虛擬望遠鏡互動裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種虛擬望遠鏡互動裝置，包括至少4個分別安裝于展廳空間四個頂角處的攝像機構、背景存儲器和中央處理單元；所述攝像機構包括殼體、高清攝像頭和紅外感應器，所述高清攝像頭和紅外感應器安裝于殼體前端面，所述紅外感應器感應人體運動從而生成攝像頭觸發信號，該高清攝像頭用于實時拍攝場景和人體圖像信息；所述高清攝像頭進一步包括：全反射式棱鏡、具有負光焦度的第一鏡組件、具有正光焦度的第二鏡組件、具有正光焦度的第三鏡組件和具有正光焦度的第四鏡組件。本發明專利技術在檢測環境場景角點時利用紅外燈光輔助，可以減少環境光變化的影響，受環境光的影響更小，可將影像自身的變化畫面與人體動作捕獲畫面精確區別，提高了捕獲精度。

Virtual telescope interactive device

The invention discloses a virtual telescope interactive device, including a camera mechanism and at least 4 were installed in the exhibition space of four corners of the background memory and central processing unit; the imaging mechanism comprises a housing, a high-definition camera and infrared sensors, the HD camera and infrared sensors mounted on the front end face, wherein the infrared induction of human motion to generate the trigger signal of the camera, high-definition camera for real-time scene and image information; the high-definition camera further includes a total reflection prism having a first mirror component of negative optical power, a second lens assembly, a positive refractive power with third mirror component of positive optical power and with fourth mirror component of positive optical power. The invention uses infrared light assisted in detection of environmental scene corner, can reduce the impact changes in ambient light, less affected by ambient light, the picture and the human motion capture screen images accurately identify changes in itself, improve the accuracy of capture.

【技術實現步驟摘要】
虛擬望遠鏡互動裝置
本專利技術涉及多媒體領域，具體涉及一種虛擬望遠鏡互動裝置。
技術介紹
在展覽展示行業中，方向檢測與圖像識別技術應用于很多大中型交互式多媒體展項中。近期隨著更加精確的方向檢測器件的引入，應用相關技術的更加豐富的展項也應運而生，三軸陀螺儀是展覽展示行業方向檢測技術相關展項的典型應用。陀螺儀返回三維的坐標數據，但在目前展項的實際使用中，絕大多數僅采集其水平方向傳感數據，縱向與前后向傳感數據沒有有效利用，這就使得方向定位技術所帶來的展示手段的提升大打折扣。隨著計算機技術的飛速發展，在視頻圖像中對人體的檢測、跟蹤和行為理解日益引起關注。隨著計算機技術的飛速發展，在視頻圖像中對人體的檢測、跟蹤和行為理解日益引起關注。對運動人體快速而準確的跟蹤是一項十分重要且極具挑戰性的工作，它在視覺監控、高級人機交互、動畫制作等方面有著廣泛的應用，成為目前計算機視覺研究的關鍵問題之一．跟蹤等價于在連續幀間創建基于位置、速度、色彩、紋理等特征的對應匹配問題。根據跟蹤方式的不同可分為基于區域的跟蹤、基于特征的跟蹤、基于活動輪廓的跟蹤、基于模型的跟蹤等。其中基于模型的人體跟蹤由于能夠提供豐富的人體運動信息，一直是計算機視覺研究中的一個熱點，但同時也是一個難點，這主要是由于人體模型通常具有較高的維數，難以對模型和圖像觀測特征在高維空間進行最優匹配。
技術實現思路
本專利技術目的是提供一種虛擬望遠鏡互動裝置，該虛擬望遠鏡互動裝置可實現人體和各種更新后背景圖像信息混合顯示，使得展示效果更豐富，實現全角度的立體展示，受環境光的影響更小，可將影像自身的變化畫面與人體動作捕獲畫面精確區別，提高了捕獲精度，避免了各種情況下的誤觸發，且對被攝物的影像光線進行反射，有效地達成攝像用光學透鏡組及其攝像裝置的小型化，具有良好的像差修正與具有優勢的光學傳遞函數MTF，并可有效的縮短攝像用光學透鏡組或攝像裝置的鏡頭的全長。為達到上述目的，本專利技術采用的技術方案是：一種虛擬望遠鏡互動裝置，其特征在于：包括至少4個分別安裝于展廳空間四個頂角處的攝像機構、背景存儲器和中央處理單元；所述攝像機構包括殼體、高清攝像頭和紅外感應器，所述高清攝像頭和紅外感應器安裝于殼體前端面，所述紅外感應器感應人體運動從而生成攝像頭觸發信號，該高清攝像頭用于實時拍攝場景和人體圖像信息；所述高清攝像頭進一步包括：全反射式棱鏡、具有負光焦度的第一鏡組件、具有正光焦度的第二鏡組件、具有正光焦度的第三鏡組件和具有正光焦度的第四鏡組件，所述第一鏡組件包含至少一個負光焦度的透鏡，所述第二鏡組件包含至少一個光學面為非球面的透鏡，所述第三鏡組件包含至少一個正光焦度的透鏡及至少一個負光焦度的透鏡，所述第四鏡組件包含至少一個光學面為非球面的透鏡；所述第二鏡組件的焦距為f2，所述第三鏡組件的焦距為f3，所述高清攝像頭的光學透鏡組滿足下列關系式：0.4<f3/f2<0.7；所述第三鏡組件在光軸上依序具有第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡，所述第一透鏡為具正光焦度的透鏡，第一透鏡的第一光學面為非球面式的凸面，第一透鏡的第二光學面為凸面，第二透鏡為具正光焦度的透鏡，第二透鏡的第一光學面為凸面，第二透鏡的第二光學面為凹面，第三透鏡為具負光焦度的透鏡，其第三透鏡的第一光學面為凸面，第三透鏡的第二光學面為凹面；第一紅外燈位于所述高清攝像頭和紅外感應器之間，用于發射紅外燈光的所述第一紅外燈組安裝于殼體前端面；中央處理單元，通過線纜分別連接到高清攝像頭和紅外感應器，根據來自紅外感應器的攝像頭觸發信號啟動高清攝像頭工作，并接收來自高清攝像頭的場景和人體圖像信息；所述背景存儲器，用于存儲更新后背景圖像信息；圖像服務器，將來自高清攝像頭的場景和人體圖像信息中人體運動信息和背景圖像信息分布提取出；并用來自背景存儲器的更新后背景圖像信息替換所述背景圖像信息；運動識別模塊，將來自圖像服務器的人體運動信息與動作庫內的標準運動信息比較，從而識別出人體的特定動作；媒體控制模塊，根據來自運動識別模塊識別的人體的特定動作，從而驅動相對應的圖像、視頻、FLASH媒體；還包括第二紅外燈和第三紅外燈，此第二紅外燈位于高清攝像頭與第一紅外燈相背的一側，此第三紅外燈位于紅外感應器與第一紅外燈相背的一側，用于發射紅外燈光的所述第二、第三紅外燈安裝于殼體前端面；所述全反射式棱鏡具有入射面、反射面和出射面，此全反射式棱鏡為直角三角形狀的棱鏡，其反射面設置于斜邊上。由于上述技術方案運用，本專利技術與現有技術相比具有下列優點和效果：本專利技術虛擬望遠鏡互動裝置，其可實現人體和各種更新后背景圖像信息混合顯示，使得展示效果更豐富，實現全角度的立體展示，且采用特定多組光學組件組合，對被攝物的影像光線進行反射，有效地達成攝像用光學透鏡組及其攝像裝置的小型化，具有良好的像差修正與具有優勢的光學傳遞函數MTF，并可有效的縮短攝像用光學透鏡組或攝像裝置的鏡頭的全長；其次，用來發射紅外燈光并結合紅外感應器，在檢測環境場景角點時利用紅外燈光輔助，可以減少環境光變化的影響，受環境光的影響更小，可將影像自身的變化畫面與人體動作捕獲畫面精確區別，提高了捕獲精度，避免了各種情況下的誤觸發；且利用多攝像頭技術解決了遮擋問題，同時可以把檢測跟蹤擴展到更大的場景中。附圖說明附圖1為本專利技術虛擬望遠鏡互動裝置結構示意圖；附圖2為附圖1的局部結構俯視圖；附圖3為本專利技術虛擬望遠鏡互動裝置中高清攝像頭結構示意圖；附圖4為附圖1的局部結構示意圖。以上附圖中：1、展廳空間；2、攝像機構；3、背景存儲器；4、中央處理單元；5、殼體；6、高清攝像頭；7、紅外感應器；8、中央處理單元；9、玻璃擋板；10、圖像服務器；11、運動識別模塊；12、動作庫；13、媒體控制模塊；14、第一紅外燈；15、第二紅外燈；16、第三紅外燈；17、全反射式棱鏡；171、入射面；172、反射面；173、出射面；18、第一鏡組件；19、第二鏡組件；20、第三鏡組件；21、第四鏡組件；22、第一透鏡；221、第一光學面；222、第二光學面；23、第二透鏡；231、第一光學面；232、第二光學面；24、第三透鏡；241、第一光學面；242、第二光學面。具體實施方式下面結合附圖及實施例對本專利技術作進一步描述：實施例：一種虛擬望遠鏡互動裝置，此虛擬望遠鏡互動裝置即互動視覺拍攝裝置，包括至少4個分別安裝于展廳空間1四個頂角處的攝像機構2、背景存儲器3和中央處理單元4；所述攝像機構2包括殼體5、高清攝像頭6和紅外感應器7，所述高清攝像頭6和紅外感應器7安裝于殼體5前端面，所述紅外感應器7感應人體運動從而生成攝像頭觸發信號，該高清攝像頭6用于實時拍攝場景和人體圖像信息；所述高清攝像頭6進一步包括：全反射式棱鏡17、具有負光焦度的第一鏡組件18、具有正光焦度的第二鏡組件19、具有正光焦度的第三鏡組件20和具有正光焦度的第四鏡組件21，所述第一鏡組件18包含至少一個負光焦度的透鏡，所述第二鏡組件19包含至少一個光學面為非球面的透鏡，所述第三鏡組件20包含至少一個正光焦度的透鏡及至少一個負光焦度的透鏡，所述第四鏡組件21包含至少一個光學面為非球面的透鏡；所述第二鏡組件19的焦距為f2，所述第三鏡組件20的焦距為f3，所述高清攝像頭6的光學透鏡組滿本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種虛擬望遠鏡互動裝置，其特征在于：包括至少4個分別安裝于展廳空間（1）四個頂角處的攝像機構（2）、背景存儲器（3）和中央處理單元（4）；所述攝像機構（2）包括殼體（5）、高清攝像頭（6）和紅外感應器（7），所述高清攝像頭（6）和紅外感應器（7）安裝于殼體（5）前端面，所述紅外感應器（7）感應人體運動從而生成攝像頭觸發信號，該高清攝像頭（6）用于實時拍攝場景和人體圖像信息；所述高清攝像頭（6）進一步包括：全反射式棱鏡（17）、具有負光焦度的第一鏡組件（18）、具有正光焦度的第二鏡組件（19）、具有正光焦度的第三鏡組件（20）和具有正光焦度的第四鏡組件（21），所述第一鏡組件（18）包含至少一個負光焦度的透鏡，所述第二鏡組件（19）包含至少一個光學面為非球面的透鏡，所述第三鏡組件（20）包含至少一個正光焦度的透鏡及至少一個負光焦度的透鏡，所述第四鏡組件（21）包含至少一個光學面為非球面的透鏡；所述第二鏡組件（19）的焦距為f

【技術特征摘要】
1.一種虛擬望遠鏡互動裝置，其特征在于：包括至少4個分別安裝于展廳空間（1）四個頂角處的攝像機構（2）、背景存儲器（3）和中央處理單元（4）；所述攝像機構（2）包括殼體（5）、高清攝像頭（6）和紅外感應器（7），所述高清攝像頭（6）和紅外感應器（7）安裝于殼體（5）前端面，所述紅外感應器（7）感應人體運動從而生成攝像頭觸發信號，該高清攝像頭（6）用于實時拍攝場景和人體圖像信息；所述高清攝像頭（6）進一步包括：全反射式棱鏡（17）、具有負光焦度的第一鏡組件（18）、具有正光焦度的第二鏡組件（19）、具有正光焦度的第三鏡組件（20）和具有正光焦度的第四鏡組件（21），所述第一鏡組件（18）包含至少一個負光焦度的透鏡，所述第二鏡組件（19）包含至少一個光學面為非球面的透鏡，所述第三鏡組件（20）包含至少一個正光焦度的透鏡及至少一個負光焦度的透鏡，所述第四鏡組件（21）包含至少一個光學面為非球面的透鏡；所述第二鏡組件（19）的焦距為f2，所述第三鏡組件（20）的焦距為f3，所述高清攝像頭（6）的光學透鏡組滿足下列關系式：0.4<f3/f2<0.7；所述第三鏡組件（20）在光軸上依序具有第一透鏡（22）、第二透鏡（23）和第三透鏡（24），所述第一透鏡（22）為具正光焦度的透鏡，第一透鏡（22）的第一光學面（221）為非球面式的凸面，第一透鏡（22）的第二光學面（222）為凸面，第二透鏡（23）為具正光焦度的透鏡，第二透鏡（23）的第一光學面（231）為凸面，第二透鏡（23）的第二光學面（232）為凹面...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱利民，
申請(專利權)人：蘇州創捷傳媒展覽股份有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32