一种3D图像交互模块及处理方法与流程

本发明涉及电气设备技术领域，特别涉及一种3d图像交互模块及处理方法。

背景技术：

大多数3d交互体验都需要要求硬件具有强大的运算能力（比如安卓系统），由于自身不带大容量ram，并且需要外挂并行ram来存储大量图像缓存。而在家电行业受硬件成本约束，因此这种方案做3d互交方式，很难大批量应用。而低价mcu自带的ram只有几k或几十k，且由于接口种类和引脚数量限制，不能外挂并行ram，实现不了3d交互。

授权公布号cn102568514b的发明涉及一种3d高清多媒体播放装置，实现3d多媒体播放运行时，先通电进行系统引导，驱动硬件并完成硬件的初始化，然后将内核调入内存工作，运行相关文件用于解压内核以及启动内核映像，再启动应用程序，应用程序首先检测usb是否插入，然后再检测按键信息，如果有按键消息则跳转到相应的按键功能模块，否则一直等待按键的输入直到有按键消息。

申请公布号cn107396002a的发明公开了一种视频图像的处理方法及移动终端，所述方法包括：当接收到用户通过移动终端的触摸屏发送的操作指令时，获取第一通道对应的第一视频图像；操作指令包括：点击操作指令和滑动操作指令；将第一视频图像转换为第二通道对应的第二视频图像；其中，第一视频图像和所述第二视频图像均为动态图像专家组mpeg-4格式的视频图像；将第一视频图像和第二视频图像合成为目标视频图像。该发明实施例可以结合mp4的视频图像的rbg通道和透明通道将mp4的视频图像进行特效融合。

上述对比文件的技术方案需要使用较多元器件，图形显示过程繁琐，运行效率低，成本较高，同时兼容性差，不利于维护或改进。

技术实现要素：

针对现有技术成本较高，图形显示过程繁琐，运行效率低，且不利于维护的问题，本发明提供了一种3d图像交互模块及处理方法，结构简单，通过兼容性较高的psram单元作为图像的缓存空间，成本较低，处理方法效率高，显示效果好，且利于维护。

以下是本发明的技术方案。

一种3d图像交互模块，包括处理模块、显示屏及电源，还包括psram单元，所述psram单元与处理模块连接。使用psram单元作为图像缓存的空间，兼容性较高，且成本较低。

作为优选，还包括基座及扩展部，所述处理模块及电源安装在基座内，所述psram单元安装在扩展部内，所述扩展部与基座可拆卸连接。将元器件组成的电路均设置于基座及扩展部，不同的部分安装不同的模块或芯片，减少周围环境的影响，具有结构清晰，拆装便捷且利于维护的特点。其中显示屏的位置不做要求。

作为优选，所述基座为盒状结构，所述电源安装在基座的底面中间，所述处理模块分块安装在基座侧壁的内侧，处理模块的每个版块之间通过多孔插座及插头连接。由于电池需要占据一定的空间，因此电池与处理模块如果直接以平铺的形式排列，会造成较大的空间浪费，因此这里将处理模块的电路板分割为多个板块，每个板块通过多孔插座及插头连接，在不改变连接状态的情况下，实现了空间的有效利用。

作为优选，所述扩展部与基座的底面形状一致，所述psram单元安装在扩展部中间，psram单元通过多孔插座及插头连接基座侧壁上的处理模块。psram单元与处理模块连接后，扩展部的位置也一同固定，这里的多孔插座及插头不光用于电连接，也用于固定扩展部与基座的连接。

将扩展部与基座制作成可拆卸，使同一外壳能用于不同的模块，在生产时按照需求进行模块的填装即可，能够减少产线成本，并且在后续的维护过程中，可以有效降低维护难度和时间。

作为优选，所述psram单元的芯片型号为ips3204j-sq。该型号成本较低，且技术成熟，可靠性高。

另外还公开了一种3d图像处理方法，使用上述3d图像交互模块，包括以下步骤：

步骤s01：获取若干层初始图像暂存于psram单元；步骤s02：获取上述图像中对应像素的颜色数据以及透明通道数据值；步骤s03：通过融合算法生成新的像素颜色数据；步骤s04：通过移位运算生成新的像素点。

其中图像缓存在psram单元中，处理模块用于计算各像素点的数据信息。

通过最直接的颜色数据及透明通道数据来生成新的像素点，减少运算复杂程度，在保证显示效果的同时，提高了图像处理效率。

作为优选，所述步骤s01中，获取图像包括前景层图像和背景层图像。使用了两层图形融合算法，这样做的好处是既能呈现良好的图片效果，又不会因为图片融合层数过多而导致处理模块的mcu花费大量融合时间，拖垮系统。

作为优选，所述步骤s02中，所述颜色数据为rgb数据。rgb数据的具体使用过程是，设x为前景色，y为背景色，通过运算分别获得前景色r(x)，g(x)，b(x)和背景色r(y)，g(y)，b(y)。这种颜色数据的表示方式最为可靠。

作为优选，所述步骤s03中，融合算法包括：bc=b(f1)*(x)+b(f2)*(y)，bc为混合后的颜色，b(f1)为第一混合系数，x为前景层的颜色，b(f2)为第二混合系数，y为背景层的颜色。这里需要说明的是，该融合算法公式包括了三个子公式：r(c)=b(f1)*r(x)+b(f2)*r(y)；g(c)=b(f1)*g(x)+b(f2)*g(y)；b(c)=b(f1)*b(x)+b(f2)*b(y)；其中r(c)、g(c)以及b(c)分别代表融合后像素的rgb数据值。

作为优选，所述融合算法中的第一混合系数b(f1)=alp，第二混合系数b(f2)=1-alp；其中alp为每个前景层像素的透明通道数据分级值。透明通道数据按照255进行分级：alp=alp/255。范围为0-1。

本发明的实质性效果为：结构简单，图像处理效率高，能够满足一般3d交互所使用的图片缓冲空间的要求，图像显示效果好，且利于维护，可靠性高，成本较低。

附图说明

图1为本发明一种实施例的处理模块与psram单元的电路原理图；

图2为本发明一种实施例的基座示意图；

图3为本发明一种实施例的基座俯视图；

图4为图2中a处的放大图；

图中：1-基座、2-处理模块、3-电源、4-插座、5-插头。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本技术方案作进一步阐述。

实施例：

一种3d图像交互模块，包括处理模块2、显示屏、电源3及psram单元，psram单元与处理模块2连接，如图1所示是psram单元与处理模块2的电路原理图，连接电路与常规工作电路一致，不做要求，由于处理模块2的芯片除了与处理模块2连接外，还与其他与本技术方案无直接关系的模块有连接，这里不展开表述。其中psram单元的芯片型号为ips3204j-sq。该型号成本较低，且技术成熟，可靠性高。

如图2所示，本实施例还包括基座1及扩展部（未画），处理模块2及电源3安装在基座1内，psram单元安装在扩展部内，扩展部与基座1可拆卸连接。将元器件组成的电路均设置于基座1及扩展部，不同的部分安装不同的模块或芯片，减少周围环境的影响，具有结构清晰，拆装便捷且利于维护的特点。其中显示屏的位置不做要求。

如图3所示，本实施例的基座1为盒状结构，且呈矩形，电源3安装在基座1的底面中间，处理模块2分块安装在基座1侧壁的内侧。本实施例预设4个分块，用于容纳连接产品其他附加电路。

如图4所示，处理模块2的每个版块之间通过多孔插座4及插头5连接。由于电源3需要占据一定的空间，因此电源3与处理模块2如果直接以平铺的形式排列，会造成较大的空间浪费，因此这里将处理模块2的电路板分割为多个板块，每个板块通过多孔插座4及插头5连接，在不改变连接状态的情况下，实现了空间的有效利用。

本实施例的扩展部与基座1的底面形状一致，均为矩形，扩展部中间为芯片座，psram单元安装在芯片座中，芯片座连接插多孔插头5，psram单元通过多孔插头5及插座4连接基座1侧壁上的处理模块2。psram单元与处理模块2连接后，扩展部的位置也一同固定，这里的多孔插座4及插头5不光用于电连接，也用于固定扩展部与基座1的连接。本实施例使用psram单元作为图像缓存的空间，兼容性较高，且成本较低。

本实施例将扩展部与基座1制作成可拆卸，使同一外壳能用于不同的模块，在生产时按照需求进行模块的填装即可，能够减少产线成本，并且在后续的维护过程中，可以有效降低维护难度和时间。

另外本实施例还公开了一种3d图像处理方法，使用上述3d图像交互模块，包括以下步骤：

步骤s01：获取两层初始图像暂存于psram单元；步骤s01中，获取图像包括前景层图像和背景层图像。使用了两层图形融合算法，这样做的好处是既能呈现良好的图片效果，又不会因为图片融合层数过多而导致处理模块的mcu花费大量融合时间，拖垮系统。

步骤s02：获取上述图像中对应像素的颜色数据以及透明通道数据值；步骤s02中，所述颜色数据为rgb数据。rgb数据的具体使用过程是，设x为前景色，y为背景色，通过运算分别获得前景色r(x)，g(x)，b(x)和背景色r(y)，g(y)，b(y)。这种颜色数据的表示方式最为可靠。这里的像素格式为rgb565。

步骤s03：通过融合算法生成新的像素颜色数据；

步骤s04：通过移位运算生成新的像素点。

其中图像缓存在psram单元中，处理模块用于计算各像素点的数据信息。

通过最直接的颜色数据及透明通道数据来生成新的像素点，减少运算复杂程度，在保证显示效果的同时，提高了图像处理效率。

以下详细说明步骤s03的算法内容，融合算法包括：bc=b(f1)*(x)+b(f2)*(y)，bc为混合后的颜色，b(f1)为第一混合系数，x为前景层的颜色，b(f2)为第二混合系数，y为背景层的颜色。这里需要说明的是，该融合算法公式包括了三个子公式：r(c)=b(f1)*r(x)+b(f2)*r(y)；g(c)=b(f1)*g(x)+b(f2)*g(y)；b(c)=b(f1)*b(x)+b(f2)*b(y)；其中r(c)、g(c)以及b(c)分别代表融合后像素的rgb数据值。

融合算法中的第一混合系数b(f1)=alp，第二混合系数b(f2)=1-alp；其中alp为每个前景层像素的透明通道数据分级值，该值由透明通道数据按照255进行分级得到：alp=alp/255，范围为0-1。

上述的3d图像处理方法是基于本实施例的3d图像交互模块的，由于出发点是节约成本的同时实现3d交互，因此使用了低成本的硬件以及运算量较小的图像融合算法。

应当说明的是，该具体实施例仅用于对技术方案的进一步阐述，不用于限定该技术方案的范围，任何基于此技术方案的修改、等同替换和改进等都应视为在本发明的保护范围内。