一種低圖像畸變的數字水簾控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種低圖像畸變的數字水簾控制系統(tǒng)，利用流速控制模塊和電磁 閥控制水滴的初速度減小圖像因重力作用引起的畸變。
【背景技術】
[0002] 數字水簾是一種以水為基本元素，使用細小水流為單位，達到圖文效果顯示的水 幕技術。傳統(tǒng)的數字水簾采用電磁閥的開關實現水滴的產生，產生的水滴初速度始終為恒 定值，當顯示的圖像縱向像素較多時，由于重力的作用，水簾的圖像會沿豎直方向拉伸而產 生畸變。因此，在顯示一些人物，動物，以及文字等對縱橫比要求較高的圖像時降低了觀賞 性。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型要解決的技術問題是：提供一種低圖像畸變的數字水簾控制系統(tǒng)。
[0004] 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種低圖像畸變的數字水簾控 制系統(tǒng)，包括圖像轉換模塊、主控模塊、流速控制模塊和電磁閥陣列；所述的圖像轉換模塊 包括圖像轉換電路，所述的流速控制模塊連接主控模塊的輸出端并受主控模塊的控制調整 水簾系統(tǒng)的水循環(huán)壓力值；所述的電磁閥陣列也連接主控模塊的輸出端并受主控模塊的開 關信號控制，產生水滴像素陣列；所述的主控模塊的輸入端連接圖像轉換模塊的輸出端； 所述的流速控制模塊的輸出端連接電磁閥陣列的輸入端。
[0005] 本實用新型所述的流速控制模塊由流速控制器，儲水箱和水循環(huán)系統(tǒng)組成；所 述的水循環(huán)系統(tǒng)的輸出端連接儲水箱的輸入端；儲水箱的輸出端連接流速控制器的輸入 端。
[0006] 本實用新型所述的電磁閥陣列由主電磁閥陣列和續(xù)流電磁閥陣列組成；所述的主 電磁閥陣列和續(xù)流電磁閥陣列的輸入端分別連接流速控制器的輸出端；所述的主電磁閥陣 列和續(xù)流電磁閥陣列的輸出端連接水循環(huán)系統(tǒng)的輸入端。
[0007] 本實用新型的有益效果是：1、可以通過控制水滴的初速度，實現縱橫比例要求較 高的圖像顯示，如人物，動物，以及文字等；2、可實現在更短的時間內顯示更多的內容，如顯 示廣告文字；3、調整流速控制模塊的參數可以實現圖像的不規(guī)則縱向拉伸，使圖像顯示更 豐富。
【附圖說明】
[0008] 下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0009] 圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0010]圖2是本實用新型的圖像轉換模塊工作原理示意圖；
[0011] 圖3是本實用新型的主控模塊工作原理示意圖；
[0012] 圖4是本實用新型的流速控制模塊和電磁閥陣列結構示意圖；
[0013] 圖中：1、圖像轉換模塊；2、主控模塊；3、流速控制模塊；4、電磁閥陣列；31、流速控 制器；32、儲水箱；33、水循環(huán)系統(tǒng)；41、主電磁閥陣列；42、續(xù)流電磁閥陣列。
【具體實施方式】
[0014] 現在結合附圖和優(yōu)選實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡 化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關 的構成。
[0015] 如圖1所示的一種低圖像畸變的數字水簾控制系統(tǒng)的架構，包括圖像轉換模塊1、 主控模塊2、流速控制模塊3和電磁閥陣列4等四部分。其中圖像轉換模塊1主要由圖像 轉換電路組成，該模塊根據電磁閥陣列4中的電磁閥數量對原始的圖像數據進行橫縱像素 的提取，并將轉換后的圖像數據輸出至主控模塊2。主控模塊2根據圖像轉換模塊1的圖 像數據生成對應電磁閥的開關信號以及流速控制模塊3的初速度補償量，以降低圖像的畸 變。電磁閥陣列4受主控模塊2控制，以每一排橫像素的水滴為一個單元，按照預先設定的 電磁閥開關信號產生水滴，從而生成水簾圖像。
[0016] 本實用新型所述的圖像轉換模塊工作原理示意圖如圖2所示：
[0017] 本實施例中，圖像轉換模塊1主要完成原始圖像數據到水簾像素的轉換過程。對 原始圖像的提取過程分為2個部分，首先根據原始圖像的分辨率大小，將之在保持高寬比 的條件下使橫向像素縮小或放大為j，其中j為電磁閥陣列4的電磁閥數量。其次提取縮放 后的圖像輪廓并將之轉換為0-1數字量信號。
[0018] 本實用新型所述的主控模塊工作原理示意圖如圖3所示：
[0019] 本實施例中，主控模塊2主要對流速控制模塊3進行控制以補償重力加速度并將 關鍵圖像像素與電磁閥陣列4的開關信號一一對應。要使iXj像素的圖像最終按原比例 在水簾上顯示，需要對每一行的水簾像素進行初速度補償。如圖3所示，對其中第η列像素 信號進行分析，得到需要顯示的i個像素。若需保證最終顯示的圖像高寬比不變，則需要控 制每個水滴的初速度。假設最先形成的水滴初速度為〇, i個水滴像素高h，之間兩兩間距 為Δ h，則在顯示第二個水滴像素 p2n時，應對其作初速度補償，即水滴像素 p 2n的初速度應 等于Pln下落Ah后的速度，即：
[0021] 其中：V2n(!為P 2n水滴的初速度，g為重力加速度。
[0022] 對應的控制時刻為：
[0024] 其中：〖2為p 2n水滴的控制時刻，g為重力加速度。
[0025] 由此，可以得到任意一行像素的控制時刻，即：
[0027] I ^ m ^ i
[0028] 其中：^為p "水滴的控制時刻，g為重力加速度。
[0029] 由于水簾在豎直方向上的連續(xù)性，單個電磁閥在任意兩個相鄰控制時刻tm，t m+1對 應的時間內的狀態(tài)維持不變，與乜時刻的控制信號相同。
[0030] 同時，可以得到任意一行像素 pml、pm2. . . p". . . pmi對應相應控制時刻所需要的初速 度大小為：
[0032] 其中：Vmtl為第m行水滴控制時刻對應的初速度補償值，g為重力加速度。
[0033] 由此可知，水滴像素需要在落下前在流速控制模塊3中做加速度為g的運動以補 償重力加速度的作用，從而減小圖像的畸變。因此，主控模塊2將輸出流速控制模塊3的壓 力控制信號以完成該過程。
[0034] 本實用新型所述的流速控制模塊和電磁閥陣列示意圖如圖4所示：
[0035] 流速控制模塊3由流速控制器31，儲水箱32和水循環(huán)系統(tǒng)33組成，電磁閥陣列 4由主電磁閥陣列41和續(xù)流電磁閥陣列42組成。流速控制模塊3受主控模塊2控制，調 整水流輸出壓力，使輸出到電磁閥陣列4的水流具有一定初速度。電磁閥陣列4分為主電 磁閥陣列41和續(xù)流電磁閥陣列42兩部分，其中，主電磁閥陣列41負責水簾圖像的顯示，續(xù) 流電磁閥陣列42可以實現水簾的高精度控制并減小流速控制模塊3的算法和電路的復雜 程度。主電磁閥陣列41受主控模塊2控制，最終生成要顯示的水簾圖像，續(xù)流電磁閥陣列 42同時受主控模塊2控制，將主控模塊的電磁閥開關信號全部取反后控制續(xù)流電磁閥陣列 42中的每一個電磁閥，最終使得主電磁閥陣列41和續(xù)流電磁閥陣列42輸出的水簾信號互 為凹凸圖像，即在圖像顯示的過程中任何一個時刻打開的電磁閥數量相同，確保主控模塊2 可以通過一個恒定的壓力控制值來對流速控制模塊3進行開環(huán)控制，以消除重力加速度對 水簾圖像的影響，形成定高寬比的水簾圖像。在實際過程中，由于空氣阻力的存在，流速控 制模塊3的壓力設定值要略高于理論值。
[0036] 顯而易見，得益于流速控制模塊和電磁閥的設計方案，系統(tǒng)可以控制水滴像素的 初速度以補償重力加速度帶來的圖像畸變，因此，本實用新型方案能降低數字水簾圖像的 畸變。
[0037] 以上說明書中描述的只是本實用新型的【具體實施方式】，各種舉例說明不對本實用 新型的實質內容構成限制，所屬技術領域的普通技術人員在閱讀了說明書后可以對以前所 述的【具體實施方式】做修改或變形，而不背離實用新型的實質和范圍。
【主權項】
1. 一種低圖像畸變的數字水簾控制系統(tǒng)，其特征在于：包括圖像轉換模塊、主控模塊、 流速控制模塊和電磁閥陣列；所述的圖像轉換模塊包括圖像轉換電路，所述的流速控制模 塊連接主控模塊的輸出端并受主控模塊的控制調整水簾系統(tǒng)的水循環(huán)壓力值；所述的電磁 閥陣列也連接主控模塊的輸出端并受主控模塊的開關信號控制，產生水滴像素陣列；所述 的主控模塊的輸入端連接圖像轉換模塊的輸出端；所述的流速控制模塊的輸出端連接電磁 閥陣列的輸入端。2. 如權利要求1所述的一種低圖像畸變的數字水簾控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的流 速控制模塊由流速控制器，儲水箱和水循環(huán)系統(tǒng)組成；所述的水循環(huán)系統(tǒng)的輸出端連接儲 水箱的輸入端；儲水箱的輸出端連接流速控制器的輸入端。3. 如權利要求1所述的一種低圖像畸變的數字水簾控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的電 磁閥陣列由主電磁閥陣列和續(xù)流電磁閥陣列組成；所述的主電磁閥陣列和續(xù)流電磁閥陣列 的輸入端分別連接流速控制器的輸出端；所述的主電磁閥陣列和續(xù)流電磁閥陣列的輸出端 連接水循環(huán)系統(tǒng)的輸入端。
【專利摘要】本實用新型涉及一種低圖像畸變的數字水簾控制系統(tǒng)，包括圖像轉換模塊、主控模塊、流速控制模塊和電磁閥陣列；所述的圖像轉換模塊包括圖像轉換電路，所述的流速控制模塊連接主控模塊的輸出端并受主控模塊的控制調整水簾系統(tǒng)的水循環(huán)壓力值；所述的電磁閥陣列也連接主控模塊的輸出端并受主控模塊的開關信號控制，產生水滴像素陣列；所述的主控模塊的輸入端連接圖像轉換模塊的輸出端；所述的流速控制模塊的輸出端連接電磁閥陣列的輸入端。本實用新型可以通過控制水滴的初速度，實現縱橫比例要求較高的圖像顯示；可實現在更短的時間內顯示更多的內容，如顯示廣告文字；調整流速控制模塊的參數可以實現圖像的不規(guī)則縱向拉伸，使圖像顯示更豐富。
【IPC分類】G05B19/04
【公開號】CN204650161
【申請?zhí)枴緾N201520224498
【發(fā)明人】房淼森
【申請人】房淼森
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年4月14日