聲音信息量化成為音量特征信息后輸出至控制單元4，控制單元4根據(jù)音量特征信息控制滴水管通斷的數(shù)量。同理，信號獲取單元2也可以同時包括圖像采集模塊和聲音采集單元，信號處理單元3同時包括圖像識別模塊31、圖像除噪模塊32和二值運算模塊33和聲音除噪模塊34、 聲音量化模塊35。此外，信號獲取單元2還可以包括加速度傳感器、陀螺儀、紅外傳感器等， 信號處理單元3則可以根據(jù)信號獲取單元2輸入的信號的特征信息根據(jù)預(yù)定義的規(guī)則輸出控制指令至控制閥5，控制閥5根據(jù)控制指令控制滴水管11的開關(guān)狀態(tài)和開啟時間。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于上述實施方式，凡是屬于本發(fā)明原理的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的原理的前提下進(jìn)行的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種交互式水幕產(chǎn)生方法，其特征在于其實施步驟如下1)獲取用戶交互信息；2)識別用戶交互信息，并根據(jù)用戶交互信息提取用于控制滴水管產(chǎn)生水幕的特征信息；3)根據(jù)所述特征信息控制滴水管產(chǎn)生水幕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交互式水幕產(chǎn)生方法，其特征在于所述用戶交互信息包括圖像信息，所述特征信息包括二值特征圖，所述步驟1)中，首先獲取環(huán)境的初始圖像，然后獲取環(huán)境的當(dāng)前圖像；所述步驟幻中，首先對初始圖像和當(dāng)前圖像進(jìn)行求差值、除噪后識別出用戶在當(dāng)前環(huán)境中的影像輪廓信息，并將所述影像輪廓信息轉(zhuǎn)換為二值特征圖；所述步驟3)中從所述二值特征圖的最下一行開始往上逐行讀取圖像信息，并根據(jù)每一行的圖像信息控制滴水管的通斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交互式水幕產(chǎn)生方法，其特征在于所述用戶交互信息包括用戶發(fā)出的聲音信息，所述特征信息包括音量特征信息，所述步驟1)中獲取環(huán)境的聲音；所述步驟2)中將聲音進(jìn)行除噪后識別出用戶發(fā)出的聲音信息，并將聲音信息進(jìn)行量化成為音量特征信息；所述步驟；3)中根據(jù)音量特征信息控制滴水管通斷的數(shù)量。
4.一種交互式水幕產(chǎn)生裝置，包括具有多個滴水管(11)的滴水單元(1)，其特征在于 它還包括信號獲取單元O)、信號處理單元C3)和控制單元G)，所述信號獲取單元(2)通過信號處理單元C3)和控制單元(4)相連，所述滴水管(11)上設(shè)有用于控制滴水管(11) 的控制閥(5)，所述控制閥(5)的控制端與控制單元⑷相連，所述信號獲取單元(2)獲取用戶的交互信息并輸出至信號處理單元(3)，所述信號處理單元(3)根據(jù)用戶的交互信息輸出控制指令至控制閥(5)，所述控制閥(5)根據(jù)所述控制指令控制滴水管(11)的開關(guān)狀態(tài)和開啟時間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交互式水幕產(chǎn)生裝置，其特征在于所述信號獲取單元(2) 包括圖像采集模塊，所述信號處理單元( 包括依次相連的圖像識別模塊(31)、圖像除噪模塊(3 和二值運算模塊(33)，所述圖像識別模塊(31)與信號獲取單元( 相連，所述信號獲取單元( 獲取環(huán)境的初始圖像和當(dāng)前圖像并輸出至圖像識別模塊(31)，所述圖像識別模塊(31)根據(jù)所述初始圖像和當(dāng)前圖像識別用戶在當(dāng)前環(huán)境中的影像輪廓信息，所述圖像除噪模塊(3 將影像輪廓信息進(jìn)行降噪后輸出至二值運算模塊(3 ；所述二值運算模塊(3 將所述影像輪廓信息轉(zhuǎn)換為二值特征圖后輸出至控制單元G)，所述控制單元 (4)從所述二值特征圖的最下一行開始往上逐行讀取圖像信息，并根據(jù)每一行的圖像信息控制所述滴水管(11)的通斷。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的交互式水幕產(chǎn)生方法，其特征在于所述信號獲取單元 (2)包括聲音采集單元，所述信號處理單元C3)包括依次相連的聲音除噪模塊(34)和聲音量化模塊(35)，所述聲音除噪模塊(34)與信號獲取單元(X)相連，所述聲音除噪模塊(34) 將信號獲取單元( 采集的聲音信息降噪后輸出至聲音量化模塊(35)，所述聲音量化模塊 (35)將聲音信息量化成為音量特征信息后輸出至控制單元G)，所述控制單元(4)根據(jù)音量特征信息控制滴水管通斷的數(shù)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交互式水幕產(chǎn)生方法，其特征在于它還包括水循環(huán)單元 (6)，所述水循環(huán)單元(6)包括設(shè)于滴水單元(1)下側(cè)的接水箱(61)和水泵(62)，所述水泵(62)的入水口設(shè)于接水箱(61)中，所述水泵(62)的出水口與滴水管(11)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種交互式水幕產(chǎn)生方法及裝置，方法實施步驟如下1)獲取用戶交互信息；2)識別用戶交互信息，并根據(jù)用戶交互信息提取用于控制滴水管產(chǎn)生水幕的特征信息；3)根據(jù)所述特征信息控制滴水管產(chǎn)生水幕；裝置包括具有多個滴水管(11)的滴水單元(1)、信號獲取單元(2)、信號處理單元(3)和控制單元(4)，所述信號獲取單元(2)通過信號處理單元(3)和控制單元(4)相連，所述滴水管(11)上設(shè)有用于控制滴水管(11)的控制閥(5)，所述控制閥(5)的控制端與控制單元(4)相連。本發(fā)明具有可以有效實現(xiàn)用戶交互、交互形式多樣、應(yīng)用范圍廣，趣味性高的優(yōu)點。
文檔編號G09F13/24GK102184691SQ20111011844
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月9日
發(fā)明者何陽軍, 向為, 周佳, 孫凌云, 尚春剛, 李劍橋, 林泉 申請人:浙江大學(xué)