虚拟望远镜互动装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种虚拟望远镜互动装置，包括至少4个分别安装于展厅空间四个顶角处的摄像机构、背景存储器和中央处理单元；所述摄像机构包括壳体、高清摄像头和红外感应器，所述高清摄像头和红外感应器安装于壳体前端面，所述红外感应器感应人体运动从而生成摄像头触发信号，该高清摄像头用于实时拍摄场景和人体图像信息；所述高清摄像头进一步包括：全反射式棱镜、具有负光焦度的第一镜组件、具有正光焦度的第二镜组件、具有正光焦度的第三镜组件和具有正光焦度的第四镜组件。本发明专利技术在检测环境场景角点时利用红外灯光辅助，可以减少环境光变化的影响，受环境光的影响更小，可将影像自身的变化画面与人体动作捕获画面精确区别，提高了捕获精度。

Virtual telescope interactive device

The invention discloses a virtual telescope interactive device, including a camera mechanism and at least 4 were installed in the exhibition space of four corners of the background memory and central processing unit; the imaging mechanism comprises a housing, a high-definition camera and infrared sensors, the HD camera and infrared sensors mounted on the front end face, wherein the infrared induction of human motion to generate the trigger signal of the camera, high-definition camera for real-time scene and image information; the high-definition camera further includes a total reflection prism having a first mirror component of negative optical power, a second lens assembly, a positive refractive power with third mirror component of positive optical power and with fourth mirror component of positive optical power. The invention uses infrared light assisted in detection of environmental scene corner, can reduce the impact changes in ambient light, less affected by ambient light, the picture and the human motion capture screen images accurately identify changes in itself, improve the accuracy of capture.

【技术实现步骤摘要】
虚拟望远镜互动装置
本专利技术涉及多媒体领域，具体涉及一种虚拟望远镜互动装置。
技术介绍
在展览展示行业中，方向检测与图像识别技术应用于很多大中型交互式多媒体展项中。近期随着更加精确的方向检测器件的引入，应用相关技术的更加丰富的展项也应运而生，三轴陀螺仪是展览展示行业方向检测技术相关展项的典型应用。陀螺仪返回三维的坐标数据，但在目前展项的实际使用中，绝大多数仅采集其水平方向传感数据，纵向与前后向传感数据没有有效利用，这就使得方向定位技术所带来的展示手段的提升大打折扣。随着计算机技术的飞速发展，在视频图像中对人体的检测、跟踪和行为理解日益引起关注。随着计算机技术的飞速发展，在视频图像中对人体的检测、跟踪和行为理解日益引起关注。对运动人体快速而准确的跟踪是一项十分重要且极具挑战性的工作，它在视觉监控、高级人机交互、动画制作等方面有着广泛的应用，成为目前计算机视觉研究的关键问题之一．跟踪等价于在连续帧间创建基于位置、速度、色彩、纹理等特征的对应匹配问题。根据跟踪方式的不同可分为基于区域的跟踪、基于特征的跟踪、基于活动轮廓的跟踪、基于模型的跟踪等。其中基于模型的人体跟踪由于能够提供丰富的人体运动信息，一直是计算机视觉研究中的一个热点，但同时也是一个难点，这主要是由于人体模型通常具有较高的维数，难以对模型和图像观测特征在高维空间进行最优匹配。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种虚拟望远镜互动装置，该虚拟望远镜互动装置可实现人体和各种更新后背景图像信息混合显示，使得展示效果更丰富，实现全角度的立体展示，受环境光的影响更小，可将影像自身的变化画面与人体动作捕获画面精确区别，提高了捕获精度，避免了各种情况下的误触发，且对被摄物的影像光线进行反射，有效地达成摄像用光学透镜组及其摄像装置的小型化，具有良好的像差修正与具有优势的光学传递函数MTF，并可有效的缩短摄像用光学透镜组或摄像装置的镜头的全长。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种虚拟望远镜互动装置，其特征在于：包括至少4个分别安装于展厅空间四个顶角处的摄像机构、背景存储器和中央处理单元；所述摄像机构包括壳体、高清摄像头和红外感应器，所述高清摄像头和红外感应器安装于壳体前端面，所述红外感应器感应人体运动从而生成摄像头触发信号，该高清摄像头用于实时拍摄场景和人体图像信息；所述高清摄像头进一步包括：全反射式棱镜、具有负光焦度的第一镜组件、具有正光焦度的第二镜组件、具有正光焦度的第三镜组件和具有正光焦度的第四镜组件，所述第一镜组件包含至少一个负光焦度的透镜，所述第二镜组件包含至少一个光学面为非球面的透镜，所述第三镜组件包含至少一个正光焦度的透镜及至少一个负光焦度的透镜，所述第四镜组件包含至少一个光学面为非球面的透镜；所述第二镜组件的焦距为f2，所述第三镜组件的焦距为f3，所述高清摄像头的光学透镜组满足下列关系式：0.4<f3/f2<0.7；所述第三镜组件在光轴上依序具有第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜为具正光焦度的透镜，第一透镜的第一光学面为非球面式的凸面，第一透镜的第二光学面为凸面，第二透镜为具正光焦度的透镜，第二透镜的第一光学面为凸面，第二透镜的第二光学面为凹面，第三透镜为具负光焦度的透镜，其第三透镜的第一光学面为凸面，第三透镜的第二光学面为凹面；第一红外灯位于所述高清摄像头和红外感应器之间，用于发射红外灯光的所述第一红外灯组安装于壳体前端面；中央处理单元，通过线缆分别连接到高清摄像头和红外感应器，根据来自红外感应器的摄像头触发信号启动高清摄像头工作，并接收来自高清摄像头的场景和人体图像信息；所述背景存储器，用于存储更新后背景图像信息；图像服务器，将来自高清摄像头的场景和人体图像信息中人体运动信息和背景图像信息分布提取出；并用来自背景存储器的更新后背景图像信息替换所述背景图像信息；运动识别模块，将来自图像服务器的人体运动信息与动作库内的标准运动信息比较，从而识别出人体的特定动作；媒体控制模块，根据来自运动识别模块识别的人体的特定动作，从而驱动相对应的图像、视频、FLASH媒体；还包括第二红外灯和第三红外灯，此第二红外灯位于高清摄像头与第一红外灯相背的一侧，此第三红外灯位于红外感应器与第一红外灯相背的一侧，用于发射红外灯光的所述第二、第三红外灯安装于壳体前端面；所述全反射式棱镜具有入射面、反射面和出射面，此全反射式棱镜为直角三角形状的棱镜，其反射面设置于斜边上。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点和效果：本专利技术虚拟望远镜互动装置，其可实现人体和各种更新后背景图像信息混合显示，使得展示效果更丰富，实现全角度的立体展示，且采用特定多组光学组件组合，对被摄物的影像光线进行反射，有效地达成摄像用光学透镜组及其摄像装置的小型化，具有良好的像差修正与具有优势的光学传递函数MTF，并可有效的缩短摄像用光学透镜组或摄像装置的镜头的全长；其次，用来发射红外灯光并结合红外感应器，在检测环境场景角点时利用红外灯光辅助，可以减少环境光变化的影响，受环境光的影响更小，可将影像自身的变化画面与人体动作捕获画面精确区别，提高了捕获精度，避免了各种情况下的误触发；且利用多摄像头技术解决了遮挡问题，同时可以把检测跟踪扩展到更大的场景中。附图说明附图1为本专利技术虚拟望远镜互动装置结构示意图；附图2为附图1的局部结构俯视图；附图3为本专利技术虚拟望远镜互动装置中高清摄像头结构示意图；附图4为附图1的局部结构示意图。以上附图中：1、展厅空间；2、摄像机构；3、背景存储器；4、中央处理单元；5、壳体；6、高清摄像头；7、红外感应器；8、中央处理单元；9、玻璃挡板；10、图像服务器；11、运动识别模块；12、动作库；13、媒体控制模块；14、第一红外灯；15、第二红外灯；16、第三红外灯；17、全反射式棱镜；171、入射面；172、反射面；173、出射面；18、第一镜组件；19、第二镜组件；20、第三镜组件；21、第四镜组件；22、第一透镜；221、第一光学面；222、第二光学面；23、第二透镜；231、第一光学面；232、第二光学面；24、第三透镜；241、第一光学面；242、第二光学面。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：实施例：一种虚拟望远镜互动装置，此虚拟望远镜互动装置即互动视觉拍摄装置，包括至少4个分别安装于展厅空间1四个顶角处的摄像机构2、背景存储器3和中央处理单元4；所述摄像机构2包括壳体5、高清摄像头6和红外感应器7，所述高清摄像头6和红外感应器7安装于壳体5前端面，所述红外感应器7感应人体运动从而生成摄像头触发信号，该高清摄像头6用于实时拍摄场景和人体图像信息；所述高清摄像头6进一步包括：全反射式棱镜17、具有负光焦度的第一镜组件18、具有正光焦度的第二镜组件19、具有正光焦度的第三镜组件20和具有正光焦度的第四镜组件21，所述第一镜组件18包含至少一个负光焦度的透镜，所述第二镜组件19包含至少一个光学面为非球面的透镜，所述第三镜组件20包含至少一个正光焦度的透镜及至少一个负光焦度的透镜，所述第四镜组件21包含至少一个光学面为非球面的透镜；所述第二镜组件19的焦距为f2，所述第三镜组件20的焦距为f3，所述高清摄像头6的光学透镜组满本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟望远镜互动装置，其特征在于：包括至少4个分别安装于展厅空间（1）四个顶角处的摄像机构（2）、背景存储器（3）和中央处理单元（4）；所述摄像机构（2）包括壳体（5）、高清摄像头（6）和红外感应器（7），所述高清摄像头（6）和红外感应器（7）安装于壳体（5）前端面，所述红外感应器（7）感应人体运动从而生成摄像头触发信号，该高清摄像头（6）用于实时拍摄场景和人体图像信息；所述高清摄像头（6）进一步包括：全反射式棱镜（17）、具有负光焦度的第一镜组件（18）、具有正光焦度的第二镜组件（19）、具有正光焦度的第三镜组件（20）和具有正光焦度的第四镜组件（21），所述第一镜组件（18）包含至少一个负光焦度的透镜，所述第二镜组件（19）包含至少一个光学面为非球面的透镜，所述第三镜组件（20）包含至少一个正光焦度的透镜及至少一个负光焦度的透镜，所述第四镜组件（21）包含至少一个光学面为非球面的透镜；所述第二镜组件（19）的焦距为f

【技术特征摘要】
1.一种虚拟望远镜互动装置，其特征在于：包括至少4个分别安装于展厅空间（1）四个顶角处的摄像机构（2）、背景存储器（3）和中央处理单元（4）；所述摄像机构（2）包括壳体（5）、高清摄像头（6）和红外感应器（7），所述高清摄像头（6）和红外感应器（7）安装于壳体（5）前端面，所述红外感应器（7）感应人体运动从而生成摄像头触发信号，该高清摄像头（6）用于实时拍摄场景和人体图像信息；所述高清摄像头（6）进一步包括：全反射式棱镜（17）、具有负光焦度的第一镜组件（18）、具有正光焦度的第二镜组件（19）、具有正光焦度的第三镜组件（20）和具有正光焦度的第四镜组件（21），所述第一镜组件（18）包含至少一个负光焦度的透镜，所述第二镜组件（19）包含至少一个光学面为非球面的透镜，所述第三镜组件（20）包含至少一个正光焦度的透镜及至少一个负光焦度的透镜，所述第四镜组件（21）包含至少一个光学面为非球面的透镜；所述第二镜组件（19）的焦距为f2，所述第三镜组件（20）的焦距为f3，所述高清摄像头（6）的光学透镜组满足下列关系式：0.4<f3/f2<0.7；所述第三镜组件（20）在光轴上依序具有第一透镜（22）、第二透镜（23）和第三透镜（24），所述第一透镜（22）为具正光焦度的透镜，第一透镜（22）的第一光学面（221）为非球面式的凸面，第一透镜（22）的第二光学面（222）为凸面，第二透镜（23）为具正光焦度的透镜，第二透镜（23）的第一光学面（231）为凸面，第二透镜（23）的第二光学面（232）为凹面...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱利民，
申请(专利权)人：苏州创捷传媒展览股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32