交互式投影系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及投影成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種交互式投影系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]投影儀目前已非常廣泛地應(yīng)用在各類場景中，包括大型戶外投影、視頻會議投影、或者是微型桌面投影等。然而在眾多的各類應(yīng)用場景中，投影儀通常不能與使用者的行為進行互動。
[0003]針對于上述不能與使用者的行為互動的缺陷，逐步發(fā)展出了利用激光指示器進行互動，利用紅外激光發(fā)射器掃描檢測手指觸摸位置等互動投影方法，然而前者的互動方式依然較為單調(diào)，而后者的成本較高，且紅外激光發(fā)射器需緊貼成像平面安裝，限制了安裝場景的自由度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。
[0005]本發(fā)明提供一種應(yīng)用場景不受限、實時跟蹤用戶的互動操作進行互動投影的交互式投影系統(tǒng)和方法，并進一步提供多種豐富的互動方式。
[0006]本發(fā)明提供一種交互式投影系統(tǒng)，包括:
[0007]投影儀，用于向成像平面投射投影內(nèi)容，在所述成像平面上形成投影圖像；
[0008]攝像頭，用于采集所述成像平面上的圖像；
[0009]處理單元，分別與所述投影儀和所述攝像頭連接，用于根據(jù)所述攝像頭采集的圖像識別交互式操作，并基于所述交互式操作生成所述投影內(nèi)容，以及對所述投影內(nèi)容進行校準(zhǔn)。
[0010]本發(fā)明提供一種交互式投影方法，包括:
[0011]采集成像平面上的圖像；
[0012]根據(jù)所述采集的圖像識別交互式操作，并基于所述交互式操作生成投影內(nèi)容；
[0013]對所述投影內(nèi)容進行校準(zhǔn)；
[0014]向所述成像平面投射所述校準(zhǔn)后的投影內(nèi)容，在所述成像平面上形成投影圖像。
[0015]本發(fā)明諸多實施例提供的交互式投影系統(tǒng)和方法對投影內(nèi)容進行校準(zhǔn)，在投影儀和成像平面之間存在角度進行傾斜投影的情況下保持投影成像不變形；
[0016]本發(fā)明一些實施例提供的交互式投影系統(tǒng)和方法在投影儀和成像平面的相對位置變化時重新校準(zhǔn)并重新生成映射變換程序，保持投影成像不變形；
[0017]本發(fā)明諸多實施例提供的交互式投影系統(tǒng)和方法通過處理單元識別攝像頭采集的交互式操作，并計算生成相對應(yīng)的互動圖像進行投影，實現(xiàn)對用戶互動操作的實時跟蹤互動；
[0018]本發(fā)明一些實施例提供的交互式投影系統(tǒng)和方法通過存儲互動操作和對應(yīng)的互動響應(yīng)內(nèi)容，提供了多種豐富的互動方式；
[0019]本發(fā)明諸多實施例提供的交互式投影系統(tǒng)和方法可以投影在任意成像平面上，應(yīng)用場景不受限制。
【附圖說明】
[0020]參照下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的說明，會更加容易地理解本發(fā)明的以上和其它目的、特點和優(yōu)點。附圖中的部件只是為了示出本發(fā)明的原理。在附圖中，相同的或類似的技術(shù)特征或部件將采用相同或類似的附圖標(biāo)記來表示。
[0021]圖1為本發(fā)明一實施例中交互式投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明另一實施例中交互式投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為本發(fā)明一實施例中交互式投影方法的流程圖。
[0024]圖4為圖3所示交互式投影方法中步驟S50的流程圖。
[0025]圖5為圖3所示交互式投影方法的優(yōu)選實施例的流程圖。
[0026]圖6為圖5所示交互式投影方法中步驟S10的流程圖。
[0027]附圖標(biāo)記說明:
[0028]10 交互式投影系統(tǒng)
[0029]101投影儀
[0030]103攝像頭
[0031]105處理單元
[0032]107 存儲單元
【具體實施方式】
[0033]下面參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。在本發(fā)明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0034]圖1為本發(fā)明一實施例中交互式投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]如圖1所示，在本實施例中，交互式投影系統(tǒng)10包括:
[0036]投影儀101，用于向成像平面投射投影內(nèi)容，在所述成像平面上形成投影圖像；
[0037]攝像頭103，用于采集所述成像平面上的圖像；
[0038]處理單元105，分別與投影儀101和攝像頭103連接，用于根據(jù)攝像頭103采集的圖像識別交互式操作，并基于所述交互式操作生成所述投影內(nèi)容，以及對所述投影內(nèi)容進行校準(zhǔn)。
[0039]具體地，在圖1所示交互式投影系統(tǒng)10中，投影儀101和攝像頭103分別通過活動支架與處理單元105連接，可以適用于不同的成像平面，從而更好的應(yīng)用于各類應(yīng)用場景。
[0040]圖2為本發(fā)明另一實施例中交互式投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]具體地，如圖2所示，在圖2所示實施例中，投影儀101和攝像頭103別與處理單元105連接，設(shè)置在交互式投影系統(tǒng)10的同一面上。相較于圖1所示的交互式投影系統(tǒng)，圖2所示的交互式投影系統(tǒng)更便于攜帶，可通過支架調(diào)整投影的角度，而無需分別調(diào)整投影儀101和攝像頭103相互配合，使攝像頭103的采集范圍覆蓋投影儀101投影的成像區(qū)域。
[0042]在一優(yōu)選實施例中，交互式投影系統(tǒng)10還包括:
[0043]存儲單元107，與處理單元105連接，用于存儲所述交互式操作和對應(yīng)的互動響應(yīng)內(nèi)容；
[0044]處理單元105包括:
[0045]投影內(nèi)容確定子單元，用于根據(jù)攝像頭103采集的圖像識別交互式操作，根據(jù)所述交互式操作從所述存儲單元讀取對應(yīng)的互動響應(yīng)內(nèi)容，并基于所述讀取的互動響應(yīng)內(nèi)容生成所述投影內(nèi)容。
[0046]在一優(yōu)選實施例中，所述識別交互式操作包括識別以下至少一項參數(shù):操作類型、操作對象和操作位置；
[0047]所述投影內(nèi)容確定子單元根據(jù)所述采集的圖像、所述交互式操作和所述互動相應(yīng)內(nèi)容確定所述投影內(nèi)容的投影位置。
[0048]在一優(yōu)選實施例中，所述交互式操作包括以下至少一項:
[0049]在所述成像平面上放置操作對象；
[0050]移動和/或旋轉(zhuǎn)所述操作對象；
[0051 ]點選所述操作對象或所述操作對象上的區(qū)域；
[0052]其中，所述操作對象為具有可識別標(biāo)識的卡片或其他物體。
[0053]在一優(yōu)選實施例中，所述可識別標(biāo)識為可見光標(biāo)識和/或紅外光標(biāo)識。
[0054]在一優(yōu)選實施例中，處理單元105還包括:
[0055]校準(zhǔn)子單元，用于利用映射變換程序?qū)λ鐾队皟?nèi)容進行校準(zhǔn)，以及利用投影儀101和攝像頭103對投影進行重新校準(zhǔn)，生成所述映射變換程序。
[0056]具體地，當(dāng)交互式投影系統(tǒng)10設(shè)置在新的應(yīng)用環(huán)境中時，投影儀103和攝像頭105分別與成像平面所成角度均發(fā)生變化，原映射變換程序不再適用于新的應(yīng)用環(huán)境，需要重新進行校準(zhǔn)并生成新的映射變換程序。
[0057]在一優(yōu)選實施例中，所述對投影進行重新校準(zhǔn)，生成所述映射變換程序包括:
[0058]投影儀向所述成像平面投射預(yù)設(shè)有第一組關(guān)鍵點的第一校準(zhǔn)圖像，在所述成像平面上形成設(shè)有第二組關(guān)鍵點的第二校準(zhǔn)圖像；
[0059]攝像頭采集所述成像平面上的第二校準(zhǔn)圖像；
[0060]所述校準(zhǔn)子單元識別出所述第二校準(zhǔn)圖像中的第二組關(guān)鍵點，根據(jù)所述第一組關(guān)鍵點和所述第二組關(guān)鍵點生成所述映射變換程序。
[0061]圖3為本發(fā)明一實施例中交互式投影方法的流程圖。
[0062]如圖3所示，在本實施例中，交互式投影方法包括:
[0063]S30:采集成像平面上的圖像；
[0064]S50:根據(jù)所述采集的圖像識別交互式操作，并基于所述交互式操作生成投影內(nèi)容；
[0065]S70:對所述投影內(nèi)容進行校準(zhǔn)；
[0066]S90:向所述成像平面投射所述校準(zhǔn)后的投影內(nèi)容，在所述成像平面上形成投影圖像。
[0067]本發(fā)明上述實施例提供的交互式投影方法對投影內(nèi)容進行校準(zhǔn)，在投影儀和成像平面之間存在角度進行傾斜投影的情況下保持投影成像不變形；
[0068]本發(fā)明上述實施例提供的交互式投影方法還通過處理單元識別攝像頭采集的交互式操作，并計算生成相對應(yīng)的互動圖像進行投影，實現(xiàn)對用戶互動操作的實時跟蹤互動。
[0069]圖4為圖3所示交互式投影方法中步驟S50的流程圖。
[0070]如圖4所示，在一優(yōu)選實施例中，步驟S50包括:
[0071 ] S501:根據(jù)所述采集的圖像識別交互式操作；
[0072]S503:根據(jù)所述交互式操作讀取對應(yīng)的互動響應(yīng)內(nèi)容；
[0073]S505:基于所述讀取的互動響應(yīng)內(nèi)容生成所述投影內(nèi)容。
[0074]本發(fā)明上述實施例提供的交互式投影方法通過存儲互動操作和對應(yīng)的互動響應(yīng)內(nèi)容，提供了多種豐富的互動方式。
[0075]在一優(yōu)選實施例中，所述識別交互式操作包括識別以下至少一項參數(shù):操作類型、操作對象和操作位置。
[0076]步驟S505還包括:所述識別交互式操作包括識別以下至少一項參數(shù):操作類型、操作對象和操作位置。
[0077]在一優(yōu)選實施例中，所述交互式操作包括以下至少一項:
[0078]在所述成像平面上放置操作對象；
[0079]移動和/或旋轉(zhuǎn)所述操作對象；
[0080]點選所述操作對象或所述