本發(fā)明涉及一種3D廣告機(jī)及其操作方法，特別是涉及一種具有立體交互功能的3D廣告機(jī)及其操作方法。

背景技術(shù)：

隨著顯示技術(shù)的革新，為了更真實(shí)地還原所見(jiàn)世界一直是人們追求的目標(biāo)，從黑白到彩色、從陰極射線管到平板顯示、從標(biāo)清到高清、從平面顯示到立體顯示，人們的視覺(jué)體驗(yàn)逐漸變得更真實(shí)。立體顯示特別是裸眼立體技術(shù)已成為顯示領(lǐng)域的新發(fā)展趨勢(shì)。

裸眼立體技術(shù)屬于下一代顯示技術(shù)，具有廣闊的市場(chǎng)需求。裸眼3D技術(shù)日益受到人們的關(guān)注和青睞，不斷有廠商加入到裸眼3D(Three Dimensiohs，立體的)顯示技術(shù)行業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域。歐美、日、韓等國(guó)和國(guó)際大公司的主要研究方向也日益集中這個(gè)方向上。人們對(duì)立體顯示的追求是顯示發(fā)展的必然，已經(jīng)在全球范圍取得共識(shí)，市場(chǎng)需求巨大。特別是數(shù)字標(biāo)牌廣告領(lǐng)域?qū)αⅢw顯示技術(shù)的需求最為強(qiáng)烈。由于立體顯示具有驚艷的顯示效果，快速吸引觀眾注意力并留下深刻印象的特點(diǎn)，因此非常適合應(yīng)用在數(shù)字標(biāo)牌廣告領(lǐng)域。目前裸眼立體顯示已在一些專業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)取得突破，在廣告?zhèn)髅健⒄褂[展示、教育科研、高端品牌推廣、虛擬現(xiàn)實(shí)等諸多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了應(yīng)用和推廣，我國(guó)部分地鐵、機(jī)場(chǎng)、大型商場(chǎng)、體育場(chǎng)館、博物館已有應(yīng)用。

裸眼立體顯示器的實(shí)現(xiàn)原理是在通常的LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)，PDP(Plasma Display Panel，等離子顯示板)，LED(發(fā)光二極管)等面板前面加上分光器件，將具有雙目視差(左眼和右眼觀看一定距離的實(shí)際物體時(shí)，接收到的視覺(jué)圖像略有不同)的平面圖像分別投射到左右眼中，最后通過(guò)大腦融合形成立體視覺(jué)。裸眼立體顯示器技術(shù)最近幾年得以快速發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步雖然比較快，但還不夠成熟，目前的立體顯示設(shè)備還存在諸多技術(shù)問(wèn)題亟待解決，例如實(shí)現(xiàn)2D/3D兼容性、3D顯示的清晰度、串?dāng)_的大小、觀看視角和位置限制、戶外高亮度等尚不能完全滿足要求。尤為重要的很多公共場(chǎng)合應(yīng)用的3D廣告機(jī)，只能播放3D內(nèi)容卻不能較好的兼容2D(Two Dimensions，平面的)內(nèi)容播放。而數(shù)字標(biāo)牌中的文字和字符等信息是不需要立體效果，且裸眼3D廣告機(jī)的成本又高于普通的2D廣告機(jī)，如果不能兼容2D顯示必將限制3D廣告機(jī)的市場(chǎng)應(yīng)用。同時(shí)室內(nèi)廣告機(jī)一般都具有交互的功能，這就要求3D廣告機(jī)也應(yīng)該具有交互的功能，因此說(shuō)能夠兼容2D顯示并具有交互功能是目前阻礙裸眼3D廣告機(jī)發(fā)展的一個(gè)最大的障礙。本發(fā)明為了解決這個(gè)問(wèn)題，提出了一種新型立體廣告機(jī)裝置。通過(guò)使用本發(fā)明的裝置能夠有效地解決上述問(wèn)題，能夠兼容2D顯示并可與用戶互動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有立體交互功能的3D廣告機(jī)及其操作方法，其能夠?qū)ΜF(xiàn)有立體廣告機(jī)的有益的技術(shù)改進(jìn)，增加立體廣告機(jī)的實(shí)用性和操作性，能夠促進(jìn)市場(chǎng)的普及應(yīng)用。

本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的：一種具有立體交互功能的3D廣告機(jī)，其包括：

攝像單元，由單個(gè)或兩個(gè)攝像頭構(gòu)成，用于負(fù)責(zé)獲取觀眾的人臉位置及手勢(shì)信息；

圖像處理單元，對(duì)從攝像頭捕獲的圖像信息進(jìn)行一系列的圖像處理和對(duì)比分析，并將分析結(jié)果錄入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，通過(guò)以太網(wǎng)或無(wú)線網(wǎng)與遠(yuǎn)程控制單元連接，用于存儲(chǔ)相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；

遠(yuǎn)程控制單元，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元讀取查看分析結(jié)果，并同時(shí)根據(jù)分析結(jié)果對(duì)圖像處理單元發(fā)出指令；

顯示單元，用于進(jìn)行2D/3D內(nèi)容顯示。

優(yōu)選地，所述圖像處理單元采用PC機(jī)硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，也采用ARM板、FPGA板硬件編程的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選地，所述圖像處理單元根據(jù)遠(yuǎn)程控制單元發(fā)出的指令，生成相應(yīng)的視頻信號(hào)輸出給顯示單元，則在相應(yīng)的顯示區(qū)域內(nèi)顯示正確的2D或者3D廣告內(nèi)容。

優(yōu)選地，所述攝像單元中的攝像頭的分辨率不低于800×600@30Hz。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元包括人臉特征矩陣存儲(chǔ)單元、人臉位置矩陣存儲(chǔ)單元、手勢(shì)特征矩陣存儲(chǔ)單元，其中：

人臉特征矩陣存儲(chǔ)單元，用于儲(chǔ)存處理后的人臉圖像數(shù)據(jù)，用以區(qū)分觀看者的年齡和性別；

人臉位置矩陣存儲(chǔ)單元，用于儲(chǔ)存處理后的人臉位置信息，用以正確判斷觀看者相對(duì)于廣告機(jī)的距離和方向，其功能在于為動(dòng)態(tài)調(diào)整立體圖像的視差提供依據(jù)使得觀看者能觀看到舒適生動(dòng)的立體畫(huà)面；

手勢(shì)特征矩陣存儲(chǔ)單元，用于儲(chǔ)存處理后的手勢(shì)圖像數(shù)據(jù)，用以正確判斷觀看者的交互操作的意圖。

優(yōu)選地，所述遠(yuǎn)程控制單元對(duì)傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)顯示和分析判斷，通過(guò)面部識(shí)別分析判斷用戶的年齡和性別進(jìn)而推送具有針對(duì)性的廣告信息；通過(guò)手勢(shì)分析判斷用戶是否要進(jìn)行廣告內(nèi)容的切換，2D顯示區(qū)和3D顯示區(qū)位置互換或者3D全屏顯示的意圖，判斷完成后遠(yuǎn)程控制單元便會(huì)對(duì)圖像處理單元發(fā)出相應(yīng)的指令。

優(yōu)選地，所述顯示單元由顯示面板外加3D光柵組成，顯示面板可以是LCD，LED，OLED，PDP等平面顯示面板，為了保證顯示效果，顯示面板的分辨率應(yīng)不低于3840*2160；3D光柵優(yōu)選柱鏡光柵，或者2D/3D切換的液晶狹縫光柵或液晶透鏡光柵的3D分光器件，且支持全屏顯示2D或者3D內(nèi)容，也支持區(qū)域2D或3D顯示方式即2D/3D共存顯示方式。

本發(fā)明還提供一種具有立體交互功能的3D廣告機(jī)的操作方法，其包括以下步驟：

步驟一，開(kāi)啟攝像頭；

步驟二，圖像捕捉；

步驟三；圖像預(yù)處理；

步驟四，模板匹配，是則轉(zhuǎn)步驟五，否則轉(zhuǎn)步驟二；

步驟五，二值化；

步驟六，輪廓提??；

步驟七，角點(diǎn)檢測(cè)；

步驟八，人臉和手勢(shì)輸出。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)交互式播放內(nèi)容自動(dòng)切換并可對(duì)觀看立體廣告的用戶進(jìn)行針對(duì)性的廣告推送；而觀眾可根據(jù)自己的興趣喜好選擇顯示內(nèi)容并可實(shí)現(xiàn)2D與3D共存顯示；通過(guò)單、雙攝像頭識(shí)別廣告機(jī)觀看者的位置和手勢(shì)，然后后臺(tái)進(jìn)行一系列的圖像分析處理，計(jì)算和識(shí)別出觀看者的空間位置和手勢(shì)含義并進(jìn)行記錄。同時(shí)根據(jù)計(jì)算結(jié)果有效控制顯示內(nèi)容，使得廣告機(jī)和使用者能夠順利進(jìn)行交互。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

如圖1所示，本發(fā)明具有立體交互功能的3D廣告機(jī)包括攝像單元、圖像處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、遠(yuǎn)程控制單元、顯示單元，其中：

攝像單元，由單個(gè)或兩個(gè)攝像頭構(gòu)成，用于負(fù)責(zé)獲取觀眾的人臉位置及手勢(shì)信息；

圖像處理單元，對(duì)從攝像頭捕獲的圖像信息進(jìn)行一系列的圖像處理和對(duì)比分析，并將分析結(jié)果錄入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，通過(guò)以太網(wǎng)或無(wú)線網(wǎng)與遠(yuǎn)程控制單元連接，用于存儲(chǔ)相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；

遠(yuǎn)程控制單元，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元讀取查看分析結(jié)果，并同時(shí)根據(jù)分析結(jié)果對(duì)圖像處理單元發(fā)出指令；

顯示單元，用于進(jìn)行2D/3D內(nèi)容顯示。

所述圖像處理單元采用PC(personal computer，個(gè)人計(jì)算機(jī))機(jī)等硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以采用ARM(Acorn RISC Machine，微處理器)板、FPGA(Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)板等硬件編程的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

所述圖像處理單元根據(jù)遠(yuǎn)程控制單元發(fā)出的指令，生成相應(yīng)的視頻信號(hào)輸出給顯示單元，則在相應(yīng)的顯示區(qū)域內(nèi)顯示正確的2D或者3D廣告內(nèi)容。

所述攝像單元中的攝像頭的分辨率不低于800×600@30Hz。

所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元包括人臉特征矩陣存儲(chǔ)單元、人臉位置矩陣存儲(chǔ)單元、手勢(shì)特征矩陣存儲(chǔ)單元，這樣分別進(jìn)行存儲(chǔ)。

所述遠(yuǎn)程控制單元對(duì)傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)顯示和分析判斷，通過(guò)面部識(shí)別分析判斷用戶的年齡和性別進(jìn)而推送具有針對(duì)性的廣告信息；通過(guò)手勢(shì)分析判斷用戶是否要進(jìn)行廣告內(nèi)容的切換，2D顯示區(qū)和3D顯示區(qū)位置互換或者3D全屏顯示等的意圖，判斷完成后遠(yuǎn)程控制單元便會(huì)對(duì)圖像處理單元發(fā)出相應(yīng)的指令。

所述顯示單元由顯示面板外加3D光柵組成，顯示面板可以是LCD，LED，OLED(Organic Light Emitting Diode，有機(jī)發(fā)光二極管)，PDP等平面顯示面板，為了保證顯示效果，顯示面板的分辨率應(yīng)不低于3840*2160；3D光柵優(yōu)選柱鏡光柵，或者可2D/3D切換的液晶狹縫光柵或液晶透鏡光柵等的3D分光器件，且支持全屏顯示2D或者3D內(nèi)容，也支持區(qū)域2D或3D顯示方式即2D/3D共存顯示方式。

如圖2所示，本發(fā)明具有立體交互功能的3D廣告機(jī)的操作方法包括以下步驟：

步驟一，開(kāi)啟攝像頭；開(kāi)啟開(kāi)機(jī)畫(huà)面同時(shí)開(kāi)啟攝像頭單元進(jìn)行圖像畫(huà)面捕捉，攝像頭采用單攝像頭或雙攝像頭，其區(qū)別在于采用雙攝像頭時(shí)定位會(huì)更加準(zhǔn)確；

步驟二，圖像捕捉；

步驟三；圖像預(yù)處理；對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，但不限于去畸變，去噪聲，增加對(duì)比度，調(diào)節(jié)白平衡等；

步驟四，模板匹配，是則轉(zhuǎn)步驟五，否則轉(zhuǎn)步驟二；

步驟五，二值化；

步驟六，輪廓提??；

步驟七，角點(diǎn)檢測(cè)；

步驟八，人臉和手勢(shì)輸出。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。