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(chǎng)景中，包括大型戶外投影、視頻會(huì)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(chǎng)景中，投影儀通常不能與使用者的行為進(jìn)行互動(dòng)。
[0003]針對(duì)于上述不能與使用者的行為互動(dòng)的缺陷，逐步發(fā)展出了利用激光指示器進(jìn)行互動(dòng)，利用紅外激光發(fā)射器掃描檢測(cè)手指觸摸位置等互動(dòng)投影方法，然而前者的互動(dòng)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(chǎng)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(jiǎn)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(gè)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(jiǎn)化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0005]本發(fā)明提供一種應(yīng)用場(chǎng)景不受限、實(shí)時(shí)跟蹤用戶的互動(dòng)操作進(jìn)行互動(dòng)投影的交互式投影系統(tǒng)和方法，并進(jìn)一步提供多種豐富的互動(dòng)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(shí)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(duì)所述投影內(nèi)容進(jìn)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(shí)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(duì)所述投影內(nèi)容進(jìn)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(shí)施例提供的交互式投影系統(tǒng)和方法對(duì)投影內(nèi)容進(jìn)行校準(zhǔn)，在投影儀和成像平面之間存在角度進(jìn)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(shí)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(duì)位置變化時(shí)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(shí)施例提供的交互式投影系統(tǒng)和方法通過(guò)處理單元識(shí)別攝像頭采集的交互式操作，并計(jì)算生成相對(duì)應(yīng)的互動(dòng)圖像進(jìn)行投影，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶互動(dòng)操作的實(shí)時(shí)跟蹤互動(dòng)；
[0018]本發(fā)明一些實(shí)施例提供的交互式投影系統(tǒng)和方法通過(guò)存儲(chǔ)互動(dòng)操作和對(duì)應(yīng)的互動(dòng)響應(yīng)內(nèi)容，提供了多種豐富的互動(dòng)方式；
[0019]本發(fā)明諸多實(shí)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(chǎng)景不受限制。
【附圖說(shuō)明】
[0020]參照下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的說(shuō)明，會(huì)更加容易地理解本發(fā)明的以上和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。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(lái)表示。
[0021]圖1為本發(fā)明一實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shuō)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(chǔ)單元
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。在本發(fā)明的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個(gè)或更多個(gè)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(shuō)明中省略了與本發(fā)明無(wú)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(shí)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(shí)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(shí)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(duì)所述投影內(nèi)容進(jìn)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(guò)活動(dòng)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(chǎng)景。
[0040]圖2為本發(fā)明另一實(shí)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(shí)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(guò)支架調(diào)整投影的角度，而無(wú)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(shí)施例中，交互式投影系統(tǒng)10還包括:
[0043]存儲(chǔ)單元107，與處理單元105連接，用于存儲(chǔ)所述交互式操作和對(duì)應(yīng)的互動(dòng)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(shí)別交互式操作，根據(jù)所述交互式操作從所述存儲(chǔ)單元讀取對(duì)應(yīng)的互動(dòng)響應(yīng)內(nèi)容，并基于所述讀取的互動(dòng)響應(yīng)內(nèi)容生成所述投影內(nèi)容。
[0046]在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述識(shí)別交互式操作包括識(shí)別以下至少一項(xiàng)參數(shù):操作類型、操作對(duì)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(dòng)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(shí)施例中，所述交互式操作包括以下至少一項(xiàng):
[0049]在所述成像平面上放置操作對(duì)象；
[0050]移動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)所述操作對(duì)象；
[0051 ]點(diǎn)選所述操作對(duì)象或所述操作對(duì)象上的區(qū)域；
[0052]其中，所述操作對(duì)象為具有可識(shí)別標(biāo)識(shí)的卡片或其他物體。
[0053]在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述可識(shí)別標(biāo)識(shí)為可見(jiàn)光標(biāo)識(shí)和/或紅外光標(biāo)識(shí)。
[0054]在一優(yōu)選實(shí)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(jìn)行校準(zhǔn)，以及利用投影儀101和攝像頭103對(duì)投影進(jìn)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(shí)，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(jìn)行校準(zhǔn)并生成新的映射變換程序。
[0057]在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述對(duì)投影進(jìn)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)別出所述第二校準(zhǔn)圖像中的第二組關(guān)鍵點(diǎn)，根據(jù)所述第一組關(guān)鍵點(diǎn)和所述第二組關(guān)鍵點(diǎn)生成所述映射變換程序。
[0061]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中交互式投影方法的流程圖。
[0062]如圖3所示，在本實(shí)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(shí)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(duì)所述投影內(nèi)容進(jìn)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(shí)施例提供的交互式投影方法對(duì)投影內(nèi)容進(jìn)行校準(zhǔn)，在投影儀和成像平面之間存在角度進(jìn)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(shí)施例提供的交互式投影方法還通過(guò)處理單元識(shí)別攝像頭采集的交互式操作，并計(jì)算生成相對(duì)應(yīng)的互動(dòng)圖像進(jìn)行投影，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶互動(dòng)操作的實(shí)時(shí)跟蹤互動(dòng)。
[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(shí)施例中，步驟S50包括:
[0071 ] S501:根據(jù)所述采集的圖像識(shí)別交互式操作；
[0072]S503:根據(jù)所述交互式操作讀取對(duì)應(yīng)的互動(dòng)響應(yīng)內(nèi)容；
[0073]S505:基于所述讀取的互動(dòng)響應(yīng)內(nèi)容生成所述投影內(nèi)容。
[0074]本發(fā)明上述實(shí)施例提供的交互式投影方法通過(guò)存儲(chǔ)互動(dòng)操作和對(duì)應(yīng)的互動(dòng)響應(yīng)內(nèi)容，提供了多種豐富的互動(dòng)方式。
[0075]在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述識(shí)別交互式操作包括識(shí)別以下至少一項(xiàng)參數(shù):操作類型、操作對(duì)象和操作位置。
[0076]步驟S505還包括:所述識(shí)別交互式操作包括識(shí)別以下至少一項(xiàng)參數(shù):操作類型、操作對(duì)象和操作位置。
[0077]在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述交互式操作包括以下至少一項(xiàng):
[0078]在所述成像平面上放置操作對(duì)象；
[0079]移動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)所述操作對(duì)象；
[0080]點(diǎn)選所述操作對(duì)象或所述