本發(fā)明涉及一種多媒體互動(dòng)投影系統(tǒng)，具體涉及一種多媒體互動(dòng)投影系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)射裝置。

背景技術(shù)：

多媒體互動(dòng)投影系統(tǒng)基于動(dòng)作跟蹤技術(shù)，將互動(dòng)參與者的動(dòng)作與投影出來(lái)的圖像互動(dòng)反饋的多媒體技術(shù)?，F(xiàn)有的多媒體互動(dòng)投影系統(tǒng)通常包括成像模塊、信號(hào)發(fā)射模塊、信號(hào)采集模塊、信號(hào)處理模塊組成。

成像模塊，通常是利用投影機(jī)或其他顯像設(shè)備把影像投影呈現(xiàn)在特定的位置，例如墻面、幕布表面、玻璃面板等位置，顯像設(shè)備除了投影機(jī)外，等離子顯示器、液晶顯示器、led屏幕都可以作為互動(dòng)影像的載體；

信號(hào)發(fā)射模塊，通常是利用紅外發(fā)射器，在影像呈現(xiàn)位置覆蓋打出一個(gè)紅外射線面（不可見(jiàn)光），當(dāng)互動(dòng)參與者的身體部位靠近影像進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，會(huì)阻擋、打斷紅外射線，阻擋時(shí)紅外射線會(huì)產(chǎn)生一個(gè)光點(diǎn)；

信號(hào)采集模塊，根據(jù)互動(dòng)需求進(jìn)行捕捉拍攝，通常是利用紅外攝像頭捕捉互動(dòng)參與者動(dòng)作產(chǎn)生的光點(diǎn)，產(chǎn)生坐標(biāo)數(shù)據(jù)，反饋給信號(hào)處理模塊；

信號(hào)處理模塊，通常是利用計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)軟件根據(jù)光點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，對(duì)影像進(jìn)行處理，然后反饋到成像模塊，使其投影出相應(yīng)影像，完成互動(dòng)過(guò)程。

其存在的問(wèn)題是，現(xiàn)有多媒體互動(dòng)投影系統(tǒng)在工作時(shí)，通常是將紅外發(fā)射器固定設(shè)置，因此紅外射線由一個(gè)固定的點(diǎn)散發(fā)，當(dāng)互動(dòng)參與者身體部位靠近影像進(jìn)行操作時(shí)，本應(yīng)該在具體操作部位產(chǎn)生光點(diǎn)（例如手指部位），但是身體的其他部位可能處于手指與紅外發(fā)射器之間，更早的接觸、阻擋紅外射線，結(jié)果產(chǎn)生錯(cuò)誤的光點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，影響了多媒體互動(dòng)投影系統(tǒng)的精準(zhǔn)性，而且投影面經(jīng)常屬于不同材質(zhì)，簡(jiǎn)單的固定方式容易造成紅外發(fā)射器脫落的情況，如果投影面存在凹凸不平的情況時(shí)，簡(jiǎn)單固定設(shè)置的紅外發(fā)射器處于凹陷處的話就無(wú)法完全覆蓋投影面。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)的不足，提供了一種能夠調(diào)整多媒體互動(dòng)投影系統(tǒng)中信號(hào)發(fā)射模塊與投影面相對(duì)位置的多媒體互動(dòng)投影系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種多媒體互動(dòng)投影系統(tǒng)，包括成像模塊、信號(hào)發(fā)射模塊、信號(hào)采集模塊及信號(hào)處理模塊，所述成像模塊、信號(hào)采集模塊及信號(hào)處理模塊之間通過(guò)信號(hào)連接，所述信號(hào)發(fā)射模塊包括紅外發(fā)射器，所述信號(hào)發(fā)射模塊還包括滑軌及移動(dòng)座，所述滑軌包括面向互動(dòng)參與者的正面及面向投影面的反面，所述正面設(shè)有滑移軌道，所述背面設(shè)有吸附投影面的吸附機(jī)構(gòu)，所述紅外發(fā)射器與移動(dòng)座聯(lián)動(dòng)配合，該移動(dòng)座設(shè)于滑移軌道內(nèi)與其做滑動(dòng)配合。

采用上述技術(shù)方案，采用投影儀作為成像模塊，采用紅外攝像頭作為信號(hào)采集模塊，采用計(jì)算機(jī)作為信號(hào)處理模塊，通過(guò)在投影的成像面處，例如墻面、幕布面、玻璃面板等位置上利用吸附機(jī)構(gòu)固定滑軌，然后在滑軌上設(shè)置滑移軌道，使紅外發(fā)射器與移動(dòng)座聯(lián)動(dòng)配合，隨移動(dòng)座在滑移軌道中移動(dòng)，互動(dòng)參與者可以根據(jù)自己的姿勢(shì)、位置，通過(guò)調(diào)節(jié)紅外發(fā)射器及移動(dòng)座在滑移軌道中的位置，使紅外發(fā)射器發(fā)射出來(lái)的紅外線避開無(wú)關(guān)操作的部位，優(yōu)先照射在具體操作部位，使得整個(gè)多媒體互動(dòng)投影系統(tǒng)更加精準(zhǔn)的捕捉到具體操作部位產(chǎn)生的光點(diǎn)。

本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置：所述信號(hào)發(fā)射裝置還包括齒條、齒輪、電機(jī)及可編程邏輯控制器，所述齒條固定設(shè)置于滑移軌道內(nèi)，所述齒輪旋轉(zhuǎn)設(shè)置于移動(dòng)座上并與齒條嚙合，所述電機(jī)設(shè)置于移動(dòng)座上驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，所述可編程邏輯控制器包括中央處理單元、輸出端及輸入端，所述輸出端與電機(jī)連接，所述輸入端與信號(hào)處理模塊連接，所述中央處理單元控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)。

采用上述技術(shù)方案，在滑移軌道內(nèi)固定設(shè)置齒條，在移動(dòng)座上旋轉(zhuǎn)設(shè)置齒輪并與齒條嚙合，在移動(dòng)座上設(shè)置驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)的電機(jī)及控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)的可編程邏輯控制器，所述可編程邏輯控制器包括中央處理單元、輸出端及輸入端，所述輸出端與電機(jī)連接，所述輸入端與信號(hào)處理模塊連接，所述中央處理單元控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)紅外線被身體其他部位阻擋時(shí)，由于身體部位體積較大，產(chǎn)生的光點(diǎn)較多，而具體操作部位，例如手指的體積較小，產(chǎn)生的光點(diǎn)必然較少。在紅外攝像頭捕捉光點(diǎn)后，通過(guò)在中央處理單元中預(yù)設(shè)啟動(dòng)電機(jī)需光點(diǎn)大于某個(gè)數(shù)值，例如x，當(dāng)捕捉的光點(diǎn)數(shù)量大于x，電機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)紅外線發(fā)射器在滑移軌道中移動(dòng)，位移繞開互動(dòng)參與者。當(dāng)紅外發(fā)射器繞開互動(dòng)參與者后，光點(diǎn)數(shù)量減少至小于x，中央處理單元控制電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)能夠鎖止齒輪旋轉(zhuǎn)，防止出現(xiàn)滑動(dòng)配合中慣性滑移的情況。

可編程邏輯控制器，是一種采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。

中央處理單元(cpu)是可編程邏輯控制器的控制中樞。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、i/o以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入i/o映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入i/o映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將i/o映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。

本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置：所述吸附機(jī)構(gòu)包括真空吸盤及雙面膠條，所述真空吸盤設(shè)置于安裝座背面且真空吸盤盤口朝向投影面，所述所述雙面膠條貼設(shè)于真空吸盤內(nèi)。

采用上述技術(shù)方案，通過(guò)設(shè)置真空吸盤及設(shè)置于吸盤內(nèi)的雙面膠條，在真空吸盤貼合投影面，排出吸盤內(nèi)的空氣后，吸盤緊貼投影面，同時(shí)吸盤內(nèi)的雙面膠條得以接觸到投影面，進(jìn)一步做粘合連接，使得吸附機(jī)構(gòu)能夠通過(guò)真空吸附及粘合吸附兩種方式同時(shí)作用下，穩(wěn)固的吸附投影面。

本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置：所示滑軌及齒條環(huán)繞影像投影面呈圓環(huán)形設(shè)置。

采用上述技術(shù)方案，通過(guò)將滑軌及齒條圍繞著投影面做圓環(huán)形設(shè)置，投影面投影在圓環(huán)的中央，使得移動(dòng)座及紅外發(fā)射器能夠以投影面為中心點(diǎn)，在滑軌上沿著固定的半徑移動(dòng)，這樣設(shè)置后，即使互動(dòng)參與者需要調(diào)整移動(dòng)移動(dòng)座，也能讓移動(dòng)座及紅外發(fā)射器與投影面中心點(diǎn)之間的的距離保持不變，讓系統(tǒng)建立坐標(biāo)系時(shí)，設(shè)置起點(diǎn)數(shù)據(jù)更加方便。

本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置：所述信號(hào)發(fā)射模塊還包括包括連桿及安裝座，所述連桿設(shè)置于移動(dòng)座正面，該連桿兩端分別與移動(dòng)座及安裝座鉸接配合，所述紅外發(fā)射器與安裝座聯(lián)動(dòng)配合。

采用上述技術(shù)方案，移動(dòng)座背面通過(guò)吸附機(jī)構(gòu)固定于投影面上，然后在移動(dòng)座正面設(shè)置安裝座及與安裝座聯(lián)動(dòng)配合的紅外發(fā)射器，通過(guò)連桿的兩端分別鉸接移動(dòng)座及安裝座，使得安裝座與移動(dòng)座之間形成連桿運(yùn)動(dòng)，當(dāng)互動(dòng)參與者將固定裝置吸附在凹凸不平的投影面上時(shí)，可以通過(guò)連桿的鉸接運(yùn)動(dòng)，調(diào)整移動(dòng)座與安裝座之間的相對(duì)位置，與安裝座聯(lián)動(dòng)配合的紅外發(fā)射器便能相對(duì)靠近或遠(yuǎn)離投影面，來(lái)保證射出的紅外線不會(huì)被凹凸的投影表面所阻擋，產(chǎn)生錯(cuò)誤的光點(diǎn)。

本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置：所述安裝座上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，所述紅外發(fā)射器上對(duì)應(yīng)設(shè)有旋轉(zhuǎn)孔，該紅外發(fā)射器通過(guò)旋轉(zhuǎn)孔套設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸上做旋轉(zhuǎn)配合。

采用上述技術(shù)方案，通過(guò)安裝座上的旋轉(zhuǎn)軸及紅外發(fā)射器上的旋轉(zhuǎn)孔，使得紅外發(fā)射器能夠相對(duì)安裝座進(jìn)行周轉(zhuǎn)運(yùn)作，方便互動(dòng)參與者根據(jù)需要調(diào)整紅外線的發(fā)射角度。

附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例分解圖1；

附圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例分解圖2；

附圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例吸附機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的具體實(shí)施例如圖1-4所示的一種多媒體互動(dòng)投影系統(tǒng)，包括成像模塊11、信號(hào)發(fā)射模塊、信號(hào)采集模塊12及信號(hào)處理模塊13，所述成像模塊11、信號(hào)采集模塊12及信號(hào)處理模塊13之間通過(guò)信號(hào)連接，所述信號(hào)發(fā)射模塊包括紅外發(fā)射器14，所述信號(hào)發(fā)射模塊還包括滑軌15及移動(dòng)座16，所述滑軌15包括面向互動(dòng)參與者的正面及面向投影面的反面，所述正面設(shè)有滑移軌道151，所述背面設(shè)有吸附投影面的吸附機(jī)構(gòu)2，所述紅外發(fā)射器14與移動(dòng)座16聯(lián)動(dòng)配合，該移動(dòng)座16設(shè)于滑移軌道151內(nèi)與其做滑動(dòng)配合。

采用投影儀作為成像模塊11，采用紅外攝像頭作為信號(hào)采集模塊12，采用計(jì)算機(jī)作為信號(hào)處理模塊13，通過(guò)在投影的成像面處，例如墻面、幕布面、玻璃面板等位置上利用吸附機(jī)構(gòu)2固定滑軌15，然后在滑軌15上設(shè)置滑移軌道151，使紅外發(fā)射器14與移動(dòng)座16聯(lián)動(dòng)配合，隨移動(dòng)座16在滑移軌道151中移動(dòng)，互動(dòng)參與者可以根據(jù)自己的姿勢(shì)、位置，通過(guò)調(diào)節(jié)紅外發(fā)射器14及移動(dòng)座16在滑移軌道151中的位置，使紅外發(fā)射器14發(fā)射出來(lái)的紅外線避開無(wú)關(guān)操作的部位，優(yōu)先照射在具體操作部位，使得整個(gè)多媒體互動(dòng)投影系統(tǒng)更加精準(zhǔn)的捕捉到具體操作部位產(chǎn)生的光點(diǎn)。

所述信號(hào)發(fā)射裝置還包括齒條17、齒輪18、電機(jī)19及可編程邏輯控制器20，所述齒條17固定設(shè)置于滑移軌道151內(nèi)，所述齒輪18旋轉(zhuǎn)設(shè)置于移動(dòng)座16上并與齒條17嚙合，所述電機(jī)19設(shè)置于移動(dòng)座16上驅(qū)動(dòng)齒輪18旋轉(zhuǎn)，所述可編程邏輯控制器20包括中央處理單元、輸出端及輸入端，所述輸出端與電機(jī)19連接，所述輸入端與信號(hào)處理模塊13連接，所述中央處理單元控制電機(jī)19旋轉(zhuǎn)。

在滑移軌道151內(nèi)固定設(shè)置齒條17，在移動(dòng)座16上旋轉(zhuǎn)設(shè)置齒輪18并與齒條17嚙合，在移動(dòng)座16上設(shè)置驅(qū)動(dòng)齒輪18旋轉(zhuǎn)的電機(jī)19及控制電機(jī)19旋轉(zhuǎn)的可編程邏輯控制器20，所述可編程邏輯控制器20包括中央處理單元、輸出端及輸入端，所述輸出端與電機(jī)19連接，所述輸入端與信號(hào)處理模塊13連接，所述中央處理單元控制電機(jī)19旋轉(zhuǎn)，當(dāng)紅外線被身體其他部位阻擋時(shí)，由于身體部位體積較大，產(chǎn)生的光點(diǎn)較多，而具體操作部位，例如手指的體積較小，產(chǎn)生的光點(diǎn)必然較少。在紅外攝像頭捕捉光點(diǎn)后，通過(guò)在中央處理單元中預(yù)設(shè)啟動(dòng)電機(jī)19需光點(diǎn)大于某個(gè)數(shù)值，例如x，當(dāng)捕捉的光點(diǎn)數(shù)量大于x，電機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)紅外線發(fā)射器14在滑移軌道中移動(dòng)，位移繞開互動(dòng)參與者。當(dāng)紅外發(fā)射器14繞開互動(dòng)參與者后，光點(diǎn)數(shù)量減少至小于x，中央處理單元控制電機(jī)19停止旋轉(zhuǎn)能夠鎖止齒輪18旋轉(zhuǎn)，防止出現(xiàn)滑動(dòng)配合中慣性滑移的情況。

可編程邏輯控制器20是通過(guò)集成電路的主動(dòng)工作來(lái)控制電機(jī)19按照設(shè)定的方向，速度，角度，響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行工作。使得電機(jī)19應(yīng)用范圍更為廣泛，輸出效率更高，噪音更小等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于各種控制的自動(dòng)化領(lǐng)域。

所述吸附機(jī)構(gòu)2包括真空吸盤21及雙面膠條22，所述真空吸盤21設(shè)置于安裝座24背面且真空吸盤21盤口朝向投影面，所述所述雙面膠條22貼設(shè)于真空吸盤21內(nèi)。

通過(guò)設(shè)置真空吸盤21及設(shè)置于吸盤內(nèi)的雙面膠條22，在真空吸盤21貼合投影面，排出吸盤內(nèi)的空氣后，吸盤緊貼投影面，同時(shí)吸盤內(nèi)的雙面膠條22得以接觸到投影面，進(jìn)一步做粘合連接，使得吸附機(jī)構(gòu)2能夠通過(guò)真空吸附及粘合吸附兩種方式同時(shí)作用下，穩(wěn)固的吸附投影面。

所示滑軌15及齒條17環(huán)繞影像投影面呈圓環(huán)形設(shè)置。

通過(guò)將滑軌15及齒條17圍繞著投影面做圓環(huán)形設(shè)置，投影面投影在圓環(huán)的中央，使得移動(dòng)座16及紅外發(fā)射器14能夠以投影面為中心點(diǎn)，在滑軌15上沿著固定的半徑移動(dòng)，這樣設(shè)置后，即使互動(dòng)參與者需要調(diào)整移動(dòng)移動(dòng)座16，也能讓移動(dòng)座16及紅外發(fā)射器14與投影面中心點(diǎn)之間的的距離保持不變，讓系統(tǒng)建立坐標(biāo)系時(shí)，設(shè)置起點(diǎn)數(shù)據(jù)更加方便。

所述信號(hào)發(fā)射模塊還包括包括連桿23及安裝座24，所述連桿23設(shè)置于移動(dòng)座16正面，該連桿23兩端分別與移動(dòng)座16及安裝座24鉸接配合，所述紅外發(fā)射器14與安裝座24聯(lián)動(dòng)配合。

移動(dòng)座16背面通過(guò)吸附機(jī)構(gòu)2固定于投影面上，然后在移動(dòng)座16正面設(shè)置安裝座24及與安裝座24聯(lián)動(dòng)配合的紅外發(fā)射器14，通過(guò)連桿23的兩端分別鉸接移動(dòng)座16及安裝座24，使得安裝座24與移動(dòng)座16之間形成連桿23運(yùn)動(dòng)，當(dāng)互動(dòng)參與者將固定裝置吸附在凹凸不平的投影面上時(shí)，可以通過(guò)連桿23的鉸接運(yùn)動(dòng)，調(diào)整移動(dòng)座16與安裝座24之間的相對(duì)位置，與安裝座24聯(lián)動(dòng)配合的紅外發(fā)射器14便能相對(duì)靠近或遠(yuǎn)離投影面，來(lái)保證射出的紅外線不會(huì)被凹凸的投影表面所阻擋，產(chǎn)生錯(cuò)誤的光點(diǎn)。

所述安裝座24上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸241，所述紅外發(fā)射器14上對(duì)應(yīng)設(shè)有旋轉(zhuǎn)孔141，該紅外發(fā)射器14通過(guò)旋轉(zhuǎn)孔141套設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸241上做旋轉(zhuǎn)配合。

通過(guò)安裝座24上的旋轉(zhuǎn)軸241及紅外發(fā)射器14上的旋轉(zhuǎn)孔141，使得紅外發(fā)射器14能夠相對(duì)安裝座24進(jìn)行周轉(zhuǎn)運(yùn)作，方便互動(dòng)參與者根據(jù)需要調(diào)整紅外線的發(fā)射角度。