專利名稱：自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)攝影圖像處理技術(shù)，尤其涉及一種機(jī)電一體化的自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)。
迄今為止，現(xiàn)有的自動(dòng)映像類設(shè)施，如電腦自動(dòng)貼畫機(jī)，主要從日本、韓國等國家進(jìn)口。其價(jià)格昂貴，且輸出圖片尺寸較小，對(duì)所拍攝的人像，一般采用簡單的前景花邊圖案疊加方法或者簡單的背景疊加方法進(jìn)行處理。另外，其前景或背景圖片一般是固化在機(jī)內(nèi)的，不能升級(jí)更換。另一類電腦畫像系統(tǒng)，使用現(xiàn)有的圖像商品軟件進(jìn)行處理，其操作過程全部手工進(jìn)行，圖像的制作周期較長，而且輸出圖片的效果和工作效率完全因人而異。
本實(shí)用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種機(jī)電一體化的自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)。該機(jī)從人像拍攝、圖像藝術(shù)處理到最終打印輸出像片，全過程由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，且系統(tǒng)軟件和背景圖片可以隨時(shí)升級(jí)更換。
本實(shí)用新型的目的可以通過采取以下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)制造一種自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)，包括圖像采集設(shè)備、模數(shù)轉(zhuǎn)換卡、微計(jì)算機(jī)、與微機(jī)連接的圖像輸出設(shè)備以及安裝在微機(jī)硬盤的可升級(jí)的系統(tǒng)控制程序P和背景圖像庫KU；圖像采集設(shè)備的信號(hào)輸出端接模數(shù)轉(zhuǎn)換卡的信號(hào)輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換卡插在微機(jī)主板的擴(kuò)展槽上，供電電路分別對(duì)各個(gè)需要電源的獨(dú)立設(shè)備部分供電；其特征在于還包括攝影燈光及與微機(jī)的R232端口相連接的控制電路和從微機(jī)標(biāo)準(zhǔn)鍵盤接口引接出來的用戶按鈕和管理按鈕；當(dāng)微機(jī)接到來自使用者的按鈕指令時(shí)，即調(diào)用系統(tǒng)管理程序P指揮控制圖像采集設(shè)備、模數(shù)轉(zhuǎn)換卡、攝影燈光及其控制電路和圖像輸出設(shè)備有序協(xié)調(diào)工作；攝影燈光及其控制電路包含雙D觸發(fā)器A、變壓器T、攝影燈組H、整流橋堆D1、二極管D2～D3、三極管V1～V2、電容C1～C3、電阻R1～R6、繼電器K、觸點(diǎn)開關(guān)K1；微機(jī)的S232端口串接R6后接入雙D觸發(fā)器A的3號(hào)腳，雙D觸發(fā)器A的13號(hào)腳經(jīng)R3接三極管V2的基極，5號(hào)和14號(hào)腳并聯(lián)后接入包括R1、D3和C2的穩(wěn)壓電路，雙D觸發(fā)器A的6、7、8、10、和4號(hào)腳、三極管V1、V2的集電極并在一起與整流橋堆D1相連接；當(dāng)繼電器K得電吸合時(shí)，常開觸點(diǎn)開關(guān)K1閉合，攝影燈組H亮，當(dāng)繼電器K失電釋放時(shí)，常開觸點(diǎn)開關(guān)K1跳開，攝影燈組H熄滅。
附圖的圖面說明如下

圖1是本實(shí)用新型自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成方框圖；圖2是攝影燈光及其控制電路3的電路圖；圖3是系統(tǒng)管理程序P的軟件流程圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1所示，本實(shí)用新型自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)包括圖像采集設(shè)備1、模數(shù)轉(zhuǎn)換卡2、攝影燈光及其控制電路3、語音發(fā)音裝置4、微計(jì)算機(jī)5、與微機(jī)5連接的圖像輸出設(shè)備6、安裝在微機(jī)5硬盤的可升級(jí)的系統(tǒng)控制程序P和背景圖像庫KU以及從微機(jī)5的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤接口引接出來的用戶按鈕7和管理按鈕8。語音發(fā)音裝置4包括聲卡和一對(duì)音箱，用于播放操作提示和背景音樂；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換卡2采用芯片型號(hào)為BT848AKPF的高速視頻捕捉硬件卡；圖像采集設(shè)備1是一部CCD彩色攝像頭，用于拍攝客戶的人像；CCD彩色攝像頭拍攝的彩色視頻圖像，通過高速視頻捕捉卡和系統(tǒng)管理程序P控制，以BMP格式的文件方式，存貯于硬磁盤；圖像采集設(shè)備1的信號(hào)輸出端接模數(shù)轉(zhuǎn)換卡2的信號(hào)輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換卡2和聲卡插在微機(jī)5主板的擴(kuò)展槽上，供電電路9分別對(duì)各個(gè)需要電源的獨(dú)立設(shè)備部分供電。
圖2是攝影燈光及其控制電路3的電路圖，攝影燈光用于圖像采集設(shè)備拍攝時(shí)的光源補(bǔ)充，其控制電路用于控制拍攝時(shí)開啟攝影燈光，其它時(shí)間則關(guān)閉攝影燈光。攝影燈光及其控制電路3與微機(jī)5的R232端口相連接，它包含雙D觸發(fā)器A、變壓器T、攝影燈組H、整流橋堆D1、二極管D2～D3、三極管V1～V2、電容C1～C3、電阻R1～R6、繼電器K、觸點(diǎn)開關(guān)K1；微機(jī)5的S232端口串接R6后接入雙D觸發(fā)器A的3號(hào)腳，雙D觸發(fā)器A的13號(hào)腳經(jīng)R3接三極管V2的基極，5號(hào)和14號(hào)腳并聯(lián)后接入包括R1、D3和C2的穩(wěn)壓電路，雙D觸發(fā)器A的6、7、8、10、和4號(hào)腳、三極管V1、V2的集電極并在一起與整流橋堆D1相連接；當(dāng)繼電器K得電吸合時(shí)，常開觸點(diǎn)開關(guān)K1閉合，攝影燈組H亮，當(dāng)繼電器K失電釋放時(shí)，常開觸點(diǎn)開關(guān)K1跳開，攝影燈組H熄滅。所述攝影燈組H由兩支20瓦目光燈和3盞50瓦射光燈所組成。
電路3的工作原理如下220V交流電經(jīng)變壓器T變?yōu)?V交流電，經(jīng)過橋堆D1整流和C2濾波，輸出約10V直流電，提供達(dá)林頓管V1、V2工作電壓，由R1，D3，C2組成穩(wěn)壓電路，輸出12V直流電供集成塊A工作。
當(dāng)一正脈沖(高電平)信號(hào)，經(jīng)過電阻R6進(jìn)入集成電路(雙D觸發(fā)器)A的3腳，即單穩(wěn)態(tài)電路的CP端時(shí)，單穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)進(jìn)入暫態(tài)，其輸出端Q(1腳)由原來的低電平跳變?yōu)楦咂?，此時(shí)高電平經(jīng)R4向C3充電，使4腳即R端電位上升，當(dāng)上升到復(fù)位電平時(shí)，單穩(wěn)態(tài)電路復(fù)位，1腳恢復(fù)低電平。每當(dāng)有一個(gè)正脈沖(高電平)信號(hào)輸入時(shí)，1腳就輸出一個(gè)固定寬度的正脈沖。該正脈沖直接加到雙穩(wěn)態(tài)電路的CP端(11腳)，使雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)一次，輸出端Q(13腳)電平就改變一次。當(dāng)13腳為低電平時(shí)，達(dá)林頓管V2處于截止?fàn)顟B(tài)，其集電極為高電平，則達(dá)林頓管V1導(dǎo)通，繼電器K得電吸合，觸點(diǎn)K1閉合，接通攝影燈組H回路，使H發(fā)光。當(dāng)下一個(gè)脈沖(高電平)信號(hào)輸入到單穩(wěn)態(tài)電路的CP端(3腳)時(shí)，當(dāng)13腳為高電平時(shí)，達(dá)林頓管V2處于導(dǎo)通狀態(tài)，其集電極為低電平，則達(dá)林頓管V1截止，繼電器K失電釋放，其常開觸點(diǎn)K1跳開，攝影燈組H熄滅。
本實(shí)用新型自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)提供8～20幅可隨時(shí)更新的背景圖庫KU。使用映像機(jī)時(shí)首先讓客戶選擇背景圖片，客戶確定背景圖片后，映像機(jī)自動(dòng)開啟攝像頭和攝影燈拍攝客戶人像，并將圖像保存，然后關(guān)閉攝像頭和攝影燈，進(jìn)入圖像自動(dòng)合成階段，根據(jù)選定背景圖片所對(duì)應(yīng)的參數(shù)文件中的參數(shù)，自動(dòng)調(diào)整加入到背景圖片中的人像的大小，位置，色調(diào)，在合成過程中自動(dòng)將人像圖片的背景去掉。整個(gè)圖像合成過程在屏幕上顯示，最后打印出168×126mm的彩色像片。
自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)利用微機(jī)5標(biāo)準(zhǔn)鍵盤接口的專用數(shù)字小鍵盤中的幾個(gè)按鍵作為用戶按鈕7和管理按鈕8兩組操作控制按鈕。所述用戶按鈕7包括“左選”、“右選”、“確定”、“放棄”四個(gè)按鍵，供最終用戶使用；所述管理按鈕8包括“特殊”、“工作”、“結(jié)束”、三個(gè)按鍵和電源開關(guān)，供管理者使用。
為方便經(jīng)營管理，自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)還設(shè)有一個(gè)投幣器，向投幣器投幣相當(dāng)于按一次“工作”按鍵。
當(dāng)微機(jī)5接到來自使用者的按鈕指令時(shí)，即調(diào)用系統(tǒng)管理程序P指揮控制圖像采集設(shè)備1、模數(shù)轉(zhuǎn)換卡2、攝影燈光及其控制電路3和圖像輸出設(shè)備6有序協(xié)調(diào)工作。
系統(tǒng)管理程序P使自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)具有如下功能1.從背景圖庫KU中選擇背景圖片；2.音頻輸出功能映像機(jī)的每步操作都有語音提示，而且在開機(jī)后自動(dòng)循環(huán)播放9首背景音樂；3.圖片展示功能映像機(jī)在未投幣的等候狀態(tài)下，每間隔一段時(shí)間，會(huì)自動(dòng)展示以前完成的合成圖片；4.視頻捕捉功能映像機(jī)采用BT848AKPF芯片高速視頻捕捉硬件卡，程序自動(dòng)控制開啟CCD彩色攝像頭，將視頻圖像顯示在屏幕上，并自動(dòng)凍結(jié)畫面，保存為bmp格式文件，然后自動(dòng)關(guān)閉CCD彩色攝像頭；5.攝影燈光控制功能控制微機(jī)5的R232端口輸出一高電平信號(hào)，使攝影燈光及其控制電路3中的繼電器吸合，啟動(dòng)攝影燈組H工作；不需要攝影燈組H工作時(shí)，R232端口再輸出一個(gè)高平信號(hào)，使所述控制電路中的繼電器斷開，終止攝影燈組H工作。
6.圖像處理功能先判斷拍攝的像片中人頭的有效寬度，再根據(jù)選定的背景圖片所對(duì)應(yīng)的參數(shù)文件中的相關(guān)參數(shù)，確定人像在背景圖片中的縮放比例；然后，采用邊沿探測技術(shù)，確定保留部分，去掉人像背景，再根據(jù)參數(shù)，調(diào)整人像的色調(diào)，最后，根據(jù)處理方式參數(shù)，將人像加入到背景圖片中，合成具有新的藝術(shù)效果的圖片；為將人像背景消除掉，只取出人像部分；拍攝時(shí)選取淺色調(diào)、一致性好的實(shí)際背景，然后將人像圖片的像素由數(shù)碼轉(zhuǎn)換為數(shù)組，采用邊沿探測方式和相鄰差值比較法，確定人像有效部分的起始坐標(biāo)和終止坐標(biāo)，最后重新寫入新的背景圖片中；7.圖像輸出功能確認(rèn)合成的圖片后，控制圖像輸出設(shè)備，如彩色噴墨打印機(jī)，在后臺(tái)打印輸出彩色像片，完成一次工作周期，并讓映像機(jī)重新處于等待工作(投幣)狀態(tài)，從而開始下一個(gè)工作周期；8.系統(tǒng)升級(jí)功能通過光盤驅(qū)動(dòng)器，讀取CD-ROM中的文件，讓用戶部分或全部升級(jí)更換系統(tǒng)程序P、背景圖庫KU和背景音樂，還可以為用戶提供更多的圖片藝術(shù)處理方式和打印輸出尺寸。
系統(tǒng)工作流程如下開機(jī)通電后，微機(jī)5自動(dòng)調(diào)用系統(tǒng)控制軟件P，啟動(dòng)語音發(fā)聲裝置4播放背景音樂和語音提示，等待按鈕信號(hào)；如有“工作”(投幣)按鈕信號(hào)，根據(jù)軟件工作程序，讓用戶選擇背景圖片，選定后，微機(jī)5向攝影燈光及其控制電路3發(fā)出信號(hào)，打開拍攝照明燈組H，并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換卡2(捕捉卡)將圖像采集設(shè)備的信號(hào)轉(zhuǎn)換為位圖(BMP格式)文件；在用戶確定拍攝效果的前提下，微機(jī)5再次向攝影燈光及其控制電路3發(fā)出信號(hào)，關(guān)閉拍攝照明燈組H。系統(tǒng)制軟件P自動(dòng)進(jìn)行圖像合成處理，合成效果被用戶再次確定后，進(jìn)行打印輸出，完成一次操作過程。否則，微機(jī)5再向攝影燈光及其控制電路3發(fā)出信號(hào)，控制拍攝照明燈組H開啟，重新進(jìn)行拍攝，并重復(fù)進(jìn)行以后工作程序，直至完成一次操作過程。
圖3是系統(tǒng)管理程序P的軟件流程圖，其具體工作流程如下1、在未投幣的等待狀態(tài)，系統(tǒng)自動(dòng)播放背景音樂和語音提示，并出現(xiàn)等待工作畫面，且每隔一定時(shí)間，隨機(jī)以四種不同方式展示以前的合成圖片；
2、投幣后，系統(tǒng)用語音提示用戶操作，用“左選”、“右選”鈕來選擇一張背景圖片，選定后，按“確定”鈕確定；3、屏幕上全屏出現(xiàn)用戶活動(dòng)的視頻圖像，并語音提示用戶，按“確定”鈕拍攝用戶的人像；4、當(dāng)用戶按下“確定”鈕時(shí)，屏幕底部出現(xiàn)一計(jì)時(shí)進(jìn)度條，延時(shí)三秒后，凍結(jié)所拍攝的畫面，并將畫面保存在硬盤上；然后語音提問用戶是否滿意所拍攝的畫面，如果按“放棄”鈕則重復(fù)第三步，如果按“確定”鈕，則進(jìn)入下一步；5、這時(shí)屏幕上出現(xiàn)用戶選定的背景圖片，首先去掉所拍攝人像的背景，再根據(jù)對(duì)應(yīng)參數(shù)文件中的參數(shù)，自動(dòng)調(diào)整所拍攝人像的大小，色調(diào)，在背景圖片中的位置等，然后將人像加入到背景圖片中，合成一幅新的圖片，合成過程在屏幕上顯示；6、如果用戶對(duì)所拍攝的圖片滿意，按“確定”鈕打印輸出，一個(gè)工作周期完成，并重新返回等待工作狀態(tài)；否則，按“放棄”鈕重新從第三步開始。
背景圖片的升級(jí)更換過程如下選擇升級(jí)功能后，首先判斷光驅(qū)中是否有光盤，如有光盤，再判斷是否有專用升級(jí)光盤；接下來判斷是否有背景圖片組，如果有，則顯示第一幅新背景圖片，并讓用戶選擇一幅將要啟用的新背景圖片；選定后，再顯示第一幅舊背景圖片，亦讓用戶選擇一幅要換掉的舊背景圖片；確定后，系統(tǒng)程序先將舊的背景圖片備份，然后，將新的背景圖片及相關(guān)文件拷貝到相關(guān)目錄，覆蓋原有的對(duì)應(yīng)文件。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)有如下優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)一體化，便于管理和維護(hù)；操作自動(dòng)化，避免因操作者水平不同等人為因素而影響圖像處理效果和等候制作時(shí)間較長的缺陷；輸出像片尺寸大(像片尺寸210×148mm，有效尺寸168×126mm)，圖像處理效果形式多樣；系統(tǒng)軟件、背景圖庫和背景音樂都可以升級(jí)更新。
本實(shí)用新型自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)的攝影燈光及其控制電路3的元件清單如下A——CD4013(雙D觸發(fā)器)T——220/9v 12W小型中功率變壓器H——攝影燈組D1—整流橋堆(耐壓150v)D2—IN4148D3—2CW60(12V，1/2W穩(wěn)壓二極管)V1、V2——U850(達(dá)林頓管)C1——330μF(CD11-16V電解電容)C2——47μF(CD11-16V電解電容)C3——0.22μF(獨(dú)石電容)R1—60Ω R2—150Ω R3—6.8KΩ R4、R6—4.4MΩ R5—2.2MΩK——TZC-23F繼電器(線圈電壓9V，觸點(diǎn)電流5A)
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)，包括圖像采集設(shè)備(1)、模數(shù)轉(zhuǎn)換卡(2)、微計(jì)算機(jī)(5)、與微機(jī)(5)連接的圖像輸出設(shè)備(6)以及安裝在微機(jī)(5)硬盤的可升級(jí)的系統(tǒng)控制程序P和背景圖像庫KU；圖像采集設(shè)備(1)的信號(hào)輸出端接模數(shù)轉(zhuǎn)換卡(2)的信號(hào)輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換卡(2)插在微機(jī)(5)主板的擴(kuò)展槽上，供電電路(9)分別對(duì)各個(gè)需要電源的獨(dú)立設(shè)備部分供電；其特征在于還包括攝影燈光及其與微機(jī)(5)的R232端口相連接的控制電路(3)以及從微機(jī)(5)的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤接口引接出來的用戶按鈕(7)和管理按鈕(8)；當(dāng)微機(jī)(5)接到來自使用者的按鈕指令時(shí)，即調(diào)用系統(tǒng)管理程序P指揮控制圖像采集設(shè)備(1)、模數(shù)轉(zhuǎn)換卡(2)、攝影燈光及其控制電路(3)和圖像輸出設(shè)備(6)有序協(xié)調(diào)工作；攝影燈光及其控制電路(3)包含雙D觸發(fā)器A、變壓器T、攝影燈組H、整流橋堆D1、二極管D2～D3、三極管V1～V2、電容C1～C3、電阻R1～R6、繼電器K、觸點(diǎn)開關(guān)K1；微機(jī)(5)的S232端口串接R6后接入雙D觸發(fā)器A的3號(hào)腳，雙D觸發(fā)器A的13號(hào)腳經(jīng)R3接三極管V2的基極，5號(hào)和14號(hào)腳并聯(lián)后接入包括R1、D3和C2的穩(wěn)壓電路，雙D觸發(fā)器A的6、7、8、10、和4號(hào)腳、三極管V1、V2的集電極并在一起與整流橋堆D1相連接；當(dāng)繼電器K得電吸合時(shí)，常開觸點(diǎn)開關(guān)K1閉合，攝影燈組H亮，當(dāng)繼電器K失電釋放時(shí)，常開觸點(diǎn)開關(guān)K1跳開，攝影燈組H熄滅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)，其特征在于它還包括語音發(fā)音裝置(4)，該語音發(fā)音裝置(4)包括插在微機(jī)(5)主板擴(kuò)展槽上的聲卡和一對(duì)音箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)，其特征在于所述攝影燈光及其控制電路(3)的攝影燈組H由兩支20瓦日光燈和3盞50瓦射光燈所組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)，其特征在于所述背景圖庫KU存放8～20幅可隨時(shí)更新的背景圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)，其特征在于所述用戶按鈕(7)包括“左選”、“右選”、“確定”、“放棄”四個(gè)按鍵；所述管理按鈕(8)包括“特殊”、“工作”、“結(jié)束”、三個(gè)按鍵和電源開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)，其特征在于它還包括一個(gè)投幣器，向投幣器投幣相當(dāng)于按一次“工作”按鍵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)，其特征在于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換卡(2)采用芯片型號(hào)為BT848AKPF的高速視頻捕捉硬件卡。
專利摘要一種自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī),包括圖像采集設(shè)備1、模數(shù)轉(zhuǎn)換卡2、攝影燈光及其控制電路3、語音發(fā)音裝置4、微機(jī)5、圖像輸出設(shè)備6以及安裝在微機(jī)5硬盤的可升級(jí)的系統(tǒng)控制程序P和背景圖像庫KU;當(dāng)微機(jī)5接到來自使用者的按鈕指令時(shí),即調(diào)用系統(tǒng)管理程序P指揮控制圖像采集設(shè)備1、模數(shù)轉(zhuǎn)換卡2、攝影燈光及其控制電路3和圖像輸出設(shè)備6有序協(xié)調(diào)自動(dòng)完成攝影、圖像處理和輸出工作。本實(shí)用新型自動(dòng)藝術(shù)映像機(jī)操作自動(dòng)化,輸出像片尺寸大,圖像處理效果形式多樣。
文檔編號(hào)G06F17/00GK2393153SQ9923663
公開日2000年8月23日 申請日期1999年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月16日
發(fā)明者韋虎, 吳兆升 申請人:吳兆升