紅外跟蹤投影系統(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，尤其涉及一種紅外跟蹤投影系統(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(lèi)場(chǎng)景中，包括大型戶(hù)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(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景中，投影儀通常都是在固定位置投射影像，難以實(shí)現(xiàn)根據(jù)用戶(hù)的需求和操作實(shí)時(shí)跟蹤投影，并且難以與使用者的行為進(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)明提供一種通過(guò)紅外識(shí)別進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤投影的紅外跟蹤投影系統(tǒng)和方法，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤用戶(hù)的互動(dòng)操作進(jìn)行互動(dòng)投影。
[0006]本發(fā)明提供一種紅外跟蹤投影系統(tǒng)，包括:
[0007]投影儀，用于向成像平面投影；
[0008]攝像頭，安裝有紅外濾光片，用于采集所述成像平面上的紅外圖像；
[0009]處理單元，分別與所述投影儀和所述攝像頭連接，用于識(shí)別所述攝像頭采集的紅外圖像中的定位圖案，根據(jù)所述定位圖案計(jì)算出投影位置，以控制所述投影儀對(duì)所述投影位置進(jìn)行投影。
[0010]本發(fā)明還提供一種紅外跟蹤投影方法，其特征在于，包括:
[0011]采集成像平面上的紅外圖像；
[0012]識(shí)別所述紅外圖像中的定位圖案，根據(jù)所述定位圖案計(jì)算出投影位置；
[0013]向所述投影位置進(jìn)行投影。
[0014]本發(fā)明諸多實(shí)施例提供的紅外跟蹤投影系統(tǒng)和方法通過(guò)在攝像頭上安裝紅外濾光片濾除攝像頭采集的可見(jiàn)光，采集識(shí)別出使用可吸收紅外波段的材料打印的定位圖案，進(jìn)而定位投影，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤投影；
[0015]本發(fā)明一些實(shí)施例提供的紅外跟蹤投影系統(tǒng)和方法進(jìn)一步通過(guò)識(shí)別互動(dòng)定位圖案，對(duì)互動(dòng)操作進(jìn)行定位，結(jié)合互動(dòng)投影技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤互動(dòng)操作并進(jìn)行互動(dòng)投影。
【附圖說(shuō)明】
[0016]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(lèi)似的技術(shù)特征或部件將采用相同或類(lèi)似的附圖標(biāo)記來(lái)表示。
[0017]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中紅外跟蹤投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為圖1所示紅外跟蹤投影系統(tǒng)在載體移動(dòng)時(shí)的跟蹤投影示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中紅外跟蹤投影方法的流程圖。
[0020]圖4為圖3所示紅外跟蹤投影方法的優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。
[0021]圖5為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中步驟S60的流程圖。
[0022]圖6為圖5所示紅外跟蹤投影方法的優(yōu)選實(shí)施例中步驟S60的流程圖。
[0023]圖7為圖6所示步驟S60中步驟S65的流程圖。
[0024]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0025]10紅外跟蹤投影系統(tǒng)
[0026]101投影儀
[0027]103攝像頭
[0028]105紅外濾光片
[0029]107處理單元
[0030]109紅外補(bǔ)光燈
【具體實(shí)施方式】
[0031]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。
[0032]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中紅外跟蹤投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]如圖1所示，在本實(shí)施例中，本發(fā)明提供的紅外跟蹤投影系統(tǒng)10包括:
[0034]投影儀101，用于向成像平面投影；
[0035]攝像頭103，安裝有紅外濾光片105，用于采集所述成像平面上的紅外圖像；
[0036]處理單元107，分別與投影儀101和攝像頭103連接，用于識(shí)別攝像頭103采集的紅外圖像中的定位圖案，根據(jù)所述定位圖案計(jì)算出投影位置，以控制投影儀101對(duì)所述投影位置進(jìn)行投影。
[0037]在一優(yōu)選實(shí)施例中，紅外跟蹤投影系統(tǒng)10還包括:
[0038]紅外補(bǔ)光燈109，安裝在攝像頭103上，用于在攝像頭103采集紅外圖像時(shí)進(jìn)行紅外補(bǔ)光。
[0039]在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述定位圖案為通過(guò)可吸收紅外波段的材料印刷在載體上，用于定位的預(yù)定圖案。
[0040]具體地，在本實(shí)施例中，所述可吸收紅外波段的材料為紅外墨水。在更多實(shí)施例中，所述可吸收紅外波段的材料可以為可吸收紅外波段、可見(jiàn)光波段等多個(gè)波段的材料，只要能吸收紅外波段，即可實(shí)現(xiàn)同樣的技術(shù)效果。
[0041]在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述定位圖案包括印刷在投影載體20上的投影定位圖案。具體地，在本實(shí)施例中，投影載體20為通過(guò)紅外墨水打印了投影定位圖案的紙張。在更多實(shí)施例中，投影載體20還可以是打印了投影定位圖案的幼教書(shū)籍、地圖等不同載體，只要通過(guò)可吸收紅外波段的材料印刷了定位圖案即可實(shí)現(xiàn)相同的技術(shù)效果。
[0042]處理單元107還用于:根據(jù)所述投影定位圖案定位投影載體20，根據(jù)投影載體20的位置計(jì)算出所述投影位置。
[0043]在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述定位圖案還包括印刷在互動(dòng)載體上的互動(dòng)定位圖案。具體地，在本實(shí)施例中，互動(dòng)載體為通過(guò)紅外墨水打印了互動(dòng)定位圖案的卡片。在更多實(shí)施例中，互動(dòng)載體還可以是打印了互動(dòng)定位圖案的玩具、模型等不同載體，只要通過(guò)可吸收紅外波段的材料印刷了定位圖案即可實(shí)現(xiàn)相同的技術(shù)效果。
[0044]處理單元107還用于:根據(jù)所述互動(dòng)定位圖案定位所述互動(dòng)載體、識(shí)別互動(dòng)操作，根據(jù)投影載體20的位置、所述互動(dòng)載體的位置、所述互動(dòng)操作生成投影內(nèi)容和投影位置。
[0045]圖2為圖1所示紅外跟蹤投影系統(tǒng)在載體移動(dòng)時(shí)的跟蹤投影示意圖。
[0046]如圖1和圖2所示，在本實(shí)施例中，當(dāng)用戶(hù)移動(dòng)投影載體20時(shí)，攝像頭103通過(guò)紅外濾光片105實(shí)時(shí)采集成像平面的紅外圖像，處理單元107識(shí)別出投影載體20上的定位圖案，根據(jù)所述定位圖案定位投影載體20，并根據(jù)投影載體20的位置計(jì)算出投影位置，投影儀101向所述投影位置進(jìn)行投影，從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)跟蹤投影，而不再局限于針對(duì)固定位置進(jìn)行投影。
[0047]上述實(shí)施例提供的紅外跟蹤投影系統(tǒng)通過(guò)在攝像頭上安裝紅外濾光片濾除攝像頭采集的可見(jiàn)光，采集識(shí)別出使用可吸收紅外波段的材料打印的定位圖案，進(jìn)而定位投影，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤投影。
[0048]在一優(yōu)選實(shí)施例中，紅外跟蹤投影系統(tǒng)10還包括:
[0049]存儲(chǔ)單元，與處理單元107連接，用于存儲(chǔ)所述互動(dòng)操作和對(duì)應(yīng)的互動(dòng)響應(yīng)內(nèi)容；
[0050]處理單元107還用于從所述存儲(chǔ)單元讀取與所述互動(dòng)操作對(duì)應(yīng)的互動(dòng)響應(yīng)內(nèi)容，根據(jù)互動(dòng)載體20的位置、所述互動(dòng)響應(yīng)內(nèi)容生成投影內(nèi)容和投影位置。
[0051]具體地，在本實(shí)施例中，互動(dòng)載體為通過(guò)紅外墨水打印了互動(dòng)定位圖案的卡片。以一張打印了地球圖案的卡片為例，當(dāng)用戶(hù)將移動(dòng)所述卡片時(shí)，攝像頭103通過(guò)紅外濾光片105實(shí)時(shí)采集成像平面的紅外圖像，處理單元107識(shí)別出卡片上的地球圖案，根據(jù)所述地球圖案定位所述卡片。存儲(chǔ)單元中存有互動(dòng)操作“移動(dòng)地球圖案卡片”，和對(duì)應(yīng)的互