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西电科技园;2023年11月14日实质审查的生效
【 中文摘要 】本发明提供了一种基于视觉识别的沙盘演示系统,其中屏幕垂直设置在实物沙盘的一侧;计算机分别与屏幕、相机和相机标定装置连接;激光笔的入射端指向实物沙盘;相机标定装置用于对相机进行标定;相机用于对实物沙盘进行拍摄,得到实物沙盘的帧数据;计算机用对帧数据进行预处理,得到预处理数据,并根据预处理数据进行光斑检测和手势判断,得到手势及坐标信息;屏幕用于根据手势及坐标信息进行相应的响应,以实现实时演示的联动。本发明结合了视觉识别技术,实时识别激光笔指向,能够将激光笔用作定位和手势控制,实现更加灵活的实时联动效果,达到传统的方法无法完成的演示效果,实现更加沉浸式的体验。
【 英文摘要 】The present invention provides a sand table demonstration system based on visual recognition, wherein a screen is vertically disposed at one side of a physical sand table; The computer is connected with the screen, the camera and the camera calibration device respectively; The incident end of the laser pen points to the physical sand table; The camera calibration device is used for calibrating the camera; The camera is configured to shoot the physical sand table to obtain frame data of the physical sand table; The computer preprocesses the frame data to obtain preprocessed data, and performs light spot detection and gesture judgment according to the preprocessed data to obtain gesture and coordinate information; The screen is used for performing corresponding response according to gesture and coordinate information so as to realize linkage of real-time demonstration. According to the invention, a visual recognition technology is combined, the laser pen pointing is recognized in real time, the laser pen can be used for positioning and gesture control, a more flexible real-time linkage effect is realized, a demonstration effect which cannot be completed by a traditional method is achieved, and a more immersive experience is realized.
基于视觉识别的沙盘演示系统。
该系统结合视觉识别技术实时识别激光笔的指向方向,并将激光笔作为定位和手势控制。 该系统保证了灵活的实时联动效果和演示效果,实现了身临其境的体验。
该系统具有垂直地布置在对象沙盘的一侧的屏幕。 计算机,与所述屏幕、相机和相机标定装置连接。 激光笔的入射端指向所述物体沙盘。 所述相机标定装置用于对所述相机进行标定。 溴不然而组成物料变化如此介基团上涉及组成物料变化合理。 所述计算机用于对所述帧数据进行预处理得到预处理数据并根据所述预处理数据进行光斑检测和手势判断得到手势和坐标信息。 所述屏幕,用于根据所述手势和坐标信息进行相应响应,实现沙盘实时演示的联动。
机械设备 | 其它机械设备类 | 沙盘演示系统 |
计算控制 | 识别方法 | 视觉识别 |
技术功效句 | 以实现实时演示的联动; 实现更加灵活的实时联动效果; 实现更加沉浸式的体验 |
技术功效短语 | 实时演示; 灵活联动效果; 实现沉浸式体验; 实现演示联动 |
技术功效1级 | 实时性; 灵活性; 体验; 联动 |
技术功效2级 | 实时性提高; 灵活性提高; 体验; 联动 |
技术功效3级 | 演示实时性提高; 联动效果灵活性提高; 实现沉浸式体验; 实现演示联动 |
技术功效TRIZ参数 | 25-时间损失;35-适应性、通用性; |
主分类号 |
|
IPC分类号 | |
CPC分类号 | G06V10/30; G06V10/80; G06T7/80; G06F3/017; G06T2207/30244; Y02P90/30; |
DWPI分类号 | T01; T04; |
DWPI手工代码 | T01-C02; T04-D03A; |
国民经济行业分类 | 制造业信息传输、软件和信息技术服务业居民服务、修理和其他服务业 |
国民经济行业(主) | 信息传输、软件和信息技术服务业 |
新兴产业分类 | 人工智能新技术与创新创业服务 |
知识密集型分类 | 信息通信技术制造业信息通信技术服务业 |
学科分类 | 工程 |
数字经济核心产业 | 数字产品制造业数字技术应用业数字要素驱动业 |
代理机构 | 北京鑫瑞森知识产权代理有限公司 11961 |
代理人 | 马云华 |
申请语言 | 汉语 |
1.一种基于视觉识别的沙盘演示系统,其特征在于,包括:屏幕、实物沙盘、激光笔、相机标定装置、计算机和多个相机;
所述屏幕垂直设置在所述实物沙盘的一侧;所述计算机分别与所述屏幕、所述相机和所述相机标定装置连接;所述激光笔的入射端指向所述实物沙盘;所述相机标定装置用于对所述相机进行标定;所述相机用于对所述实物沙盘进行拍摄,得到所述实物沙盘的帧数据;所述计算机用对所述帧数据进行预处理,得到预处理数据,并根据预处理数据进行光斑检测和手势判断,得到手势及坐标信息;所述屏幕用于根据所述手势及坐标信息进行相应的响应,以实现实时演示的联动。
2.根据权利要求1所述的基于视觉识别的沙盘演示系统,其特征在于,所述计算机中内置有图像预处理模块;所述图像预处理模块包括:
去噪单元,用于对每个所述相机采集的帧数据进行去噪处理,得到去噪后的图像信息;
图像融合单元,将各个所述相机采集的帧数据进行融合,得到所有所述相机的点位融合后的所述预处理数据。
3.根据权利要求2所述的基于视觉识别的沙盘演示系统,其特征在于,所述去噪单元包括:
模型构建子单元,用于根据各个所述相机之间的空间距离构建联系度模型;
函数构建子单元,用于利用所述联系度模型构建图像去噪函数;
异常值去除子单元,用于利用所述图像去噪函数去除各个所述相机的点位中图像信息的异常值,生成去噪后的图像信息。
4.根据权利要求3所述的基于视觉识别的沙盘演示系统,其特征在于,所述联系度模型的公式为其中,σ表示历史时间段内在m点的相机与在n点的相机之间图像二值化后的数值差的平均值,dis(m,n)表示在m点的相机与在n点的相机之间的空间距离,R表示预设参数。
5.根据权利要求4所述的基于视觉识别的沙盘演示系统,其特征在于,所述图像去噪函数的公式为其中,表示t时刻相应相机的点位去噪后的图像信息,x(m,t)表示t时刻在m点相机的测量值,x(n,t)表示t时刻在n点相机的测量值,ρ表示可调阈值,|Nm|表示在同一个监测点位中相机的个数,
6.根据权利要求1所述的基于视觉识别的沙盘演示系统,其特征在于,所述计算机中内置有分析判断模块;所述分析判断模块包括:
读取单元,用于从相机读取所述预处理数据;
光斑检测单元,用于对所述预处理数据进行处理,检查是否能检测到到激光笔的光斑;
计算单元,用于当多个相机检测到光斑时,使用交会法计算光斑位置点坐标;
手势判断单元,用于将连续的点坐标连接成线,并根据连接成的线的区域进行手势判断。
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