專利名稱：前投影控制系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種前投影控制系統及方法。
背景技術：
教室、會場、演講廳、大禮堂等室內空間是人們進行集體活動的重要場所，隨著室內空間的增大，投影裝置已逐漸成為必不可少的工具，以為學生、與會者、觀眾等提供另一塊“黑板”，某種程度上彌補了大空間帶來的缺陷。目前，上述室內空間主要使用前投影裝置進行投影，即，從幕布等投影面的前方將圖像投影在該投影面上，傳統的前投影裝置無法自由操作，例如，其投影面積是預先設定好的，不能隨臨時需要改動，也不能根據需要隨時改變投影的縮放程度，因此，傳統的前投影裝置不夠靈活，往往限制了講師或主持者的發揮。
發明內容
鑒于以上內容，有必要提供一種靈活性高的前投影控制系統及方法。一種前投影控制系統，包括一通信單元，用于將一第一攝影裝置拍攝的一目標物體的影像傳送給一投影機進行投影以形成一投影區域；一第一偵測單元，用于根據第二攝影裝置拍攝的投影區域的影像偵測所述投影區域是否被一特定手勢所操作，當所述投影區域被所述特定手勢操作時，產生一第一偵測信號；—符號調取單元，用于根據所述第一偵測信號對應調取若干符號給所述投影機進行投影以在所述投影區域中形成一具有若干控制符號的控制面板；一第二偵測單元，用于根據第三攝影裝置拍攝的所述控制面板的影像以偵測對所述若干控制符號的操作，當有控制符號被操作時，所述第二偵測單元對應被操作的控制符號產生一第二偵測信號；及一控制單元，用于根據所述第二偵測信號對所述第一、第二、第三攝影裝置或投影機做出一對應的動作。一種前投影控制方法，包括以下步驟影像傳輸步驟將第一攝影裝置拍攝的一目標物體的影像傳送給一投影機進行投影以形成一投影區域；第一偵測步驟根據第二攝影裝置拍攝的所述投影區域的影像偵測一特定手勢對所述投影區域的操作，當所述投影區域被所述特定手勢所操作時，產生一第一偵測信號；控制面板開啟步驟根據所述第一偵測信號調取若干符號給所述投影機進行投影以在所述投影區域中形成一具有若干控制符號的控制面板；第二偵測步驟根據第三攝影裝置拍攝的所述控制面板的影像以偵測對所述若干控制符號的操作，當有控制符號被操作時，對應被操作的控制符號產生一第二偵測信號；及控制步驟根據所述第二偵測信號對所述攝影裝置或投影機做出一對應的控制動作。
所述前投影控制系統及方法通過將第一攝影裝置所拍攝的目標物體的影像進行投影可實現對目標物體的實時觀察，根據第二攝影裝置所拍攝的投影區域的影像偵測指向所述投影區域的特定手勢來開啟或關閉所述投影區域的面板控制功能，并根據第三攝影裝置所拍攝的控制面板的影像偵測控制面板中被操作的控制符號的類型，以對所述攝影裝置及投影機作出對應的控制動作，操作者可根據需要開啟面板控制功能，還可通過控制面板靈活地操控所述投影區域的狀態，實現了對所述目標物體的投影的智能操控。
圖1是本發明前投影控制系統對一目標物體進行投影的示意圖。圖2是圖1中的控制系統較佳實施方式的模塊圖。圖3是通過一特定手勢對圖1中的投影區域進行操作的示意圖。圖4是在圖1中的投影區域中形成一控制面板的示意圖。圖5是對圖4中的控制面板進行操作的示意圖。圖6是本發明前投影控制方法較佳實施方式的流程圖。主要元件符號說明前投影控制系統1攝影裝置80投影機90控制系統100通信單元10第一偵測單元20存儲單元30符號調取單元40第二偵測單元50控制單元60教室300寫字板310墻壁320投影區域330值日表370控制面板350
具體實施例方式下面結合附圖及較佳實施方式對本發明作進一步詳細描述請參照圖1，本發明前投影控制系統1的較佳實施方式包括一攝影裝置80、一投影機90以及一控制系統100。所述攝影裝置80具有多個鏡頭，所述攝影裝置80的第一鏡頭用于拍攝一目標物體。所述投影機90通過所述控制系統100接收所述目標物體的影像并將接收的目標物體的影像投射在一投影區域。所述攝影裝置80的第二鏡頭用于拍攝所述投影區域并將得到的投影區域的影像傳送給所述控制系統100。所述控制系統100對投影區域的影像進行偵測，以偵測操作所述投影區域的特定手勢，當偵測到該特定手勢時，所述控制系統100即控制所述投影機90在所述投影區域中投射若干控制符號以形成一控制面板。所述攝影裝置 80的第三鏡頭用于拍攝所述控制面板以得到控制面板的影像，所述控制系統100還根據所述控制面板處的影像變化對應控制所述投影機90或者攝影裝置80的工作狀態。其他實施方式中亦可包括三個攝影裝置80，其中第一攝影裝置用于拍攝目標物體，第二攝影裝置用于拍攝所述投影區域，第三攝影裝置用于拍攝所述控制面板。本實施方式中，以上述前投影控制系統1應用于教室300中進行舉例說明，所述教室300內具有一寫字板310，所述寫字板310作為目標物體。所述攝影裝置80啟動時，其第一鏡頭便開始連續獲取所述寫字板310的影像。所述投影機90接收所述寫字板310的影像，并將所述寫字板310的影像投影在所述教室300的一平面，如寫字板310上方的墻壁 320上，以形成一投影區域330。 請繼續參考圖2，所述控制系統100包括一通信單元10、一第一偵測單元20、一存儲單元30、一符號調取單元40、一第二偵測單元50及一控制單元60。所述通信單元10用于將所述攝影裝置80所拍攝的目標物體的影像，即所述寫字板310的影像傳送給所述投影機90進行投影，以形成所述投影區域330。請繼續參考圖3，可通過一特定手勢在所述投影區域330的一特定位置啟動面板控制功能，本實施方式中，所述投影區域330具有四個特定位置，即所述投影區域330的四個角落，如圖3所示，當操作者的拇指位于所述投影區域330的左邊框處，食指位于所述投影區域330的下邊框處，即在所述投影區域330左下角形成一“八”字形的特定手勢。所述攝影裝置80的第二鏡頭用于拍攝所述投影區域330的影像，并將拍攝的投影區域330的影像通過所述通信單元10傳送給所述第一偵測單元20，所述第一偵測單元20用于根據所述投影區域330的影像偵測所述投影區域330是否被所述特定手勢所操作，本實施方式中，當所述第一偵測單元20偵測到有“八”字形的手勢指在所述投影區域330任一角落(本實施方式中，以投影區域330的左下角為例)處時，即判定所述投影區域330被該特定手勢操作， 此時，所述第一偵測單元20對應發送一第一偵測信號給所述符號調取單元40以啟動面板控制功能。如果所述投影區域330特定位置處的手勢不是該特定手勢，或者該特定手勢不是指在所述投影區域330特定位置處，則所述第一偵測單元20不產生所述第一偵測信號， 所述面板控制功能不被啟動。所述符號存儲單元30中對應所述投影區域330的四個角落存儲有四個符號集，每一符號集包括若干符號，比如“+”、“一”等，其中，每一符號具有一特定的意義，每一符號的意義可與其通用的意義相同，亦可根據設計者的要求自行定義。請繼續參考圖4，當接收到所述第一偵測信號時，所述符號調取單元40即從對應所述投影區域330的左下角的符號集中將所述若干符號傳送給所述投影機90，所述投影機90則還將接收到的符號與所述目標物體的影像一起投射到所述投影區域330，且所述符號的影像位于所述投影區域330的左下角。同理，若該特定手勢指在所述投影區域330的另一特定位置處，如右上角處，所述符號調取單元40則將對應所述投影區域330的右上角處的另一符號集中的符號傳送給投影機90，所述投影機90則將接收到的符號投射到所述投影區域330的右上角。其中，所述符號在所述投影區域的投影形成若干控制符號，所述若干控制符號組成一控制面板350，如圖4所示，所述控制面板350中包括控制符號“▲”、 “▼’，、“r ’’、“，’，屮 “_”、及“ ”,每一控制符號代表一控制動作，例如，“十”代表放放大(Zoom in)所述目標物體的投影本實施方式中，所述第一偵測單元20還將所述第一偵測信號發送給所述控制單元60，所述控制單元60接收到所述第一偵測信號時即控制所述投影機90改變所述投影區域330的邊框顏色，以提醒操作者此時面板控制功能被啟動。請繼續參考圖5，所述第二偵測單元50通過所述通信單元10接收所述攝影裝置 80的第三鏡頭所拍攝的所述控制面板350的影像，并根據接收的影像判斷所述控制面板 350中的控制符號是否被操作。其中，所述第二偵測單元50可通過判斷某一符號是否被遮擋來判斷該符號是否被操作，例如當操作者用手指或其他物體遮擋住所述控制符號“ ” 時，所述攝影裝置80拍攝的控制面板350的影像在所述控制符號“ ”處的影像特征值便發生了變化。所述第二偵測單元50偵測這一變化并將其轉化為對應的第二偵測信號傳送給所述控制單元60。本實施方式中，所述第二偵測單元50中預存有所述控制面板350未被操作時的影像，所述第二偵測單元40將接收的控制面板的影像與該預存的影像的影像特征進行比對，以根據發生影像特征變化的位置判斷是哪一個控制符號被操作。所述控制單元60根據接收的第二偵測信號對所述攝影裝置80或所述投影機90 做出對應的控制動作。例如，當第二偵測信號所對應的被操作的控制符號為“十”時，所述控制單元50控制所述攝影裝置80拉近其第一鏡頭的焦距，以得到目標物體的放大影像，從而使得所述投影機90對應投影出放大的影像。在其他實施方式中，當控制符號《 _，，或《+，，被操作時，所述控制單元60可直接控制所述投影機90將接收的目標物體的影像進行縮放處理，從而投影出縮小或放大的影像，而不需調整所述攝影裝置80的第一鏡頭。在其他實施方式中，所述存儲單元30中也可只存儲一個符號集，由于所述第一偵測信號與所述特定手勢所在的特定位置相對應，因此所述控制單元60可直接根據所述第一偵測信號控制所述投影機90將接收的符號投射在與該特定位置相對應的位置，如，當所述特定手術指在所述投影區域330右下角處時，所述控制單元60控制所述投影機90將接收的符號投影在所述投影區域330的右下角處。本實施方式中，控制符號“▲”代表控制所述攝影裝置80向上移動其第一鏡頭，控制符號“▼，，代表控制所述攝影裝置80向下移動其第一鏡頭，控制符號“r”代表控制所述攝影裝置80向右移動其第一鏡頭，控制符號“，，，代表控制所述攝影裝置80向左移動其第一鏡頭，控制符號“+，，代表控制放大(Zoom in)所述目標物體的投影，控制符號《一，，代表縮小 (Zoom out)所述目標物體的投影，控制符號“ ”表示將所述投影機90切換到其他攝影機或其他多媒體設備，如電腦、DVD等，以使所述投影機90對其他攝影機或多媒體設備上的影像進行投影。當需要關閉所述面板控制功能時，操作者可通過所述特定手勢再一次在所述投影區域330的左下角處操作所述投影區域330，當所述第一偵測單元20偵測到所述投影區域 330的左下角處再次出現所述特定手勢時，即再次發送所述第一偵測信號給所述符號調取單元40，所述符號調取單元40即停止從對應的符號集中調取符號給該投影機90，所述投影區域350左下角的控制面板350即被隱藏。且所述第一偵測信號還被發送至所述控制單元60，所述控制單元60在再次接收到第一偵測信號時即控制所述投影機90恢復所述投影區域330的邊框顏色，以提醒操作者此時面板控制功能被關閉。當操作者的特定手勢移動到所述投影區域330的右下角處時，可在隱藏左下角的控制面板后，直接啟動右下角的控制面板，也可同時開啟多個角落的控制面板，從而根據操作者的位置變化任意對其中一個控制面板進行操作。請參考圖6，本發明前投影控制方法的較佳實施方式應用于所述前投影控制系統 1，所述前投影控制方法包括以下步驟步驟Sl 影像傳輸步驟所述通信單元10將所述攝影裝置80的第一鏡頭所拍攝的目標物體的影像，傳送給所述投影機90進行投影，所述投影機90則在接收到目標物體的影像之后將目標物體的影像投影至一平面上以形成所述投影區域330。本實施方式中，所述目標物體為寫字板310。步驟S2 第一偵測步驟所述第一偵測單元20接收所述攝影裝置80的第二鏡頭拍攝的所述投影區域330的影像，并根據接收的影像偵測所述投影區域330是否被所述特定手勢所操作，如果所述第一偵測單元20偵測到所述投影區域330的任一特定位置出現所述特定手勢，說明所述投影區域330的該特定位置被操作，則執行步驟S3，如果所述投影區域330未被所述特定手勢所操作，則返回步驟Sl。本實施方式中，所述投影區域330具有四個特定位置，即所述投影區域330的四個角落，當所述“八”字形的手勢處于所述投影區域 330任一角落處時，即判定所述投影區域330被該特定手勢操作。步驟S3 第一偵測信號產生步驟所述第一偵測單元20對應所述特定手勢所在的特定位置發送一第一偵測信號給所述符號調取單元40及所述控制單元60。步驟S4 控制面板啟動步驟所述符號調取單元40根據所述第一偵測信號在所述投影區域330中與所述特定位置相對應的位置啟動控制面板350，即調取所述若干符號給所述投影機90，所述投影機90將接收到的符號投影在所述投影區域330中與所述特定位置所對應的位置，以形成所述若干控制符號，所述若干控制符號即組成所述控制面板350。例如，當所述特定手勢是在所述投影區域330左下角處操作所述投影區域330時，所述控制面板350便出現在所述投影區域330的左下角。步驟S5 提醒步驟所述控制單元60根據所述第一偵測信號控制所述投影機90 改變所述投影區域330的邊框的顏色以提醒操作者面板控制功能已啟動，然后同時執行步驟S6及S9，所述步驟S5也可省略。步驟S6 第二偵測步驟所述第二偵測單元50接收所述攝影裝置80的第三鏡頭拍攝的控制面板350的影像，并根據接收的影像偵測所述若干控制符號是否被操作。當偵測到有控制符號被操作時，則執行步驟S7 ；否則，返回步驟Si。步驟S7 第二偵測信號產生步驟所述第二偵測單元50對應被操作的控制符號產生一第二偵測信號，并將所述第二偵測信號傳送給控制單元60。步驟S8 控制步驟所述控制單元60根據接收的第二偵測信號對所述攝影機裝置 80或所述投影機90做出對應的控制動作。步驟S9 第三偵測步驟所述第一偵測單元20根據接收的影像偵測所述投影區域 330是否再次在該特定位置被所述特定手勢所操作，如果所述投影區域330在該特定位置被再次操作，則執行步驟S10，否則，返回步驟Sl。
步驟SlO 第一偵測信號再次產生步驟所述第一偵測單元20再次發送所述第一偵測信號給所述符號調取單元40。步驟Sll 控制面板關閉步驟所述符號調取單元40停止調取與該特定位置所對應的符號給所述投影機90，所述投影區域330中與所述特定位置相對應的位置的控制面板 350便被隱藏。
如前所述，所述存儲單元30中也可只存儲一個符號集，此時所述控制單元60根據所述第一偵測信號控制所述投影機90將接收的符號投射在與該特定位置相對應的位置， 如，當所述特定手勢指在所述投影區域330右下角處時，所述控制單元60控制所述投影機 90將接收的符號投影在所述投影區域330的右下角。本實施方式中，所述特定手勢也可為其他手勢，也可設定所述投影區域的其他位置為特定位置，或者不設定所述特定位置，當所述特定手勢指在投影區域330的任意位置時，所述第一偵測單元20即判定該投影區域330被操作，從而啟動所述投影區域330的面板控制功能。所述控制面板350的位置可隨著所述特定手勢的位置而改變，也可不隨所述特定手勢的位置改變，而始終處于一固定位置。本發明前投影控制系統及方法通過將攝影裝置80所拍攝的目標物體的影像進行投影可實現對目標物體的實時觀察，根據所述攝影裝置80所拍攝的投影區域的影像偵測指向所述投影區域的特定手勢來開啟或關閉所述投影區域的面板控制功能，并根據攝影裝置80所拍攝的控制面板的影像偵測控制面板中被操作的控制符號的類型，以對所述攝影裝置80及投影機90作出對應的控制動作，操作者可根據需要開啟或關閉面板控制功能，還可通過控制面板靈活地操控所述投影區域的狀態，實現了對所述目標物體的投影的智能操控。
權利要求
1.一種前投影控制系統，包括一通信單元，用于將一第一攝影裝置拍攝的一目標物體的影像傳送給一投影機進行投影以形成一投影區域；一第一偵測單元，用于根據第二攝影裝置拍攝的投影區域的影像偵測所述投影區域是否被一特定手勢所操作，當所述投影區域被所述特定手勢操作時，產生一第一偵測信號；一符號調取單元，用于根據所述第一偵測信號對應調取若干符號給所述投影機進行投影以在所述投影區域中形成一具有若干控制符號的控制面板；一第二偵測單元，用于根據第三攝影裝置拍攝的所述控制面板的影像以偵測對所述若干控制符號的操作，當有控制符號被操作時，所述第二偵測單元對應被操作的控制符號產生一第二偵測信號；及一控制單元，用于根據所述第二偵測信號對所述第一、第二、第三攝影裝置或投影機做出一對應的動作。
2.如權利要求1所述的前投影控制系統，其特征在于所述第一偵測單元通過偵測所述投影區域的若干特定位置處是否出現所述特定手勢來判斷所述投影區域是否被操作，所述第一偵測信號對應于出現所述特定手勢的特定位置。
3.如權利要求2所述的前投影控制系統，其特征在于所述前投影控制系統還包括一存儲單元，所述存儲單元中對應所述投影區域的若干特定位置存儲有若干符號集，每一符號集包括若干符號，所述符號調取單元根據所述第一偵測信號調取對應符號集中的符號給所述投影機，以使所述投影機將接收的符號投影在所述投影區域中與所述特定位置相對應的位置。
4.如權利要求2所述的前投影控制系統，其特征在于所述控制單元還用于接收所述第一偵測信號，并根據所述第一偵測信號控制所述投影機將接收的符號投影在所述投影區域中與出現特定手勢的特定位置相對應的位置。
5.如權利要求1所述的前投影控制系統，其特征在于所述第一偵測單元還用于偵測所述投影區域是否再次被所述特定手勢所操作，當所述投影區域再次被所述特定手勢所操作時，所述第一偵測單元再次發送所述第一偵測信號給所述符號調取單元，所述符號調取單元即停止調取所述若干符號給所述投影機，使所述控制面板在所述投影區域中被隱藏。
6.如權利要求1所述的前投影控制系統，其特征在于所述控制單元還用于接收所述第一偵測信號，并根據所述第一偵測信號控制所述投影機改變所述投影區域的邊框的顏色。
7.如權利要求1所述的前投影控制系統，其特征在于所述第二偵測單元通過將得到的控制面板的影像與預先存儲的未被操作的控制面板的影像進行比較，以偵測是否有控制符號被操作。
8.一種前投影控制方法，包括以下步驟影像傳輸步驟將第一攝影裝置拍攝的一目標物體的影像傳送給一投影機進行投影以形成一投影區域；第一偵測步驟根據第二攝影裝置拍攝的所述投影區域的影像偵測一特定手勢對所述投影區域的操作，當所述投影區域被所述特定手勢所操作時，產生一第一偵測信號；控制面板開啟步驟根據所述第一偵測信號調取若干符號給所述投影機進行投影以在所述投影區域中形成一具有若干控制符號的控制面板；第二偵測步驟根據第三攝影裝置拍攝的所述控制面板的影像以偵測對所述若干控制符號的操作，當有控制符號被操作時，對應被操作的控制符號產生一第二偵測信號；及控制步驟根據所述第二偵測信號對所述攝影裝置或投影機做出一對應的控制動作。
9.如權利要求8所述的前投影控制方法，其特征在于所述第一偵測步驟通過偵測所述投影區域的若干特定位置處是否出現所述特定手勢來判斷所述投影區域是否被操作，所述第一偵測信號對應于出現所述特定手勢的特定位置。
10.如權利要求9所述的前投影控制方法，其特征在于所述控制面板開啟步驟是從一存儲單元中調取所述若干符號的，所述存儲單元中對應所述投影區域的若干特定位置存儲有若干符號集，每一符號集包括若干符號，所述符號調取單元根據所述第一偵測信號調取對應符號集中的符號給所述投影機，以使所述投影機將接收的符號投影在所述投影區域中與所述特定位置相對應的位置。
11.如權利要求9所述的前投影控制方法，其特征在于所述控制面板開啟步驟是根據所述第一偵測信號控制所述投影機將接收的符號投影在所述投影區域中與出現特定手勢的特定位置相對應的位置。
12.如權利要求8所述的前投影控制方法，其特征在于所述控制面板開啟步驟、第二偵測步驟或控制步驟之后還包括一第三偵測步驟，所述第三偵測步驟根據所述第二攝影裝置拍攝的投影區域的影像判斷所述投影區域是否再次被所述特定手勢所操作，當所述投影區域再次被所述特定手勢所操作時，再次發送所述第一偵測信號給所述符號調取單元，所述符號調取單元即停止調取所述若干符號給所述投影機，使所述控制面板在所述投影區域中被隱藏，如果所述投影區域未被所述特定手勢再次操作，則返回所述控制面板開啟步驟。
13.如權利要求8所述的前投影控制方法，其特征在于所述前投影控制方法還包括一提醒步驟，所述提醒步驟根據所述第一偵測信號控制所述投影機改變所述投影區域的邊框的顏色。
14.如權利要求8所述的前投影控制方法，其特征在于所述第一偵測步驟中如果判斷所述投影區域未被所述特定手勢所操作，則返回所述影像傳輸步驟。
15.如權利要求8所述的前投影控制方法，其特征在于所述第二偵測步驟中如果判斷所述控制符號均未被被操作時，則返回所述控制面板開啟步驟。
全文摘要
一種前投影控制方法，包括以下步驟將第一攝影裝置拍攝的目標物體的影像傳送給投影機進行投影以形成投影區域；根據第二攝影裝置拍攝的投影區域的影像偵測一特定手勢對所述投影區域的操作，當投影區域被所述特定手勢所操作時，產生第一偵測信號；根據第一偵測信號調取若干符號給投影機進行投影以在投影區域中形成具有若干控制符號的控制面板；根據第三攝影裝置拍攝的控制面板的影像偵測對所述若干控制符號的操作，當有控制符號被操作時，對應被操作的控制符號產生第二偵測信號；及根據第二偵測信號對第一至第三攝影裝置或投影機做出對應的控制動作。本發明還提供一種前投影控制系統，所述前投影控制系統及方法可靈活操控目標物體的投影。
文檔編號H04N5/74GK102223508SQ20101014670
公開日2011年10月19日 申請日期2010年4月14日 優先權日2010年4月14日
發明者陳建霖 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司