一種交互式自適應投影攝像嵌入式控制器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及非接觸式的投影攝像領域，特別涉及交互式自適應投影攝像嵌入式控制器。
【背景技術】
[0002]隨著計算機網絡及電子技術的發展，數字家庭的理念已經投入到實際應用中去，其中數字家庭的一大特點是通過不同的互聯方式實現人機交互，體現真正意義上的智能化。人機交互，就是主控器與用戶之間的互動方式。早期的人機交互方式主要是屏幕和按鍵的組合，主控器通過屏幕顯示菜單，而用戶根據按下的按鍵對屏幕的菜單進行選擇或取消，這種方式勉強能實現人機交互的功能，但操作復雜，使用資源多。后來出現了以觸摸屏取代屏幕和按鍵的組合，將按鍵融合到屏幕中，用戶不需要操作按鍵，而是直接點擊屏幕上的虛擬按鍵，這種方式顯得更節省空間，而且操作更加簡便。然而，這些人機交互方式還是需要借用實體屏幕，采用接觸式的點擊操作才能完成輸入，這樣就不能人們對方便快捷的需求。因此，需要一種能實現將人手作為更加自然的輸入工具的人機交互方式。而交互式自適應投影攝像，迎合了智能家居發展的需求，不僅使用投影實現虛擬屏幕，還通過攝像頭采集用戶的肢體動作作為控制信息，實現非接觸式的輸入，讓人機交互的方式更加方便，更能滿足現代人的需要。

【發明內容】

[0003]為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種交互式自適應投影攝像嵌入式控制器，該系統能有效地對數字家庭中的智能交互平臺提供了一體化設計，為能在投影屏幕上的多點觸控提供了實現基礎。
[0004]本發明的目的通過以下的技術方案來實現:
[0005]本發明的一種交互式自適應投影攝像嵌入式控制器，包括原始圖像信息(I)、人體輪廓信息提取(2)、嵌入式控制器(3)、自定義校準模塊(4)和外部通訊接口(5)，所述的原始圖像信息(I)將圖像數據輸入到人體輪廓信息提取(2)的輸入端，經過人體輪廓信息提取(2)的提取后將人體的輪廓信息輸入到嵌入式控制器(3)，嵌入式控制器(3)將人體的輪廓信息與存儲器中的設定值進行模糊匹配，從而輸出對應的控制信號和穩定的視頻信號。所述的嵌入式控制器(3)提供自定義校準模塊(4)和外部通訊接口(5)，用戶可以根據實際要求操作自定義校準模塊(4)來對投影屏幕與攝像屏幕進行微調，外部通訊接口(5)提供與外部設備通訊的接口，方便擴展嵌入式控制器(3)的功能。
[0006]與現有技術相比，本發明的一個或多個實施例可以具有如下優點:
[0007](I)通過非接觸式的攝像技術捕獲人的肢體動作作為系統的輸入，取代傳統接觸式的人機交互方式，實現真正意義上的智能化。
[0008](2)使用投影儀作為可視化終端，投影屏幕面積大，投影儀與攝像頭集成在一起，不占用太多物理空間，而且移動方便。
[0009](3)開放外部通訊接口，支持以太網通訊和串行通訊，視頻信號的輸入方式除了VGA外，還可以通過網絡或者串口方式，保證系統的通用性。
【附圖說明】
[0010]附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例共同用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0011]圖1是本發明的系統框圖；
[0012]圖2是本發明的人體輪廓信息提取系統框圖；
[0013]圖3是本發明的人體輪廓信息提取流程圖；
【具體實施方式】
[0014]下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。
[0015]如圖1所示，本發明的一種交互式自適應投影攝像嵌入式控制器，包括原始圖像信息(I)、人體輪廓信息提取(2)、嵌入式控制器(3)、自定義校準模塊(4)和外部通訊接口
(5)，所述的原始圖像信息(I)將圖像數據輸入到人體輪廓信息提取(2)的輸入端，經過人體輪廓信息提取(2)的提取后將人體的輪廓信息輸入到嵌入式控制器(3)，嵌入式控制器
(3)將人體的輪廓信息與存儲器中的設定值進行模糊匹配，從而輸出對應的控制信號和穩定的視頻信號。所述的嵌入式控制器(3)提供自定義校準模塊(4)和外部通訊接口(5)，用戶可以根據實際要求操作自定義校準模塊(4)來對投影屏幕與攝像屏幕進行微調，外部通訊接口(5)提供與外部設備通訊的接口，方便擴展嵌入式控制器(3)的功能。
[0016]所述的人體輪廓信息提取(2)包括均值漂移分割(21)、顏色空間轉換(22)、圖像分割(23)、提取特征(24)、圖像區域調整(25)、消除噪聲(26)。原始圖像信息(I)的輸出端與人體輪廓信息提取(2)中的均值漂移分割(21)的輸入端相連，均值漂移分割(21)的輸出端與顏色空間轉換(22)的輸入端相連，顏色空間轉換(22)的輸出端與圖像分割(23)的輸入端相連，圖像分割(23)的輸出端與提取特征(24)的輸入端相連，提取特征(24)的輸出端與圖像區域調整(25)的輸入端相連，圖像區域調整(25)的輸出端與消除噪聲(26)的輸入端相連，消除噪聲(26)的輸出端與所述的嵌入式控制器(3)中的核心處理器(31)相連。而提取特征(24)、圖像區域調整(25)、消除噪聲(26)的靈敏度調節輸入端分別與嵌入式控制器(3)中的靈敏度處理單元(35)的輸出端相連。
[0017]所述的原始圖像信息(I)將圖像信息輸入到人體輪廓信息提取(2)，依次經過均值漂移分割(21)、顏色空間轉換(22)、圖像分割(23)、提取特征(24)、圖像區域調整(25)、消除噪聲(26)后得到二值化圖像，通過邊緣檢測獲取人體輪廓信息，輸出到嵌入式控制器
(3)的核心處理器(31)進行模糊匹配。
[0018]所述的嵌入式控制器(3)包括核心處理器(31)、顯卡(32)、焦點校準單元(33)、梯度校準單元(34)、靈敏度處理單元(35)、重力傳感器(36)。焦點校準單元(33)、梯度校準單元(34)、重力傳感器(36)的輸出端與核心處理器(31)的3個輸入端相連，靈敏度處理單元(35)的輸入端與核心處理器(31)的I個輸入端相連，靈敏度處理單元(35)的輸出端分別與人體輪廓信息提取(2)中的提取特征(24)、圖像區域調整(25)、消除噪聲(26)的靈敏度調節輸入端相連，核心處理器(31)與外部通訊接口(5)之間通過可輸入輸出的雙向接口相連。
[0019]所述的核心處理器(31)采用全志雙核A20的嵌入式處理器Armcore EVB C21，核心處理器(31)通過顯卡(32)輸出視頻信號。核心處理器(31)通過重力傳感器(36)獲得當前嵌入式控制器(3)的距離水平面的偏移情況；控制梯度校準單元(34)對投影到屏幕上的投影信息進行梯度校正；而焦點校準單元(33)可以完成對投影透鏡焦距的自調整，以達到投影信號能清晰地顯示；核心處理器(31)通過靈敏度處理單元(35)調節人體輪廓信息提取(2)中的提取特征(24)、圖像區域調整(25)、消除噪聲(26)的圖像處理閾值，動態修正人體輪廓信息的提取效果。
[0020]所述的外部通訊接口(5)包括采用具有高分辨率的VGA接口，采用RS232通信協議的串行通訊接口，采用IEEE 802.15.3網絡協議的R45以太網接口。
[0021]所述的自定義校準模塊(4)包括視域對準校準單元(41)、環境色差校準單元
(42)、環境亮度校準單元(43)。視域對準校準單元(41)、環境色差校準單元(42)、環境亮度校準單元(43)的輸出端分別與嵌入式控制器(3)的核心處理器(31)的輸入端連接。
[0022]所述的視域對準校準單元(41)用于向嵌入式控制器(3)的核心處理器(31)輸入攝像區域和投影區域的對準信號；環境色差校準單元(42)用于向嵌入式控制器(3)的核心處理器(31)輸入投影視頻信息的顏色校準信號；環境亮度校準單元(43)用于向嵌入式控制器(3)的核心處理器(31)輸入投影的亮度調節信號。
[0023]如圖2所示，是本發明的人體輪廓信息提取系統框圖，原始圖像信息⑴將圖像信息輸入到人體輪廓信息提取(2)，依次經過均值漂移分割(21)、顏色空間轉換(22)、圖像分割(23)、提取特征(24)、圖像區域調整(25)、消除噪聲(26)后得到二值化圖像，通過邊緣檢測獲取人體輪廓信息，輸出到嵌入式控制器(3)的核心處理器(31)進行模糊匹配。
[0024]所述的嵌入式控制器(3)包括核心處理器(31)、顯卡(32)、焦點校準單元(33)、梯度校準單元(34)、靈敏度處理單元(35)、重力傳感器(36)。焦點校準單元(33)、梯度校準單元(34)、重力傳感器(36)的輸出端與核心處理器(31)的3個輸入端相連，靈敏度處理單元(35)的輸入端與核心處理器(31)的I個輸入端相連，靈敏度處理單元(35)的輸出端分別與人體輪廓信息提取(2)中的提取特征(24)、圖像區域調整(2