一種基于智能識別與控制的立體投影系統與方法技術方案

本發明專利技術提供一種基于智能識別與控制的立體投影系統與方法，包括圖像采集模塊、手勢識別模塊、運動跟蹤模塊、三維模型操控模塊、立體投影模塊；圖像采集模塊、運動跟蹤模塊、三維模型操控模塊獲取深度圖像和彩色圖像，并對深度圖像和彩色圖像進行處理，通過獲得的手勢信息和手的運動軌跡控制三維場景中3D模型的運動或變化；立體投影模塊根據3D模型生成的適用于光柵投影的特殊幀，整個場景中的每一幀圖像投影到光柵板上展示。本發明專利技術操作流程簡單、易于實施、成本低、適用范圍廣。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于立體顯示
，特別涉及。
技術介紹
隨著計算機視覺、虛擬現實、立體投影等技術的發展，具臨場感的人機交互方式和色彩豐富、視野廣闊、畫面真實的立體展示效果越來越受到人們的青睞。現有技術中，基于視覺的手勢識別與控制的立體顯示系統一般操作流程復雜、實施成本高，且需要觀眾戴眼鏡觀看演示效果，給觀眾帶來極大的束縛感和不適感；且手勢識別的前期分割方法易受光照、背景、攝像頭特性等因素影響，識別率不 高；而且投影屏幕較大，被固定在特定位置，不易拆卸和搬運，使用環境受到限制。
技術實現思路
針對
技術介紹
存在的問題，本專利技術提供。為解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案。一種基于智能識別與控制的立體投影系統，包括圖像采集模塊、手勢識別模塊、運動跟蹤模塊、三維模型操控模塊、立體投影模塊；圖像采集模塊的輸出分別與手勢識別模塊、運動跟蹤模塊的輸入相連；手勢識別模塊、運動跟蹤模塊的輸出分別與三維模型操控模塊相連；三維模型操控模塊的輸出與立體投影模塊相連； 所述圖像采集模塊包括Kinect ； 所述立體投影模塊包括投影儀、由光柵板制成的屏幕，光柵板與投影儀相對的一面設置有消光膜。所述光柵板可以根據需要制成大小、形狀不同的屏幕。—種基于智能識別與控制的立體投影方法，包括以下步驟 步驟I、圖像采集模塊中的Kinect獲取深度圖像和彩色圖像，并對深度圖像進行處理得到骨骼數據，根據骨骼數據定位手掌的中心計算手部區域，并在彩色圖像中截取手部區域，形成單獨的手部圖像； 步驟2、手勢識別模塊將截取到的手部圖像進行手勢識別，轉換為手勢信息，提供人機交互使用； 步驟3、運動跟蹤模塊根據骨骼數據中手部的坐標變化確定手的運動軌跡； 步驟4、三維模型操控模塊根據手勢信息和手的運動軌跡控制三維場景中3D模型的運動或變化； 步驟5、立體投影模塊根據3D模型生成的適用于光柵投影的特殊幀，整個場景中的每一幀圖像投影到光柵板上展示。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點和有益效果I、本專利技術的圖像采集模塊采用Kinect獲取骨骼數據，運用背景建模，不易受光照、背景等因素的影響，提高了手勢識別的穩定性和魯棒性；在立體投影模塊，采用設置有消光膜的光柵板作為投影屏幕實現三維場景的立體投影，觀眾無需戴眼鏡觀看演示效果，為用戶帶來便捷、實用的即時交互體驗，且屏幕可拆卸，便于運輸。2、本專利技術操作流程簡單、易于實施、成本低、適用范圍廣，特別適用于家庭、辦公室或其他小型場所。附圖說明圖I為本專利技術中系統的結構簡圖。圖2為本專利技術中方法的流程圖。圖3為本專利技術的使用效果圖。·其中，I一紅外攝像頭,2一深度攝像頭，3一彩色攝像頭，4一計算機，5一投影儀，6一光柵板，7一消光膜。具體實施例方式下面結合附圖所示的實施例對本專利技術作進一步說明。如圖I所示，一種基于智能識別與控制的立體投影系統，包括圖像采集模塊、 手勢識別模塊、運動跟蹤模塊、三維模型操控模塊、立體投影模塊；圖像采集模塊的輸出分別與手勢識別模塊、運動跟蹤模塊的輸入相連；手勢識別模塊、運動跟蹤模塊的輸出分別與三維模型操控模塊相連；三維模型操控模塊的輸出與立體投影模塊相連；圖像采集模塊包括Kinect,Kinect包括紅外攝像頭I、深度攝像頭2、和彩色攝像頭3 ;立體投影模塊包括投影儀5、由光柵板6制成的屏幕，光柵板6與投影儀5相對的一面設置有消光膜7 ;光柵板可以根據需要制成大小、形狀不同的屏幕。消光膜由水性丙烯酸樹脂、水、高嶺土、乙醇、按照質量比40:25:25:10配制而成，將上述原料融合后加入攪拌機進行沙磨，使得各原料混合均勻，用刮棒將其均勻涂覆在光柵板與觀眾相對的一面，根據投影儀光強，涂覆時消光膜的厚度介于75-100um之間時，達到較好的投影效果。該消光膜具有良好的消除眩光的作用，觀眾觀看投影時不會感受到強光帶來的不適。具體實施過程中，手勢識別模塊、運動跟蹤模塊、三維模型操控模塊在計算機4上實現，計算機一端與kinect相連,另一端與投影儀相連,如圖3所示,Kinect將數據傳送給計算機后，計算機中的軟件對其進行進一步處理，形成三維場景圖像，再將圖像傳送給投影儀在光柵板上顯示。如圖2所示，一種基于智能識別與控制的立體投影方法，包括以下步驟 步驟I、圖像采集模塊中的Kinect獲取深度圖像和彩色圖像，并對深度圖像進行處理得到骨骼數據，根據骨骼數據定位手掌的中心計算手部區域，并在彩色圖像中截取手部區域，形成單獨的手部圖像； 步驟2、手勢識別模塊將截取到的手部圖像進行手勢識別，轉換為手勢信息，提供人機交互使用； 步驟3、運動跟蹤模塊根據骨骼數據中手部的坐標變化確定手的運動軌跡；步驟4、三維模型操控模塊根據手勢信息和手的運動軌跡控制三維場景中3D模型的運動或變化； 步驟5、立體投影模塊根據3D模型生成的適用于光柵投影的特殊幀，整個場景中的每一幀圖像投影到光柵板上展示。權利要求1.一種基于智能識別與控制的立體投影系統，其特征在于包括圖像采集模塊、 手勢識別模塊、運動跟蹤模塊、三維模型操控模塊、立體投影模塊；圖像采集模塊的輸出分別與手勢識別模塊、運動跟蹤模塊的輸入相連；手勢識別模塊、運動跟蹤模塊的輸出分別與三維模型操控模塊相連；三維模型操控模塊的輸出與立體投影模塊相連； 所述圖像采集模塊包括Kinect ； 所述立體投影模塊包括投影儀、由光柵板制成的屏幕，光柵板與投影儀相對的一面設置有消光膜。2.根據權利要求I所述的一種基于智能識別與控制的立體投影系統，其特征在于所述光柵板可以根據需要制成大小、形狀不同的屏幕。3.一種基于權利要求I所述的系統進行立體投影的方法，其特征在于包括以下步驟 步驟I、圖像采集模塊中的Kinect獲取深度圖像和彩色圖像，并對深度圖像進行處理得到骨骼數據，根據骨骼數據定位手掌的中心計算手部區域，并在彩色圖像中截取手部區域，形成單獨的手部圖像； 步驟2、手勢識別模塊將截取到的手部圖像進行手勢識別，轉換為手勢信息，提供人機交互使用； 步驟3、運動跟蹤模塊根據骨骼數據中手部的坐標變化確定手的運動軌跡； 步驟4、三維模型操控模塊根據手勢信息和手的運動軌跡控制三維場景中3D模型的運動或變化； 步驟5、立體投影模塊根據3D模型生成的適用于光柵投影的特殊幀，整個場景中的每一幀圖像投影到光柵板上展示。全文摘要本專利技術提供，包括圖像采集模塊、手勢識別模塊、運動跟蹤模塊、三維模型操控模塊、立體投影模塊；圖像采集模塊、運動跟蹤模塊、三維模型操控模塊獲取深度圖像和彩色圖像，并對深度圖像和彩色圖像進行處理，通過獲得的手勢信息和手的運動軌跡控制三維場景中3D模型的運動或變化；立體投影模塊根據3D模型生成的適用于光柵投影的特殊幀，整個場景中的每一幀圖像投影到光柵板上展示。本專利技術操作流程簡單、易于實施、成本低、適用范圍廣。文檔編號G03B21/60GK102945079SQ20121046186公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月16日 優先權日2012年11月16日專利技術者劉江飛, 呂瑞, 蔡朋杉, 陳思穎, 張文菡, 黃陶濤 申請人:武漢大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于智能識別與控制的立體投影系統，其特征在于：包括圖像采集模塊、手勢識別模塊、運動跟蹤模塊、三維模型操控模塊、立體投影模塊；圖像采集模塊的輸出分別與手勢識別模塊、運動跟蹤模塊的輸入相連；手勢識別模塊、運動跟蹤模塊的輸出分別與三維模型操控模塊相連；三維模型操控模塊的輸出與立體投影模塊相連；所述圖像采集模塊包括Kinect；所述立體投影模塊包括投影儀、由光柵板制成的屏幕，光柵板與投影儀相對的一面設置有消光膜。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉江飛，呂瑞，蔡朋杉，陳思穎，張文菡，黃陶濤，
申請(專利權)人：武漢大學，
類型：發明
國別省市：