一種低圖像畸變的數(shù)字水簾控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種低圖像畸變的數(shù)字水簾控制系統(tǒng)，利用流速控制模塊和電磁 閥控制水滴的初速度減小圖像因重力作用引起的畸變。
【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)字水簾是一種以水為基本元素，使用細(xì)小水流為單位，達(dá)到圖文效果顯示的水 幕技術(shù)。傳統(tǒng)的數(shù)字水簾采用電磁閥的開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)水滴的產(chǎn)生，產(chǎn)生的水滴初速度始終為恒 定值，當(dāng)顯示的圖像縱向像素較多時(shí)，由于重力的作用，水簾的圖像會(huì)沿豎直方向拉伸而產(chǎn) 生畸變。因此，在顯示一些人物，動(dòng)物，以及文字等對(duì)縱橫比要求較高的圖像時(shí)降低了觀(guān)賞 性。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種低圖像畸變的數(shù)字水簾控制系統(tǒng)。
[0004] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種低圖像畸變的數(shù)字水簾控 制系統(tǒng)，包括圖像轉(zhuǎn)換模塊、主控模塊、流速控制模塊和電磁閥陣列；所述的圖像轉(zhuǎn)換模塊 包括圖像轉(zhuǎn)換電路，所述的流速控制模塊連接主控模塊的輸出端并受主控模塊的控制調(diào)整 水簾系統(tǒng)的水循環(huán)壓力值；所述的電磁閥陣列也連接主控模塊的輸出端并受主控模塊的開(kāi) 關(guān)信號(hào)控制，產(chǎn)生水滴像素陣列；所述的主控模塊的輸入端連接圖像轉(zhuǎn)換模塊的輸出端； 所述的流速控制模塊的輸出端連接電磁閥陣列的輸入端。
[0005] 本實(shí)用新型所述的流速控制模塊由流速控制器，儲(chǔ)水箱和水循環(huán)系統(tǒng)組成；所 述的水循環(huán)系統(tǒng)的輸出端連接儲(chǔ)水箱的輸入端；儲(chǔ)水箱的輸出端連接流速控制器的輸入 端。
[0006] 本實(shí)用新型所述的電磁閥陣列由主電磁閥陣列和續(xù)流電磁閥陣列組成；所述的主 電磁閥陣列和續(xù)流電磁閥陣列的輸入端分別連接流速控制器的輸出端；所述的主電磁閥陣 列和續(xù)流電磁閥陣列的輸出端連接水循環(huán)系統(tǒng)的輸入端。
[0007] 本實(shí)用新型的有益效果是：1、可以通過(guò)控制水滴的初速度，實(shí)現(xiàn)縱橫比例要求較 高的圖像顯示，如人物，動(dòng)物，以及文字等；2、可實(shí)現(xiàn)在更短的時(shí)間內(nèi)顯示更多的內(nèi)容，如顯 示廣告文字；3、調(diào)整流速控制模塊的參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)圖像的不規(guī)則縱向拉伸，使圖像顯示更 豐富。
【附圖說(shuō)明】
[0008] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0009] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本實(shí)用新型的圖像轉(zhuǎn)換模塊工作原理示意圖；
[0011] 圖3是本實(shí)用新型的主控模塊工作原理示意圖；
[0012] 圖4是本實(shí)用新型的流速控制模塊和電磁閥陣列結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖中：1、圖像轉(zhuǎn)換模塊；2、主控模塊；3、流速控制模塊；4、電磁閥陣列；31、流速控 制器；32、儲(chǔ)水箱；33、水循環(huán)系統(tǒng)；41、主電磁閥陣列；42、續(xù)流電磁閥陣列。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn) 化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān) 的構(gòu)成。
[0015] 如圖1所示的一種低圖像畸變的數(shù)字水簾控制系統(tǒng)的架構(gòu)，包括圖像轉(zhuǎn)換模塊1、 主控模塊2、流速控制模塊3和電磁閥陣列4等四部分。其中圖像轉(zhuǎn)換模塊1主要由圖像 轉(zhuǎn)換電路組成，該模塊根據(jù)電磁閥陣列4中的電磁閥數(shù)量對(duì)原始的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行橫縱像素 的提取，并將轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)輸出至主控模塊2。主控模塊2根據(jù)圖像轉(zhuǎn)換模塊1的圖 像數(shù)據(jù)生成對(duì)應(yīng)電磁閥的開(kāi)關(guān)信號(hào)以及流速控制模塊3的初速度補(bǔ)償量，以降低圖像的畸 變。電磁閥陣列4受主控模塊2控制，以每一排橫像素的水滴為一個(gè)單元，按照預(yù)先設(shè)定的 電磁閥開(kāi)關(guān)信號(hào)產(chǎn)生水滴，從而生成水簾圖像。
[0016] 本實(shí)用新型所述的圖像轉(zhuǎn)換模塊工作原理示意圖如圖2所示：
[0017] 本實(shí)施例中，圖像轉(zhuǎn)換模塊1主要完成原始圖像數(shù)據(jù)到水簾像素的轉(zhuǎn)換過(guò)程。對(duì) 原始圖像的提取過(guò)程分為2個(gè)部分，首先根據(jù)原始圖像的分辨率大小，將之在保持高寬比 的條件下使橫向像素縮小或放大為j，其中j為電磁閥陣列4的電磁閥數(shù)量。其次提取縮放 后的圖像輪廓并將之轉(zhuǎn)換為0-1數(shù)字量信號(hào)。
[0018] 本實(shí)用新型所述的主控模塊工作原理示意圖如圖3所示：
[0019] 本實(shí)施例中，主控模塊2主要對(duì)流速控制模塊3進(jìn)行控制以補(bǔ)償重力加速度并將 關(guān)鍵圖像像素與電磁閥陣列4的開(kāi)關(guān)信號(hào)一一對(duì)應(yīng)。要使iXj像素的圖像最終按原比例 在水簾上顯示，需要對(duì)每一行的水簾像素進(jìn)行初速度補(bǔ)償。如圖3所示，對(duì)其中第η列像素 信號(hào)進(jìn)行分析，得到需要顯示的i個(gè)像素。若需保證最終顯示的圖像高寬比不變，則需要控 制每個(gè)水滴的初速度。假設(shè)最先形成的水滴初速度為〇, i個(gè)水滴像素高h(yuǎn)，之間兩兩間距 為Δ h，則在顯示第二個(gè)水滴像素 p2n時(shí)，應(yīng)對(duì)其作初速度補(bǔ)償，即水滴像素 p 2n的初速度應(yīng) 等于Pln下落Ah后的速度，即：
[0021] 其中：V2n(!為P 2n水滴的初速度，g為重力加速度。
[0022] 對(duì)應(yīng)的控制時(shí)刻為：
[0024] 其中：〖2為p 2n水滴的控制時(shí)刻，g為重力加速度。
[0025] 由此，可以得到任意一行像素的控制時(shí)刻，即：
[0027] I ^ m ^ i
[0028] 其中：^為p "水滴的控制時(shí)刻，g為重力加速度。
[0029] 由于水簾在豎直方向上的連續(xù)性，單個(gè)電磁閥在任意兩個(gè)相鄰控制時(shí)刻tm，t m+1對(duì) 應(yīng)的時(shí)間內(nèi)的狀態(tài)維持不變，與乜時(shí)刻的控制信號(hào)相同。
[0030] 同時(shí)，可以得到任意一行像素 pml、pm2. . . p". . . pmi對(duì)應(yīng)相應(yīng)控制時(shí)刻所需要的初速 度大小為：
[0032] 其中：Vmtl為第m行水滴控制時(shí)刻對(duì)應(yīng)的初速度補(bǔ)償值，g為重力加速度。
[0033] 由此可知，水滴像素需要在落下前在流速控制模塊3中做加速度為g的運(yùn)動(dòng)以補(bǔ) 償重力加速度的作用，從而減小圖像的畸變。因此，主控模塊2將輸出流速控制模塊3的壓 力控制信號(hào)以完成該過(guò)程。
[0034] 本實(shí)用新型所述的流速控制模塊和電磁閥陣列示意圖如圖4所示：
[0035] 流速控制模塊3由流速控制器31，儲(chǔ)水箱32和水循環(huán)系統(tǒng)33組成，電磁閥陣列 4由主電磁閥陣列41和續(xù)流電磁閥陣列42組成。流速控制模塊3受主控模塊2控制，調(diào) 整水流輸出壓力，使輸出到電磁閥陣列4的水流具有一定初速度。電磁閥陣列4分為主電 磁閥陣列41和續(xù)流電磁閥陣列42兩部分，其中，主電磁閥陣列41負(fù)責(zé)水簾圖像的顯示，續(xù) 流電磁閥陣列42可以實(shí)現(xiàn)水簾的高精度控制并減小流速控制模塊3的算法和電路的復(fù)雜 程度。主電磁閥陣列41受主控模塊2控制，最終生成要顯示的水簾圖像，續(xù)流電磁閥陣列 42同時(shí)受主控模塊2控制，將主控模塊的電磁閥開(kāi)關(guān)信號(hào)全部取反后控制續(xù)流電磁閥陣列 42中的每一個(gè)電磁閥，最終使得主電磁閥陣列41和續(xù)流電磁閥陣列42輸出的水簾信號(hào)互 為凹凸圖像，即在圖像顯示的過(guò)程中任何一個(gè)時(shí)刻打開(kāi)的電磁閥數(shù)量相同，確保主控模塊2 可以通過(guò)一個(gè)恒定的壓力控制值來(lái)對(duì)流速控制模塊3進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制，以消除重力加速度對(duì) 水簾圖像的影響，形成定高寬比的水簾圖像。在實(shí)際過(guò)程中，由于空氣阻力的存在，流速控 制模塊3的壓力設(shè)定值要略高于理論值。
[0036] 顯而易見(jiàn)，得益于流速控制模塊和電磁閥的設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)可以控制水滴像素的 初速度以補(bǔ)償重力加速度帶來(lái)的圖像畸變，因此，本實(shí)用新型方案能降低數(shù)字水簾圖像的 畸變。
[0037] 以上說(shuō)明書(shū)中描述的只是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，各種舉例說(shuō)明不對(duì)本實(shí)用 新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀了說(shuō)明書(shū)后可以對(duì)以前所 述的【具體實(shí)施方式】做修改或變形，而不背離實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低圖像畸變的數(shù)字水簾控制系統(tǒng)，其特征在于：包括圖像轉(zhuǎn)換模塊、主控模塊、 流速控制模塊和電磁閥陣列；所述的圖像轉(zhuǎn)換模塊包括圖像轉(zhuǎn)換電路，所述的流速控制模 塊連接主控模塊的輸出端并受主控模塊的控制調(diào)整水簾系統(tǒng)的水循環(huán)壓力值；所述的電磁 閥陣列也連接主控模塊的輸出端并受主控模塊的開(kāi)關(guān)信號(hào)控制，產(chǎn)生水滴像素陣列；所述 的主控模塊的輸入端連接圖像轉(zhuǎn)換模塊的輸出端；所述的流速控制模塊的輸出端連接電磁 閥陣列的輸入端。2. 如權(quán)利要求1所述的一種低圖像畸變的數(shù)字水簾控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的流 速控制模塊由流速控制器，儲(chǔ)水箱和水循環(huán)系統(tǒng)組成；所述的水循環(huán)系統(tǒng)的輸出端連接儲(chǔ) 水箱的輸入端；儲(chǔ)水箱的輸出端連接流速控制器的輸入端。3. 如權(quán)利要求1所述的一種低圖像畸變的數(shù)字水簾控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的電 磁閥陣列由主電磁閥陣列和續(xù)流電磁閥陣列組成；所述的主電磁閥陣列和續(xù)流電磁閥陣列 的輸入端分別連接流速控制器的輸出端；所述的主電磁閥陣列和續(xù)流電磁閥陣列的輸出端 連接水循環(huán)系統(tǒng)的輸入端。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種低圖像畸變的數(shù)字水簾控制系統(tǒng)，包括圖像轉(zhuǎn)換模塊、主控模塊、流速控制模塊和電磁閥陣列；所述的圖像轉(zhuǎn)換模塊包括圖像轉(zhuǎn)換電路，所述的流速控制模塊連接主控模塊的輸出端并受主控模塊的控制調(diào)整水簾系統(tǒng)的水循環(huán)壓力值；所述的電磁閥陣列也連接主控模塊的輸出端并受主控模塊的開(kāi)關(guān)信號(hào)控制，產(chǎn)生水滴像素陣列；所述的主控模塊的輸入端連接圖像轉(zhuǎn)換模塊的輸出端；所述的流速控制模塊的輸出端連接電磁閥陣列的輸入端。本實(shí)用新型可以通過(guò)控制水滴的初速度，實(shí)現(xiàn)縱橫比例要求較高的圖像顯示；可實(shí)現(xiàn)在更短的時(shí)間內(nèi)顯示更多的內(nèi)容，如顯示廣告文字；調(diào)整流速控制模塊的參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)圖像的不規(guī)則縱向拉伸，使圖像顯示更豐富。
【IPC分類(lèi)】G05B19/04
【公開(kāi)號(hào)】CN204650161
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520224498
【發(fā)明人】房淼森
【申請(qǐng)人】房淼森
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年4月14日