專利名稱：智能臺燈及其進(jìn)行互動的方法
智能臺燈及其進(jìn)行互動的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人機(jī)交互娛樂的手段，特別是涉及一種智能臺燈及其進(jìn)行互動的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的臺燈只具有照明的功能，作用簡單，不能為人們提供更多的便利。一直以來，基于桌面交互動娛樂為大家所喜愛，因此，將互動娛樂功能與臺燈結(jié)合能很好的提高臺燈的實用性。而目前大多數(shù)基于桌面的互動娛樂裝置主要是通過觸摸屏方式實現(xiàn)，即在顯示器表面覆蓋一層含有傳感線材的透明面板，通過傳感信號實現(xiàn)手指觸點的顯示表面定位，這種系統(tǒng)工作穩(wěn)定，操作直觀，但是成本較高，且安裝固定，無法移動。另一種方法為采用專用的控制臺，桌面為透明或半透明玻璃，利用在控制臺內(nèi)發(fā)射出來的紅外激光定位手指位置，這種方法價格較便宜，但無法在普通桌面上使用。

發(fā)明內(nèi)容鑒于上述狀況，有必要針對傳統(tǒng)的基于桌面的互動娛樂裝置需要含有傳感線材的透明面板或是專用控制臺的問題，提供一種智能臺燈。一種智能臺燈，包括燈頭，所述智能臺燈還包括處理單元；存儲單元，與所述處理單元電連接；投影模塊，與所述處理單元電相連，將所述處理單元從所述存儲單元讀取的信息投影到投影平面；不可見光模組，發(fā)出覆蓋所述投影平面的不可見光；攝像裝置，與所述處理單元相連，拍攝所述投影平面內(nèi)的圖像并將所述圖像傳送至所述處理單元；所述處理單元對所述圖像進(jìn)行處理獲得用戶在所述投影平面內(nèi)操作時遮擋所述不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置，并根據(jù)所述操作位置實現(xiàn)用戶的操作。進(jìn)一步地，所述處理單元根據(jù)所述操作位置實現(xiàn)用戶的操作的過程為根據(jù)校正關(guān)系對所述操作位置進(jìn)行處理，獲得檢測位置；根據(jù)所述檢測位置對應(yīng)的功能，實現(xiàn)用戶的操作。進(jìn)一步地，所述處理單元包括用于調(diào)整所述校正關(guān)系的標(biāo)定模塊，所述標(biāo)定模塊用于接收所述攝像裝置拍攝的所述投影平面內(nèi)的棋盤格圖像；檢測所述棋盤格圖像內(nèi)角點并排序；計算調(diào)整所述校正關(guān)系的投影變換矩陣。進(jìn)一步地，所述處理單元包括用于調(diào)整所述校正關(guān)系的標(biāo)定模塊，所述標(biāo)定模塊用于接收所述攝像裝置拍攝的所述投影平面內(nèi)含標(biāo)記點的圖像；對所述圖像進(jìn)行處理獲得用戶在所述投影平面內(nèi)操作時遮擋所述不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置；根據(jù)所述操作位置和標(biāo)記點的位置計算調(diào)整所述校正關(guān)系的投影變換矩陣。
進(jìn)一步地，所述不可見光模組為紅外一字線激光器。進(jìn)一步地，所述紅外一字線激光器發(fā)出所述不可見光的波長為850納米，所述攝像裝置上裝有650納米和850納米雙通濾光片。進(jìn)一步地，所述投影模塊上設(shè)有反光鏡，所述反光鏡用來改變光線的投影方向。進(jìn)一步地，包括以下步驟將存儲的信息投影到投影平面；發(fā)出不可見光覆蓋所述投影平面；拍攝所述投影平面內(nèi)的圖像；對所述圖像進(jìn)行處理獲得用戶在所述投影平面內(nèi)操作時遮擋所述不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置；根據(jù)所述操作位置實現(xiàn)用戶的操作。進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述操作位置實現(xiàn)用戶的操作的步驟包括根據(jù)校正關(guān)系對所述操作位置進(jìn)行處理，獲得檢測位置；根據(jù)所述檢測位置對應(yīng)的功能，實現(xiàn)用戶的操作。進(jìn)一步地，通過對所述智能臺燈進(jìn)行標(biāo)定調(diào)整所述校正關(guān)系，所述對所述智能臺燈進(jìn)行標(biāo)定的步驟包括如下步驟在所述投影平面內(nèi)顯示棋盤格圖像；拍攝所述投影平面內(nèi)的棋盤格圖像；檢測所述棋盤格圖像內(nèi)角點并排序；計算調(diào)整所述校正關(guān)系的投影變換矩陣。進(jìn)一步地，是利用角點檢測算法提取出所述棋盤格圖像內(nèi)角點位置。進(jìn)一步地，通過對所述智能臺燈進(jìn)行標(biāo)定調(diào)整所述校正關(guān)系，所述對所述智能臺燈進(jìn)行標(biāo)定的步驟包括如下步驟在所述投影平面投影出包含標(biāo)記點的圖像；拍攝所述投影平面內(nèi)的圖像；對所述圖像進(jìn)行處理獲得用戶在所述投影平面內(nèi)操作時遮擋所述不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置；根據(jù)所述操作位置和標(biāo)記點的位置計算調(diào)整所述校正關(guān)系的投影變換矩陣。進(jìn)一步地，獲得用戶在所述投影平面內(nèi)操作時遮擋所述不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置，包括以下步驟通過所述攝像裝置獲取一幀圖像；找到所述圖像中光斑出現(xiàn)的像素點位置；計算所述像素點集的中心位置；將所述中心位置轉(zhuǎn)化為投影平面所述對應(yīng)的操作位置。進(jìn)一步地，通過閾值分割和加權(quán)算法找到所述圖像中光斑出現(xiàn)的像素點位置。所述智能臺燈采用投影模塊將存儲單元存儲的內(nèi)容投影到普通桌面上，并配合所提出的基于攝像裝置和不可見光模組的視覺定位系統(tǒng)，通過處理單元處理攝像裝置的視頻信息，計算手指觸點的操作位置，根據(jù)操作位置實現(xiàn)用戶的操作，實現(xiàn)用戶用手指或其他非透明物體在投影區(qū)域內(nèi)的直接操作的功能，不需要含有傳感線材的透明面板或是專用控制臺。
圖1為一實施例中智能臺燈的模塊圖；圖2為另一實施例中智能臺燈的模塊圖；圖3為一實施例中智能臺燈進(jìn)行互動的方法的流程圖；圖4為圖3所示智能臺燈進(jìn)行互動的方法中獲得用戶操作位置的流程圖；圖5為另一實施例中智能臺燈進(jìn)行互動的方法的流程圖；圖6為圖3所示智能臺燈進(jìn)行互動方法中自動標(biāo)定的流程圖；圖7為圖3所示智能臺燈進(jìn)行互動中手動標(biāo)定的流程圖。
具體實施方式
下面主要結(jié)合

本發(fā)明的具體實施方式
。請參閱圖1，智能臺燈100包括燈頭(圖未示)、存儲單元110、處理單元120、投影模塊130、不可見光模組140及攝像裝置150。燈頭為普通燈頭，上面裝有燈泡。燈泡可以白熾燈、熒光燈以及LED燈等多種類型。存儲單元110用于存儲電子版的娛樂內(nèi)容如文字、圖片、動畫、視頻、聲音、游戲等文件。存儲單元可為半導(dǎo)體存儲器也可為磁盤存儲器。處理單元120與存儲單元110電連接，用來讀取存儲單元110內(nèi)存儲的信息。處理單元120可以采用嵌入式處理器。處理單元和存儲單元可以整合到一個芯片中，也可以是兩個獨立的芯片。投影模塊130安裝于智能臺燈100燈頭位置。投影模塊130與處理單元120電連接，用來投影處理單元120從存儲單元110中讀取出來的文字、圖片、動畫等信息。投影模塊130為普通微型投影儀即可，LCOS (硅基液晶)或DLP (數(shù)字光處理)芯片均可用。不可見光模組140用于發(fā)出不可見光，覆蓋投影模塊130投影出來的平面。不可見光模組140發(fā)出不可見光的出光平面優(yōu)選為與投影平面平行并覆蓋投影模塊130投影出來的平面。不可見光模組140優(yōu)選為紅外激光模組。本實施例中，不可見光模組140為紅外一字線激光器，所發(fā)出的不可見光的波長為850納米。不可見光模組140可以在開機(jī)后一直工作，也可以與處理單元120相連，由處理單元120控制不可見光模組140是否工作。攝像裝置150安裝于智能臺燈100燈頭位置。攝像裝置150與處理單元120電連接，用來拍攝投影模塊130投影出來的畫面并傳送給處理單元120。攝像裝置150為普通攝像頭即可，攝像裝置150的方向可以調(diào)整，使之始終能拍攝到整個投影平面。攝像裝置150 的拍攝方向最好為與投影平面垂直或接近垂直。智能臺燈100工作時，投影模塊130將處理單元120從存儲單元110讀取的信息投影到投影平面；不可見光模組140發(fā)出不可見光，覆蓋投影平面；攝像裝置150拍攝投影平面內(nèi)的圖像并將圖像傳送至處理單元120 ；處理單元120對所述圖像進(jìn)行處理獲得用戶在投影平面內(nèi)操作時遮擋不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置，根據(jù)所述操作位置實現(xiàn)用戶的操作。例如，投影模塊130將一幅象棋棋局投影在投影平面內(nèi)，在用戶在投影平面內(nèi)點擊某個棋子時，可以獲得用戶點擊的操作位置，根據(jù)事先設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系，按用戶的要求移動該棋子。在另一優(yōu)選的實施例中，處理單元120根據(jù)操作位置實現(xiàn)用戶的操作的過程為 根據(jù)校正關(guān)系對操作位置進(jìn)行處理，獲得檢測位置；根據(jù)檢測位置對應(yīng)的功能，實現(xiàn)用戶的操作。在實際的產(chǎn)品中，實際投影出來的圖像和理論上的圖像會存在一定的變形，這種變形可以通過上述校正關(guān)系來解決，以避免出現(xiàn)用戶的操作和實際進(jìn)行不對應(yīng)。這種校正可以是類似于觸摸屏的校正。請參閱圖2，處理單元120還包括用于調(diào)整校正關(guān)系的標(biāo)定模塊121。標(biāo)定模塊121 調(diào)整校正關(guān)系的一種方式為接收攝像裝置150拍攝的投影平面內(nèi)的棋盤格圖像；檢測棋盤格圖像內(nèi)角點并排序；計算調(diào)整校正關(guān)系的投影變換矩陣。所謂棋盤格圖像的內(nèi)角點，指的是黑白相間棋盤格圖中，黑色格子相互連通的位置，譬如，一個8*8的棋盤格圖具有7*7 個內(nèi)角點。標(biāo)定模塊121調(diào)整校正關(guān)系的另一種方式為接收攝像裝置150拍攝的投影平面內(nèi)含標(biāo)記點的圖像；對圖像進(jìn)行處理獲得用戶在投影平面內(nèi)操作時遮擋不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置；根據(jù)操作位置和標(biāo)記點的位置計算調(diào)整校正關(guān)系的投影變換矩陣。 即在投影的圖像中，加入標(biāo)記點，例如十字架形狀的標(biāo)記點，用戶點擊該標(biāo)記點時獲得用戶的操作位置，操作位置即為標(biāo)記點實際投影的位置，由于實際投影出來的圖像和理論上的圖像會存在一定的變形，因此依據(jù)該操作位置和原本存儲的理論上的標(biāo)記點的位置可以對這種變形進(jìn)行調(diào)整，獲得計算調(diào)整校正關(guān)系的投影變換矩陣。在本實施例中，智能臺燈100還包括電源160?？梢岳斫?，電源160可以是外接電源或是電池電源。采用電池電源可以使智能臺燈100在更廣的范圍內(nèi)使用。在本實施例中，不可見光模組140為紅外一字線激光器。可以理解，此處可以用其他紅外線發(fā)射裝置代替。在本實施例中，不可見光模組140發(fā)出不可見光的波長為850納米；相應(yīng)的，攝像裝置150上裝有650納米和850納米雙通濾光片(圖未示)。650nm為可見光波段，850nm 為近紅外光波段，且與850nm的激光器的光譜保持一致。標(biāo)定時，采用較長的曝光時間(軟件系統(tǒng)自動設(shè)置)攝像頭可以看到投影儀投射出的標(biāo)定圖案，從而實現(xiàn)高精度的自動標(biāo)定；在標(biāo)定之后，系統(tǒng)會自動降低攝像頭的曝光時間，從而使得650nm的可見光基本不被攝像頭所感知，即使有部分可見光透過，也很微弱，可在圖像處理中輕易去除，這樣既可以濾除掉大部分可見光，又可以使得攝像頭最大限度的獲取指端光斑的亮度信息?？梢岳斫猓豢梢姽獾牟ㄩL不限于850納米，改變不可見光的波長時，雙通濾光片的型號做相應(yīng)的改變。在本實施例中，投影模塊130上設(shè)有反光鏡(圖未示)反光鏡用來改變光線的投影方向。可以理解，反光鏡可省略，而采用其他方式，如旋轉(zhuǎn)投影模塊130來改變投影的方向。智能臺燈100采用投影模塊130將存儲單元110存儲的內(nèi)容投影到普通桌面上， 并配合所提出的基于不可見光模組140和攝像裝置150的視覺定位系統(tǒng)，通過處理單元120 處理攝像裝置的視頻信息，計算手指觸點的操作位置，根據(jù)操作位置實現(xiàn)用戶的操作，實現(xiàn)用戶用手指或其他非透明物體在投影區(qū)域內(nèi)的直接操作的功能，不需要含有傳感線材的透明面板或是專用控制臺。
請參閱圖3，在一實施例中，智能臺燈100的進(jìn)行互動的方法，包括步驟S110 S150。步驟S110，將存儲的信息投影到投影平面。在具體實施例中，處理單元120從存儲單元110中讀取圖片、動畫等信息，再通過投影模塊130投影到平面。步驟S120，發(fā)出不可見光覆蓋投影平面。在具體實施例中，不可見光模組140發(fā)出覆蓋投影平面的不可見光，當(dāng)有非透明物體，如用戶的手指觸碰投影平面時，會在投影平面產(chǎn)生光斑。步驟S130，拍攝投影平面內(nèi)的圖像，并傳至處理單元120。在具體實施例中，攝像裝置150拍攝投影平面的圖像，并將圖像傳至處理單元120，圖像中包含了用戶的操作信息，用戶用手指或者其他非透明物體點擊投影平面時，會在相應(yīng)的位置產(chǎn)生光斑。步驟S140，對圖像進(jìn)行處理獲得用戶在投影平面內(nèi)操作時遮擋不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置。具體地，請參閱圖4，步驟S140，對圖像進(jìn)行處理獲得用戶在投影平面內(nèi)操作時遮擋不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置。包括步驟S210 S240。步驟S210，通過攝像裝置150獲取一幀圖像。圖像中包含了用戶操作的信息，即用戶用手指或是其他非透明物體點擊投影平面時由于遮擋不可見光而產(chǎn)生的光斑。步驟S220，找到圖像中光斑出現(xiàn)的像素點位置。在具體實施例中，采用的是閾值分割和加權(quán)算法，這兩種算法為優(yōu)選的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可采用其他的手段達(dá)到同樣的效果。步驟S230，計算像素點集的中心位置。步驟S240，將中心位置轉(zhuǎn)化為投影平面對應(yīng)的操作位置。當(dāng)執(zhí)行完步驟S240后，若智能臺燈100繼續(xù)工作，則返回步驟S210，繼續(xù)獲得用戶在投影平面內(nèi)操作時遮擋不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置。步驟S150，根據(jù)所述操作位置實現(xiàn)用戶的操作。根據(jù)操作位置實現(xiàn)用戶的操作的步驟包括根據(jù)校正關(guān)系對操作位置進(jìn)行處理， 獲得檢測位置；根據(jù)檢測位置對應(yīng)的功能，實現(xiàn)用戶的操作。在實際的產(chǎn)品中，實際投影出來的圖像和理論上的圖像會存在一定的變形，這種變形可以通過上述校正關(guān)系來解決，以避免出現(xiàn)用戶的操作和智能臺100燈實際操作不對應(yīng)。這種校正可以是類似于觸摸屏的校正。在另一優(yōu)選實施例中，圖3所示智能臺燈進(jìn)行互動的方法更具體的流程如圖5所示。智能臺燈的進(jìn)行互動的方法，包括步驟S310 S360。步驟S310，對智能臺燈100進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定的目的即獲得上述的校正關(guān)系，該步驟由標(biāo)定模塊121完成。標(biāo)定完成后，只要不調(diào)整投影模塊130及攝像裝置150的位置，后續(xù)使用過程中不用再進(jìn)行標(biāo)定，當(dāng)智能臺燈100的位置變動，各組件位置調(diào)整時，需按照相同的方法再次進(jìn)行標(biāo)定。具體地，請參閱圖6，步驟S310對智能臺燈100進(jìn)行標(biāo)定可以是自動標(biāo)定，自動標(biāo)定包括步驟S410 S440。步驟S410，在投影平面內(nèi)顯示棋盤格圖像。在具體實施例中，棋盤格圖儲存于存儲單元110中，由處理單元120讀取并由投影模塊130投影到平面內(nèi)。
步驟S420，拍攝投影平面內(nèi)的棋盤格圖像。在具體實施例中，攝像裝置150拍攝平面內(nèi)的棋盤格圖，并傳至處理單元120。步驟S430，檢測棋盤格圖像內(nèi)角點并排序。在具體本實施例中，是利用角點檢測算法提取出棋盤格圖像內(nèi)角點位置。棋盤格可以是8*8的，那么他的內(nèi)角點個數(shù)即為7*7個。步驟S440，計算調(diào)整校正關(guān)系的投影變換矩陣。請參閱圖7，步驟S310對智能臺燈100進(jìn)行標(biāo)定還可以是手動標(biāo)定，手動標(biāo)定包括步驟S510 S540。步驟S510，在投影平面投影出包含標(biāo)記點的圖像。在具體實施例中，含標(biāo)記點的圖像儲存于存儲單元110中，由處理單元120讀取并由投影模塊130投影到平面內(nèi)。步驟S520，拍攝投影平面內(nèi)的圖像。在具體實施例中，用戶依次點擊標(biāo)記點，在圖像上留下操作信息，攝像裝置150拍攝平面內(nèi)含用戶操作信息的含標(biāo)記點的圖像，并傳至處理單元120。步驟S530，對圖像進(jìn)行處理獲得用戶在投影平面內(nèi)操作時遮擋不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置。在標(biāo)定的過程中，用戶操作位置的獲取與步驟S140相同，都是利用一樣的原理和模塊。步驟S540，根據(jù)操作位置和標(biāo)記點的位置計算調(diào)整校正關(guān)系的投影變換矩陣。上述兩種標(biāo)定的方式獲得的標(biāo)定結(jié)果用于后續(xù)的校正。步驟S320，將存儲的信息投影到投影平面。在具體實施例中，處理單元120從存儲單元110中讀取圖片、動畫等信息，再通過投影模塊130投影到平面。步驟S330，發(fā)出不可見光覆蓋投影平面。在具體實施例中，不可見光模組140發(fā)出覆蓋投影平面的不可見光，當(dāng)有非透明物體觸碰投影平面時，會在投影平面產(chǎn)生光斑。步驟S340，拍攝投影平面內(nèi)的圖像并傳至處理單元120。在具體實施例中，攝像裝置150拍攝投影平面的圖像，并將圖像傳至處理單元120，圖像中包含了用戶的操作信息， 用戶用手指或者其他非透明物體點擊投影平面時，會在相應(yīng)的位置產(chǎn)生光斑。步驟S350，對圖像進(jìn)行處理獲得用戶在投影平面內(nèi)操作時遮擋不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置。請參閱圖4，步驟S350，對圖像進(jìn)行處理獲得用戶在投影平面內(nèi)操作時遮擋不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置。包括步驟S210 S240。步驟S210，通過攝像裝置150獲取一幀圖像。圖像中包含了用戶操作的信息，即用戶用手指或是其他非透明物體點擊投影平面時由于遮擋不可見光而產(chǎn)生的光斑。步驟S220，找到圖像中光斑出現(xiàn)的像素點位置。在具體實施例中，采用的是閾值分割和加權(quán)算法，這兩種算法為優(yōu)選的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可采用其他的手段達(dá)到同樣的效果。步驟S230，計算像素點集的中心位置。步驟S240，將中心位置轉(zhuǎn)化為投影平面對應(yīng)的操作位置。當(dāng)執(zhí)行完步驟S240后，若智能臺燈100繼續(xù)工作，則返回步驟S210，繼續(xù)獲得用戶在投影平面內(nèi)操作時遮擋不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置。步驟S360，根據(jù)所述操作位置實現(xiàn)用戶的操作。根據(jù)操作位置實現(xiàn)用戶的操作的步驟包括根據(jù)校正關(guān)系對操作位置進(jìn)行處理，獲得檢測位置；根據(jù)檢測位置對應(yīng)的功能，實現(xiàn)用戶的操作。在實際的產(chǎn)品中，實際投影出來的圖像和理論上的圖像會存在一定的變形，這種變形可以通過上述校正關(guān)系來解決，以避免出現(xiàn)用戶的操作和智能臺燈100實際操作不對應(yīng)。這種校正可以是類似于觸摸屏的校正。上述方法首先將存儲的信息投影到投影平面，并發(fā)出不可見光覆蓋投影平面，接著將投影平面內(nèi)的圖像傳至處理單元120，對圖像進(jìn)行處理獲得用戶在投影平面內(nèi)操作時遮擋不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置。從而使智能臺燈100不用含有傳感線材的透明面板或是專用控制臺即可實現(xiàn)用戶用手指或其他非透明物體在投影區(qū)域內(nèi)的直接操作的功能，增強(qiáng)了智能臺燈100的實用性。以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種智能臺燈，包括燈頭，其特征在于，所述智能臺燈還包括處理單元；存儲單元，與所述處理單元電連接；投影模塊，與所述處理單元電相連，將所述處理單元從所述存儲單元讀取的信息投影到投影平面；不可見光模組，發(fā)出覆蓋所述投影平面的不可見光；攝像裝置，與所述處理單元相連，拍攝所述投影平面內(nèi)的圖像并將所述圖像傳送至所述處理單元；所述處理單元對所述圖像進(jìn)行處理獲得用戶在所述投影平面內(nèi)操作時遮擋所述不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置，并根據(jù)所述操作位置實現(xiàn)用戶的操作。
2.如權(quán)利要求1所述的智能臺燈，其特征在于，所述處理單元根據(jù)所述操作位置實現(xiàn)用戶的操作的過程為根據(jù)校正關(guān)系對所述操作位置進(jìn)行處理，獲得檢測位置；根據(jù)所述檢測位置對應(yīng)的功能，實現(xiàn)用戶的操作。
3.如權(quán)利要求2所述的智能臺燈，其特征在于，所述處理單元包括用于調(diào)整所述校正關(guān)系的標(biāo)定模塊，所述標(biāo)定模塊用于接收所述攝像裝置拍攝的所述投影平面內(nèi)的棋盤格圖像；檢測所述棋盤格圖像內(nèi)角點并排序；計算調(diào)整所述校正關(guān)系的投影變換矩陣。
4.如權(quán)利要求2所述的智能臺燈，其特征在于，所述處理單元包括用于調(diào)整所述校正關(guān)系的標(biāo)定模塊，所述標(biāo)定模塊用于接收所述攝像裝置拍攝的所述投影平面內(nèi)含標(biāo)記點的圖像；對所述圖像進(jìn)行處理獲得用戶在所述投影平面內(nèi)操作時遮擋所述不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置；根據(jù)所述操作位置和標(biāo)記點的位置計算調(diào)整所述校正關(guān)系的投影變換矩陣。
5.如權(quán)利要求1所述的智能臺燈，其特征在于，所述不可見光模組為紅外一字線激光ο
6.如權(quán)利要求5所述的智能臺燈，其特征在于，所述紅外一字線激光器發(fā)出所述不可見光的波長為850納米，所述攝像裝置上裝有650納米和850納米雙通濾光片。
7.如權(quán)利要求1所述的智能臺燈，其特征在于，所述投影模塊上設(shè)有反光鏡，所述反光鏡用來改變光線的投影方向。
8.一種智能臺燈進(jìn)行互動的方法，其特征在于，包括以下步驟將存儲的信息投影到投影平面；發(fā)出不可見光覆蓋所述投影平面；拍攝所述投影平面內(nèi)的圖像；對所述圖像進(jìn)行處理獲得用戶在所述投影平面內(nèi)操作時遮擋所述不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置；根據(jù)所述操作位置實現(xiàn)用戶的操作。
9.如權(quán)利要求8所述的智能臺燈進(jìn)行互動的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述操作位置實現(xiàn)用戶的操作的步驟包括根據(jù)校正關(guān)系對所述操作位置進(jìn)行處理，獲得檢測位置； 根據(jù)所述檢測位置對應(yīng)的功能，實現(xiàn)用戶的操作。
10.如權(quán)利要求9所述的智能臺燈進(jìn)行互動的方法，其特征在于，通過對所述智能臺燈進(jìn)行標(biāo)定調(diào)整所述校正關(guān)系，所述對所述智能臺燈進(jìn)行標(biāo)定的步驟包括如下步驟在所述投影平面內(nèi)顯示棋盤格圖像； 拍攝所述投影平面內(nèi)的棋盤格圖像； 檢測所述棋盤格圖像內(nèi)角點并排序； 計算調(diào)整所述校正關(guān)系的投影變換矩陣。
11.如權(quán)利要求10所述的智能臺燈進(jìn)行互動的方法，其特征在于，是利用角點檢測算法提取出所述棋盤格圖像內(nèi)角點位置。
12.如權(quán)利要求9所述的智能臺燈進(jìn)行互動的方法，其特征在于，通過對所述智能臺燈進(jìn)行標(biāo)定調(diào)整所述校正關(guān)系，所述對所述智能臺燈進(jìn)行標(biāo)定的步驟包括如下步驟在所述投影平面投影出包含標(biāo)記點的圖像； 拍攝所述投影平面內(nèi)的圖像；對所述圖像進(jìn)行處理獲得用戶在所述投影平面內(nèi)操作時遮擋所述不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置；根據(jù)所述操作位置和標(biāo)記點的位置計算調(diào)整所述校正關(guān)系的投影變換矩陣。
13.如權(quán)利要求8所述的智能臺燈進(jìn)行互動的方法，其特征在于，獲得用戶在所述投影平面內(nèi)操作時遮擋所述不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置，包括以下步驟通過所述攝像裝置獲取一幀圖像；找到所述圖像中光斑出現(xiàn)的像素點位置；計算所述像素點集的中心位置；將所述中心位置轉(zhuǎn)化為投影平面所述對應(yīng)的操作位置。
14.如權(quán)利要求13所述的智能臺燈進(jìn)行互動的方法，其特征在于，通過閾值分割和加權(quán)算法找到所述圖像中光斑出現(xiàn)的像素點位置。
全文摘要
一種智能臺燈，通過投影模塊將處理單元從存儲單元讀取的信息投影到投影平面；不可見光模組發(fā)出覆蓋投影平面的不可見光；攝像裝置拍攝投影平面內(nèi)的圖像并將圖像傳送至處理單元；處理單元對圖像進(jìn)行處理獲得用戶在投影平面內(nèi)操作時遮擋不可見光所產(chǎn)生的光斑對應(yīng)的操作位置，根據(jù)操作位置實現(xiàn)用戶的操作。所述智能臺燈不用含有傳感線材的透明面板或是專用控制臺即可實現(xiàn)用戶用手指或其他非透明物體在投影區(qū)域內(nèi)的直接操作的功能。本發(fā)明還提供一種智能臺燈的進(jìn)行互動的方法。
文檔編號F21S6/00GK102325411SQ201110257170
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者宋展, 聶磊 申請人:中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院