一种虚拟成像动态演示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及投影成像领域，具体地说，涉及一种虚拟成像动态演示装置。
【背景技术】
[0002]虚拟成像作为光学成像的一种，由于其具有逼真的显示效果，具有二维图像无法展现的三维立体感而具有广泛的应用前景，在产品展示、影视演出、游戏动画制作等领域有广泛的应用。而一体化的系统操作、人机交互性、成像效果等方面会成为评价虚拟成像系统好坏的一个重要标准。
[0003]目前，国内在这项技术的研究方法主要是先将物体放置在由四个摄像头组成的图像采集系统或者用单一摄像头对固定的物体进行旋转一周的移动拍摄，然后进行投影视频源的人工制作，然后再将制作好的投影视频源输入到虚拟成像系统中，然后进行虚拟成像。目前的研究方法主要存在这些问题:采用四个摄像头会造成设备浪费，采用单一摄像头对固定物体进行拍摄会造成图像参数的不一致，造成后期图像处理的困难，使用人工制作投影源会造成时间和人工成本的浪费，无法实现实时展示。同时由于缺少人机交互功能，使传统的虚拟成像无法实现人机交互，使系统的观赏性和可操控性得不到提高。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种虚拟成像动态演示装置，实现对物体的原始图像采集，并实现图像处理、虚拟成像、手势控制等一系列功能，其一体化程度高，系统造价低，性价比高。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种虚拟成像动态演示装置，包括以下装置:
[0007]原始图像采集装置，对物体进行旋转拍照；
[0008]图像处理装置，图像滤波处理、图像角度旋转、对旋转角度的图像进行保存、图像显示位置调整；
[0009]投影视频源制作装置，对处理过的图像进行四个角度的划分；
[0010]虚拟成像装置；
[0011]手势控制装置，根据操作者的手的滑动方向来控制投影源的图像播放顺序，从而控制金字塔投影膜中的虚拟像的转动方向。
[0012]进一步，所述原始图像装置包括步进电机、旋转平台、摄像头、背景屏幕和主动光源，所述步进电机驱动旋转平台旋转，所述摄像头对应所述旋转平台设置，所述背景屏幕在所述摄像头和旋转平台的延长线上，所述主动光源为两个，其在所述摄像头和所述旋转平台之间连接线的两侧。
[0013]进一步，所述主动光源是由LED灯珠构成。
[0014]进一步，所述虚拟成像装置是由投影屏幕和金字塔投影膜组成，使金字塔投影膜的四个底边分别与投影屏幕的四个边框相平行，并且使投影屏幕的中心与所述金字塔投影膜的塔尖相对应。
[0015]进一步，所述金字塔投影膜的塔尖与所述投影屏幕的距离为5cm。
[0016]进一步，所述手势控制装置包括手势控制平台和辅助光源，所述辅助光源架设在手势控制平台的上方，所述手势控制平台设有三个光敏探测模块，每个光敏探测模块上方留有通光口。
[OO17 ] 进一步，所述通光口为直径0.8cm的通光口。
[0018]进一步，三个光敏探测模块各相隔15cm。
[0019]进一步，还包括支架，所述图像采集装置、虚拟成像装置和手势控制装置放置在所述支架的相应位置上，所述支架底部安装有轮子。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0021]本实用新型自动实现图像的滤波、角度旋转、位置调整，并自动完成投影源的制作，避免了由于人工操作所带来的时间和人工成本浪费。
[0022]通过单一摄像头和步进电机带动的旋转平台完成原始图像的采集，避免了使用四个摄像头进行图像采集所造成的资源浪费，也避免了由于使用单一摄像头对固定物体进行旋转一周图像采集所带来的图像参数变化所造成的图像处理困难。
[0023]通过手势控制平台可以对虚拟像进行控制，从而增加系统的人机交互性和可操控性。
[0024]系统运行稳定、造价低、性价比高。
[0025]系统使用方便，一体化程度高，适合大规模推广。
【附图说明】
[0026]附图用来提供对本实用新型的进一步理解，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中:
[0027]图1为系统的功能模块划分图。
[0028]图2为系统的整体构造图。
[0029]图3为图像采集装置的俯视图。
[0030]图4为图像采集装置的侧视图。
[0031 ]图5为图像处理功能模块的功能划分图。
[0032]图6为虚拟成像装置的构造图。
[0033]图7为金字塔投影膜中每一个等腰三角形侧面的示意图。
[0034]图8为手势控制装置的构造图。
[0035]图中，I一一投影屏幕:2—一支架；
[0036]3一一金字塔投影膜；4一一支撑板；
[0037]5——辅助光源；6——手势控制平台；
[0038]7一一图像采集装置；8一一移动滚轮；
[0039]9 底面固定板；10 摄像头；
[0040]11一一主动光源；12—一旋转平台；
[0041 ]13一一背景屏幕；14一一挡光板；
[0042]15——摄像头支架；16——透光口；
[0043]17——水平调节装置；18——通光口；
[0044]19——手势控制平台外壳；20——光敏探测模块。
【具体实施方式】
[0045]以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0046]本实用新型实施例提供一种虚拟成像动态演示系统，实现物体的虚拟成像动态演示功能，具体原理如下:
[0047]参照图1，本系统由图像采集装置、图像处理装置、投影视频源制作装置、虚拟成像装置、手势控制装置组成。图像采集装置是通过将物体放置在由步进电机带动旋转的旋转平台12上，并通过摄像头10与步进电机的配合，实现旋转平台12旋转0.9度，摄像头采集一张图片，当旋转平台12完成400个0.9度的旋转时，摄像头采集到的400张图片就包含了物体的360度外观信息，从而完成原始图像的采集。图像处理装置主要是对原始采集到的图像进行滤波处理、角度转换、并对各个角度的图像在投影视频源中的位置进行调整。虚拟成像装置是将投影数据源通过投影屏幕I投射到金字塔投影膜3中，从而在金字塔投影膜3中实现虚拟成像。投影视频源制作装置是将原始采集到的图像和经过角度旋转的三组图像显示在投影屏幕I上，并根据图像序列的不同，将物体的前、后、左、右四个界面进行显示，从而实现投影数据源的制作。手势控制装置是通过三个光敏探测模块20和辅助光源5进行配合，从而探测出操作者的手是否在光敏探测模块20的上方，并结合三个光敏探测模块20，对操作者的手出现在光敏探测模块20上方的先后顺序进行综合分析，从而得出操作者的手的滑动方向，从而根据手的滑动方向来控制投影源的图像播放顺序，从而实现金字塔投影膜3中虚拟像的转动。当操作者的手在三个光敏探测模块20中任一个探测模块的上方停留的时间超过我们设定的时间阈值的时候，系统自动启动暂停操作，使虚拟像停止转动。
[0048]系统的整体构造参照图2，系统的整体高度和手势控制平台的高度是根据人体观看和人体手势控制最舒适的位置来进行设计的，整个系统各部分的高度可以根据实际需求进行调节，支架底部装有四个可移动的轮子，可以对整个系统进行移动。系统整体构造由投影屏幕1、支架2、金字塔投影膜3、支撑板4、辅助光源5、手势控制平台6、图像采集装置7、移动滚轮8组成。投影屏幕I放置在系统的最顶层并固定好，金字塔投影膜3放置在第二层的支撑板4上，辅助光源5放置在手势控制平台6的正上方，提供主动光源。图像采集装置7放置在系统的第三层，并由支撑板4支撑同时与支撑板4相固定。底面的四个移动滚轮8装置在系统支架的下方，使整个系统可以方便地进行移动。
[0049]参照图3、图4，图像采集装置7由摄像头10、主动光源11、旋转平台12、背景屏幕13、挡光板14、底面固定板9、摄像头支架15、透光口 16、水平调节装置17组成。具体是摄像头10放置在底面固定板9上，并调节好摄像头10与旋转平台12的距离，使摄像头10能够采集到旋转平台12上的物体清晰的像，完成调节后将摄像头10固定在底面固定板9上，旋转平台12是与步进电机相连接，并通过步进电机带动旋转平台12旋转，主动光源11分布在旋转平台12的两侧并固定在挡光板14上，背景屏幕13与旋转平台12相垂直，并使背景屏幕13的画面能够充满摄像头1的采集画面，挡光板14分布在主动光源11、旋转平台12、背景屏幕13的外围，起到挡光作用。透光口 16与摄像头1相对应，使摄像头1能够采集到旋转平台12上的物体。水平调节装置17起到系统的水平调节作用，通过水平调节装置17的调节，可以使系统处于水平状态，使采集的图像符合系统要求。
[0050]本实施例采用SunTimeFX80摄像头作为图像采集装置7的摄像头10，该摄像头10具有色彩还原性好