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互动投影原理介绍

2021-10-08

  互动投影原理介绍


  互动投影系统的运作原理首先是通过捕捉设备(感应器)对目标影像(如参与者)进行捕捉拍摄,然后由影像分析系统分析,从而产生被捕捉物体的动作,该动作数据结合实时影像互动系统,使参与者与屏幕之间产生紧密结合的互动效果。


  投影机投射的光线是可见光部分,它的红外部分被它内部的过滤膜过滤掉了,这样对于摄像机来讲它看不到投影机投射的内容,如果红外线如果强的话,摄像机就可以看见人体了。怎样加强摄像机看到的物体的图像呢,幸运的是目前市场上这样红外主动发射技术已经很成熟了,例如监控市场上卖的那种夜视摄像头就可以发射近红外(850nm),功率更大的有专门的远距离红外灯,不过目前夜视摄像头可以达到5m的距离,所以不需要了。夜视摄像头主动发射红外,然后ccd传感器接受红外,那么互动投影中最难的部分,人体与背景虚拟对象的分割就解决了,摄像机得到的是一副黑白的单色背景的包括人的图像。下一步,检测人体的运动,采用的是图像差分技术,差分就是把摄像头得到的连续两帧的图像进行相减,那么得到的是什么呢,得到的是运动的部分,所以说只要人在动,差分就会把动的部分截取下来。接下来就是分析得到的数据了,再将虚拟部分投射出来了。当然复杂的互动投影不只是这些技术,这些只是最基本的原理了,其间还涉及到摄像机的标定,光流法寻找运动方向,性能的优化处理,特殊的效果。系统图如下:

  用投影仪把图形、影像、动画等多媒体互动效果投射到地面或是立面,当观众走过投影仪覆盖的区域时,通过视觉识别系统识别,该观众的动作、行为,可以融入制作好的互动效果画面,并让观众的动作与画面中的制作好的内容进行实时交互,互动画面和声音变幻给参与者模拟了一种与现实不同的氛围,地面互动投影系统是集虚拟仿真技术、图像识别技术于一身的互动投影项目,该项目包括水波纹、翻转、碰撞、擦除、避让、跟随等表现形式通过这种互动,可以虚拟一些游戏,如踢足球、摸鱼、下棋等。