智能识别用虚拟屏幕的实现方法与流程

1.本发明涉及数据构建技术领域，具体为智能识别用虚拟屏幕的实现方法。


背景技术：

2.随着电子科技的迅猛发展，终端的普及度越来越高，其使用的便捷性使其快速融入人们的日常生活。但是目前终端的屏幕都是终端自带的实体屏幕。而屏幕又是用户与终端进行交互的主要界面，因此终端的设计局限于屏幕的发展。例如终端不可能设计的很小，由于其需要通过屏幕进行交互，太小不便于用户使用。例如屏幕越大用户使用起来越方便特别是观看一些视频的时候，但是移动终端(如手机)中屏幕不能设计的很大，因为需要考虑到终端的便携性，从而终端限制了屏幕，使其缺乏趣味性。
3.专利公告号cn 106951108 a公开了一种虚拟屏幕实现方法，包括：根据输入的虚拟屏幕投射指令，控制虚拟屏幕投射装置投射虚拟屏幕；接收光感接收装置发送的光信息；其中，所述光信息为所述光感接收装置接收到的由所述虚拟屏幕所在投射平面反射来的光信息；根据所述光信息计算所述虚拟屏幕到所述光感接收装置的距离，并根据所述距离得到所述虚拟屏幕的三维坐标；根据接收到的虚拟屏幕操作对应的三维坐标变换确定操作指令，并执行所述操作指令；该方法使终端具有虚拟屏幕功能，能够大大的提高终端的操作性和实用性；减少终端自带屏幕对终端的影响；本发明还公开了一种虚拟屏幕实现装置，具有上述有益效果。
4.但是上述方案仍然存在以下问题：未对获取的红外图像进行相应预处理，使得影响最终成像的质量，同时整体流程繁琐，加长了整体实现周期，浪费了大量工作时间，难以进行迅速上手，影响正常使用所需，本发明需要设计智能识别用虚拟屏幕的实现方法来解决上述出现的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供智能识别用虚拟屏幕的实现方法，以解决上述背景技术中提出未对获取的红外图像进行相应预处理，使得影响最终成像的质量，同时整体流程繁琐，加长了整体实现周期，浪费了大量工作时间，难以进行迅速上手，影响正常使用所需的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：智能识别用虚拟屏幕的实现方法，包括以下步骤：s1、获取红外图像：通过所述外部投射设备获取全部红外图像；s2、图像预处理：对步骤s1中接收的所述红外图像进行对应预处理；s3、提取特征点：对所述红外图像的特征进行提取，包括灰度、亮度、分辨率和纹理；s4、对所有特征点进行模式匹配：对步骤s3中的所述全部特征点进行匹配，匹配数据包括大小、方向和位置；
s5、计算匹配结果的尺寸与旋转：对步骤s4中得到的所述匹配结果进行汇总，同时对所述红外图像进行相应旋转调整，直至最佳组合方式；s6、逆向映射匹配结果到投影机投影空间：对步骤s5中的所述匹配结果通过逆向映射方式投影到所述投影机内部；s7、在投影空间相应区域显示内容：通过所述投影机内部的投影空间对步骤s6中的匹配结果进行对应显示；s8、画面被投影到正确位置：根据步骤s7中所述投影显示结果进行校准指定方位，同时进行记录最终完成校准的投影坐标与匹配显示坐标差值。
7.优选的，所述步骤s1获取红外图像时包括以下具体步骤：s101、启动所述外部投射设备，所述外部投射设备为红外相机，启动接收按键；s102、通过所述红外相机内部的接收数据库进行接收单个红外图像、多个红外图像，进行后台备份。
8.优选的，所述步骤s2中预处理时包括以下具体内容：s201、红外图像的滤波降噪：对单个所述红外图像、多个所述红外图像进行滤波降噪，对背景起伏进行抑制；s202、红外图像的目标增强：对所述红外图像平滑处理后图像产生模糊，损失许多细节的情况，通过高通滤波方法进行增强；s203、红外图像的图像分割：通过阈值分割方法将所述红外图像目标和背景进行分离。
9.优选的，所述步骤s4中模式匹配时包括以下具体步骤：s401、首先对匹配的多个所述红外图像进行特征提取得到大小、方向和位置具体特征点；s402、通过进行相似性度量找到匹配的所述特征点对；s403、然后通过匹配的所述特征点对得到所述红外图像空间坐标变换参数，由坐标变换参数进行最为接近的红外图像配准。
10.优选的，所述步骤s5计算匹配结果的尺寸与旋转时包括以下具体步骤：s501、对多组所述匹配结果进行汇总；s502、根据所述特征点对应位置对所述红外图像进行方位旋转自调整。
11.优选的，所述步骤s6逆向映射匹配结果到投影机投影空间时包括以下具体步骤：s601、进行接收所述匹配结果；s602、建立所述逆向映射通道，确立所述起始点与所述传输点坐标；s603、向所述传输点投影机内部进行逆向映射投影。
12.优选的，所述步骤s7在投影空间相应区域显示内容时包括以下具体步骤：s701、通过所述投影空间对步骤s6中的所述匹配结果进行对应显示；s702、所述显示数据包括三维坐标具体值；s703、对显示时亮度进行自调节，同时可通过语音指令进行调节。
13.优选的，所述步骤s8画面被投影到正确位置时包括以下具体步骤：s801、根据所述三维坐标判断所述虚拟屏幕是否倾斜，若判断为倾斜状态，利用边缘修正算法对所述虚拟屏幕的边缘形状进行修正，若判断为正常状态，不进行后续操作；
s802、当判断为倾斜状态时，记录此时的坐标位置，完成修正后记录此时的坐标位置，将两者的坐标差值进行记录。
14.优选的，所述虚拟屏幕为手持的特殊纸，所述纸上设置定位参考点和rfid标签。
15.优选的，所述步骤s3包括以下具体步骤：所述虚拟屏幕的外部安装有控制终端，所述红外相机、投影机和特殊纸均与控制终端电性连接。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供智能识别用虚拟屏幕的实现方法，在进行使用时，通过按照获取红外图像、图像预处理、提取特征点、对所有特征点进行模式匹配、计算匹配结果的尺寸与旋转、逆向映射匹配结果到投影机投影空间、在投影空间相应区域显示内容和画面被投影到正确位置的流程进行实现构建虚拟屏幕，用户可以通过虚拟屏幕对终端进行操作，能够大大的提高终端的操作性和实用性，减少终端自带屏幕对终端的影响，同时通过对红外图像进行预处理，提高了最终成像的质量，满足了使用时所需，通过进行记录最终完成校准的投影坐标与匹配显示坐标差值，方便进行分析此次构建时出现导致偏差的因素，方便后续可以一步到位，有利于缩短作业周期，节省了时间，通过采用智能化管理，提高了整体的自动化水平，方便快速进行上手。
附图说明
17.图1为本发明实施例所述的智能识别用虚拟屏幕的实现方法整体步骤流程示意图。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：智能识别用虚拟屏幕的实现方法，包括以下步骤：s1、获取红外图像：通过所述外部投射设备获取全部红外图像；所述步骤s1获取红外图像时包括以下具体步骤：s101、启动所述外部投射设备，所述外部投射设备为红外相机，启动接收按键；s102、通过所述红外相机内部的接收数据库进行接收单个红外图像、多个红外图像，进行后台备份；s2、图像预处理：对步骤s1中接收的所述红外图像进行对应预处理；所述步骤s2中预处理时包括以下具体内容：s201、红外图像的滤波降噪：对单个所述红外图像、多个所述红外图像进行滤波降噪，对背景起伏进行抑制；s202、红外图像的目标增强：对所述红外图像平滑处理后图像产生模糊，损失许多细节的情况，通过高通滤波方法进行增强；s203、红外图像的图像分割：通过阈值分割方法将所述红外图像目标和背景进行
分离，当使用阈值规则进行图像分割时，所有灰度值大于或等于某阈值的像素值被判属于目标，所有灰度值小于该阈值的像素值被判属于背景；s3、提取特征点：对所述红外图像的特征进行提取，包括灰度、亮度、分辨率和纹理；s4、对所有特征点进行模式匹配：对步骤s3中的所述全部特征点进行匹配，匹配数据包括大小、方向和位置；所述步骤s4中模式匹配时包括以下具体步骤：s401、首先对匹配的多个所述红外图像进行特征提取得到大小、方向和位置具体特征点；s402、通过进行相似性度量找到匹配的所述特征点对；s403、然后通过匹配的所述特征点对得到所述红外图像空间坐标变换参数，由坐标变换参数进行最为接近的红外图像配准；s5、计算匹配结果的尺寸与旋转：对步骤s4中得到的所述匹配结果进行汇总，同时对所述红外图像进行相应旋转调整，直至最佳组合方式；所述步骤s5计算匹配结果的尺寸与旋转时包括以下具体步骤：s501、对多组所述匹配结果进行汇总；s502、根据所述特征点对应位置对所述红外图像进行方位旋转自调整；s6、逆向映射匹配结果到投影机投影空间：对步骤s5中的所述匹配结果通过逆向映射方式投影到所述投影机内部；所述步骤s6逆向映射匹配结果到投影机投影空间时包括以下具体步骤：s601、进行接收所述匹配结果；s602、建立所述逆向映射通道，确立所述起始点与所述传输点坐标；s603、向所述传输点投影机内部进行逆向映射投影；s7、在投影空间相应区域显示内容：通过所述投影机内部的投影空间对步骤s6中的匹配结果进行对应显示；所述步骤s7在投影空间相应区域显示内容时包括以下具体步骤：s701、通过所述投影空间对步骤s6中的所述匹配结果进行对应显示；s702、所述显示数据包括三维坐标具体值；s703、对显示时亮度进行自调节，同时可通过语音指令进行调节；s8、画面被投影到正确位置：根据步骤s7中所述投影显示结果进行校准指定方位，同时进行记录最终完成校准的投影坐标与匹配显示坐标差值。
20.所述步骤s8画面被投影到正确位置时包括以下具体步骤：s801、根据所述三维坐标判断所述虚拟屏幕是否倾斜，若判断为倾斜状态，利用边缘修正算法对所述虚拟屏幕的边缘形状进行修正，若判断为正常状态，不进行后续操作；s802、当判断为倾斜状态时，记录此时的坐标位置，完成修正后记录此时的坐标位置，将两者的坐标差值进行记录。
21.进一步的，所述虚拟屏幕为手持的特殊纸，如专门的请柬，所述纸上设置定位参考点和rfid标签。
22.进一步的，所述虚拟屏幕的外部安装有控制终端，所述红外相机、投影机和特殊纸均与控制终端电性连接。
23.实施例2当智能识别用虚拟屏幕的实现方法用于连接到专门请柬显示时：s1、工作人员通过启动控制终端，通过红外相机进行获取全部红外图像，接收时包括单个红外图像、多个红外图像，进行后台备份，对接收的红外图像进行对应预处理，包括红外图像的滤波降噪的处理、红外图像的目标增强处理和红外图像的图像分割处理；s2、对红外图像的特征进行提取，包括灰度、亮度、分辨率和纹理，对所有特征点进行模式匹配，匹配数据包括大小、方向和位置，首先对匹配的多个所述红外图像进行特征提取得到大小、方向和位置具体特征点，通过进行相似性度量找到匹配的所述特征点对，然后通过匹配的所述特征点对得到所述红外图像空间坐标变换参数，由坐标变换参数进行最为接近的红外图像配准；s3、对得到的匹配结果进行汇总，根据特征点对应位置对红外图像进行方位旋转自调整，直至最佳组合方式，进行接收匹配结果，建立逆向映射通道，确立所述起始点与所述传输点坐标，向传输点投影机内部进行逆向映射投影；s4、通过投影机内部的投影空间对匹配结果进行对应显示，显示数据包括三维坐标具体值，对显示时亮度进行自调节，同时可通过语音指令进行调节，根据投影显示结果进行校准指定方位，同时进行记录最终完成校准的投影坐标与匹配显示坐标差值，根据三维坐标判断虚拟屏幕是否倾斜，若判断为倾斜状态，利用边缘修正算法对虚拟屏幕的边缘形状进行修正，若判断为正常状态，不进行后续操作，当判断为倾斜状态时，记录此时的坐标位置，完成修正后记录此时的坐标位置，将两者的坐标差值进行记录，最终将投影地点选择在手持的专门请柬上即可完成正常虚拟屏幕的构建与实现流程。
24.实施例1当智能识别用虚拟屏幕的实现方法用于连接ar技术显示时：s1、工作人员通过启动控制终端，通过红外相机进行获取全部红外图像，接收时包括单个红外图像、多个红外图像，进行后台备份，对接收的红外图像进行对应预处理，包括红外图像的滤波降噪的处理、红外图像的目标增强处理和红外图像的图像分割处理；s2、对红外图像的特征进行提取，包括灰度、亮度、分辨率和纹理，对所有特征点进行模式匹配，匹配数据包括大小、方向和位置，首先对匹配的多个所述红外图像进行特征提取得到大小、方向和位置具体特征点，通过进行相似性度量找到匹配的所述特征点对，然后通过匹配的所述特征点对得到所述红外图像空间坐标变换参数，由坐标变换参数进行最为接近ar技术呈现的红外图像配准；s3、对得到的ar技术匹配结果进行汇总，根据特征点对应位置对红外图像进行方位旋转自调整，直至最佳组合方式，进行接收ar技术匹配结果，建立逆向映射通道，确立所述起始点与所述传输点坐标，向传输点投影机内部进行逆向映射投影；s4、通过投影机内部的投影空间对ar技术匹配结果进行对应显示，显示数据包括三维坐标具体值，对显示时亮度进行自调节，同时可通过语音指令进行调节，根据投影显示结果进行校准指定方位，同时进行记录最终完成校准的投影坐标与匹配显示坐标差值，根据三维坐标判断虚拟屏幕是否倾斜，若判断为倾斜状态，利用边缘修正算法对虚拟屏幕的边缘形状进行修正，若判断为正常状态，不进行后续操作，当判断为倾斜状态时，记录此时的坐标位置，完成修正后记录此时的坐标位置，将两者的坐标差值进行记录，同时对启动的
ar技术设备进行对应检查，最终将投影地点选择在指定的ar技术设备、空间中即可完成ar技术正常虚拟屏幕的构建与实现流程，确保将虚拟信息与现实场景信息进行对位匹配，即虚拟物体的位置、大小、运动路径等与现实环境必须完美匹配，达到虚实相生的地步。
25.本发明的工作原理：在进行使用时，工作人员通过启动控制终端，通过红外相机进行获取全部红外图像，接收时包括单个红外图像、多个红外图像，进行后台备份，对接收的红外图像进行对应预处理，包括红外图像的滤波降噪的处理、红外图像的目标增强处理和红外图像的图像分割处理；对红外图像的特征进行提取，包括灰度、亮度、分辨率和纹理，对所有特征点进行模式匹配，匹配数据包括大小、方向和位置，首先对匹配的多个所述红外图像进行特征提取得到大小、方向和位置具体特征点，通过进行相似性度量找到匹配的所述特征点对，然后通过匹配的所述特征点对得到所述红外图像空间坐标变换参数，由坐标变换参数进行最为接近的红外图像配准；对得到的匹配结果进行汇总，根据特征点对应位置对红外图像进行方位旋转自调整，直至最佳组合方式，进行接收匹配结果，建立逆向映射通道，确立所述起始点与所述传输点坐标，向传输点投影机内部进行逆向映射投影；通过投影机内部的投影空间对匹配结果进行对应显示，显示数据包括三维坐标具体值，对显示时亮度进行自调节，同时可通过语音指令进行调节，根据投影显示结果进行校准指定方位，同时进行记录最终完成校准的投影坐标与匹配显示坐标差值，根据三维坐标判断虚拟屏幕是否倾斜，若判断为倾斜状态，利用边缘修正算法对虚拟屏幕的边缘形状进行修正，若判断为正常状态，不进行后续操作，当判断为倾斜状态时，记录此时的坐标位置，完成修正后记录此时的坐标位置，将两者的坐标差值进行记录，最终将投影地点选择在手持的专门请柬上即可完成正常虚拟屏幕的构建与实现流程，通过按照获取红外图像、图像预处理、提取特征点、对所有特征点进行模式匹配、计算匹配结果的尺寸与旋转、逆向映射匹配结果到投影机投影空间、在投影空间相应区域显示内容和画面被投影到正确位置的流程进行实现构建虚拟屏幕，用户可以通过虚拟屏幕对终端进行操作，能够大大的提高终端的操作性和实用性，减少终端自带屏幕对终端的影响，同时通过对红外图像进行预处理，提高了最终成像的质量，满足了使用时所需，通过进行记录最终完成校准的投影坐标与匹配显示坐标差值，方便进行分析此次构建时出现导致偏差的因素，方便后续可以一步到位，有利于缩短作业周期，节省了时间，通过采用智能化管理，提高了整体的自动化水平，方便快速进行上手。
26.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其同物限定。