一種具有攝像功能的投影儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種投影儀，特別是關(guān)于一種具有攝像功能的投影儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著互聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展，企業(yè)和家庭中的多方遠程交互、討論、電視電話會議、 桌面分享等應用越來越多，同時在教育教學中，出于遠程教學、互聯(lián)網(wǎng)教學的要求，往往需 要同時記錄教師手勢姿態(tài)和黑板板書及大屏幕上的顯示資料，這些就要求我們在家庭、教 室、會議室等場所中同時安置攝像頭、投影儀等設備。然而，多種設備的安裝必然帶來了安 裝、設置的復雜性和協(xié)同性不良的課題，從而造成實際應用中人們往往被迫舍棄部分的應 用，影響交流溝通的效果。
[0003] 現(xiàn)階段，隨著攝像頭技術(shù)的進一步發(fā)展和推廣，高清攝像頭的價格下降很快，尺寸 也越來越小，同時，隨著技術(shù)的進步，攝像頭已可以方便地通過軟件實現(xiàn)自動對焦和跟蹤對 焦的功能。
[0004] 現(xiàn)有的投影儀中雖然會通過投影儀上設置USB接口，實現(xiàn)USB外接攝像頭，但是存 在以下問題：
[0005] 1)攝像頭需要手動調(diào)整攝像的位置，攝像頭不能與投影儀同步設定，偏重于對固 定位置的攝影（類似于幻燈片），不能實現(xiàn)攝像頭攝像區(qū)域與電腦演示區(qū)域的共生（即畫中 畫）功能；
[0006] 2)攝像區(qū)域不能自動調(diào)整，不方便演講者、教師自行控制攝像區(qū)域；
[0007] 3)攝像過程中攝像區(qū)域無指示，對于課堂教學錄制及電視會議時，不利于指示演 講者的活動區(qū)域；
[0008] 4)不具備音視頻同步采集功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種不但根據(jù)語音命令自動調(diào)整拍攝區(qū)域、 而且針對所拍攝的區(qū)域進行指示，還能夠?qū)崿F(xiàn)畫中畫功能的具有攝像功能的投影儀。
[0010] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種具有攝像功能的投影儀，其特征 在于：它包括攝像單元、音頻單元和控制單元，其中所述音頻單元內(nèi)置語音控制命令和每一 語音控制命令對應的所述攝像單元的拍攝區(qū)域位置信息；所述音頻單元將采集的語音信號 進行判斷，當檢測的語音信號為語音控制命令時，將該語音控制命令對應的所述攝像單元 的拍攝區(qū)域位置信息傳送給所述控制單元；所述控制單元根據(jù)接收的位置信息，自動調(diào)整 所述攝像單元的拍攝區(qū)域位置；否則，將所述音頻單元采集的音頻信號和所述攝像單元采 集的圖像信號傳送給所述控制單元進行錄制，并實現(xiàn)錄制信息與本地計算機輸入的視頻信 息畫中畫投影。
[0011] 所述攝像單元包括一攝像頭云臺、一第一電機、一第二電機、一自動對焦攝像頭和 若干可見激光器；所述攝像頭云臺包括基底座和轉(zhuǎn)動座，且所述基底座上轉(zhuǎn)動連接所述轉(zhuǎn) 動座；所述第一電機轉(zhuǎn)動連接所述基底座，實現(xiàn)所述基底座水平360°旋轉(zhuǎn)；所述第二電機 轉(zhuǎn)動連接所述轉(zhuǎn)動座，實現(xiàn)所述轉(zhuǎn)動座垂直180°旋轉(zhuǎn)；所述轉(zhuǎn)動座上固定設置所述自動 對焦攝像頭，且所述自動對焦攝像頭的周邊設置若干用于指示所述自動對焦攝像頭的可攝 像區(qū)域的所述可見激光器，且所述自動對焦攝像頭和所述可見激光器同步運動；所述第一 電機、所述第二電機、所述自動對焦攝像頭和所述可見激光器分別連接所述控制單元；所述 控制單元根據(jù)所述音頻單元傳送的位置信息，控制所述第一電機和所述第二電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn) 動：所述第一電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動帶動與之相連的所述基底座水平旋轉(zhuǎn)；所述第二電機轉(zhuǎn)軸的 轉(zhuǎn)動帶動與之相連的所述轉(zhuǎn)動座垂直旋轉(zhuǎn)，使得所述自動對焦攝像頭的拍攝區(qū)域達到所述 音頻單元傳送的位置信息。
[0012] 所述可見激光器的數(shù)量至少為4個。
[0013] 所述音頻單元包括一音頻拾取器、一語音命令判斷模塊、一音頻錄制模塊和一語 音命令控制模塊，且所述語音命令控制模塊內(nèi)置語音控制命令和每一命令所對應的所述基 底座的水平旋轉(zhuǎn)信息和所述轉(zhuǎn)動座的垂直旋轉(zhuǎn)信息；所述音頻拾取器將采集的語音信號傳 送給所述語音命令判斷模塊，由該模塊判斷是否為語音控制命令？若不是，則將該信號傳 送給所述音頻錄制模塊，進行語音信息錄制，并將實時錄制的語音信息傳送給所述控制單 元；若是，則將該信號傳送給所述語音命令控制模塊；所述語音命令控制模塊根據(jù)獲得的 語音信息從所述語音命令庫中調(diào)取該語音控制命令對應的位置信息，并將該信息傳送給所 述控制單元，所述控制單元根據(jù)該位置信息調(diào)整所述自動對焦攝像頭的拍攝區(qū)域。
[0014] 所述控制單元包括視頻錄制模塊、信息處理模塊、人臉識別模塊和畫中畫模塊；所 述視頻錄制模塊將所述自動對焦攝像頭傳送的圖像信息和所述音頻單元傳送的音頻進行 錄制，并將錄制的視頻信息傳送給所述畫中畫模塊和本地計算機，并將該音視頻信息在本 地計算機中存儲；通過所述畫中畫模塊實現(xiàn)該音視頻信息與本地計算機輸入信息的畫中畫 投影；所述視頻錄制模塊連接所述自動對焦攝像頭和所述畫中畫模塊；所述信息處理模塊 分別連接所述第一電機、所述第二電機、所述自動對焦攝像頭、所述可見激光器、所述語音 命令控制模塊和所述人臉識別模塊；所述信息處理模塊通過控制所述第一電機和所述第二 電機實現(xiàn)所述自動對焦攝像頭拍攝區(qū)域的水平360°和垂直180°旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)所述自動對 焦攝像頭拍攝區(qū)域位置的粗調(diào)節(jié)；所述信息處理模塊還內(nèi)置每一語音控制命令所對應的屏 幕圖像，通過與所述自動對焦攝像頭傳送的拍攝圖像做比對，以提高所述自動對焦攝像頭 在針對大屏幕或者黑板時拍攝的準確性；所述人臉識別模塊中內(nèi)置的人臉區(qū)域占當前拍 攝圖像的比例關(guān)系，當所述語音命令控制模塊傳送的語音控制命令為"請看我"時，所述信 息處理模塊將該信息傳送給所述人臉識別模塊，所述人臉識別模塊調(diào)取當時拍攝的圖像信 息，根據(jù)該圖像判斷人臉的數(shù)量和各人臉的位置，并根據(jù)各人臉的位置構(gòu)建包括全部人臉 的最小焦距完成對焦形成人臉區(qū)域，并結(jié)合其內(nèi)設置的人臉區(qū)域占當前拍攝圖像的比例關(guān) 系，傳送給所述信息處理模塊，通過所述信息處理模塊控制與之相連的所述第一電機和所 述第二電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)實時跟蹤攝像。
[0015] 所述控制單元采用微處理器。
[0016] 本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：1、本發(fā)明包括攝像單元、音頻單 元和控制單元，其中音頻單元內(nèi)置語音控制命令和每一語音控制命令對應的攝像單元的拍 攝區(qū)域位置信息；音頻單元將采集的語音信號進行判斷，當檢測的語音信號為語音控制命 令時，將該語音控制命令對應的攝像單元的拍攝區(qū)域位置信息傳送給控制單元，控制單元 根據(jù)接收的位置信息，自動調(diào)整攝像單元的拍攝區(qū)域位置；否則，將音頻單元采集的音頻信 號和攝像單元采集的圖像信號傳送給控制單元進行錄制，并實現(xiàn)錄制信息與本地計算機輸 入的視頻信息畫中畫投影。本發(fā)明由于采用以上設置，讓用戶可以通過一次安裝，免掉投影 和攝像分別設置的缺點，實現(xiàn)音視頻輸入與輸出的雙重功能。采用本發(fā)明乙方通過在PC上 操作或者使用激光筆、教鞭在大屏幕上的所有指示均可通過自動對焦攝像頭傳遞給遠程交 流對象，能夠?qū)崿F(xiàn)自動對焦攝像頭攝制內(nèi)容和本地計算機傳入資料的同時投影，即畫中畫、 上下分屏和左右分屏顯示，輕松實現(xiàn)電視電話會議、課堂教學錄制、遠程教學、視頻交流、桌 面共享、多方交互等應用，從而將帶來遠程教學、互聯(lián)網(wǎng)教學及遠程交流的重大改變。2、本 發(fā)明可以預先設置自動對焦攝像頭的位置并通過語音識別/遙控器/本地計算機的操作界 面實現(xiàn)預設位置之間的快速切換，便于實現(xiàn)遠程協(xié)同工作時的討論。3、本發(fā)明由于在控制 單元中設置信息處理模塊，信息處理模塊分別連接第一電機和第二電機，第一電機轉(zhuǎn)動連 接基底座，第二電機轉(zhuǎn)動連接轉(zhuǎn)動座；轉(zhuǎn)動座上固定設置自動對焦攝像頭，且自動對焦攝像 頭的周邊設置若干用于指示自動對焦攝像頭的可攝像區(qū)域的可見激光器；通過控制第一電 機和第二電機實現(xiàn)自動對焦攝像頭拍攝區(qū)域的水平360°和垂直180°旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)自動對 焦攝像頭拍攝區(qū)域位置的粗調(diào)節(jié)；信息處理模塊還內(nèi)置每一語音控制命令所對應的屏幕圖 像，通過與自動對焦攝像頭傳送的拍攝圖像做比對，以提高自動對焦攝像頭在針對大屏幕 或者黑板時拍攝的準確性。4、本發(fā)明由于采用將自動對焦攝像頭設置在可以在水平360°、 垂直180°旋轉(zhuǎn)的自動對焦攝像頭云臺上，因此當本發(fā)明水平放置在桌面時，可以實現(xiàn)對高 于投影儀的區(qū)域進行攝像操作，當本發(fā)明倒置懸