一种基于深度图像的实时全息图像获取、投影装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术是一种基于深度图像的实时全息图像获取、投影装置与方法,所述实时全息图像获取装置包括视频抠图模组与深度图像采集设备组相连，视频拼接合成服务器与视频抠图模组相连。所述实时全息投影装置包括投影幕位于投影设备、棱锥分光镜之间；视频抠图模组与深度图像采集设备组相连；视频拼接合成服务器与视频抠图模组相连；投影设备与视频拼接合成服务器相连。该方法包括采集要展示物体的视频流：检测输入视频流的路数；利用深度信息，从视频中要展示内容抠出多路前景；将多路前景拼接合成一幅图全息视频：背景开关为开启状态，则将多路背景加入全息视频中；背景开关为关闭状态，获得实时全息投影并播放音频流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于全息投影
，是一种结合深度图像处理与视频合成技术的实时全息图像获取、投影装置与方法。
技术介绍
随着科学技术的迅猛发展，人们对投影艺术视觉效果的要求高涨。全息投影技术是近年来兴起的一种高科技技术，向世人展示了高科技的魅力。它正以一种全新的方式改变着人们对那些传统舞台的声光电技术的审美态度。该技术可将三维画面悬浮在实景的半空中成像，营造了亦幻亦真的氛围，效果奇特，具有强烈的纵深感，真假难辩。使人从四个角度多方位观赏画面，相较二维画面更加详细，真实。该技术应用广泛，展馆、舞台等场合，教育、销售等行业均有应用。传统的全息投影都是播放固定的事先制作好的视频，这就限制了其应用的范围，并且与人的互动性不强，从录制到播放时间较长，过程繁琐，影响了使用者的体验。如果在全息投影的基础上，加上深度图像采集设备进行视频采集，并利用深度图像处理技术，将采集到的视频去掉背景，只留下我们想要的前景，再将几路视频加以拼接，则可以实现实时的全息投影。但实时的全息投影如今在技术上依旧有一定的难度，所以现在市面上鲜有实时的全息投影技术。
技术实现思路
（一）本专利技术要解决的技术问题本专利技术针对目前全息投影的上述缺陷，本专利技术的目的是利用深度图像处理技术，将视频的背景去掉，保留前景，并将几路视频合成到一起，提出一种基于深度图像的实时全息图像获取、投影装置与方法。（二）本专利技术的技术方案为达成所述目的，本专利技术的第一方面，提供一种基于深度图像的实时全息图像获取装置的技术方案包括：深度图像采集设备组、视频抠图模组、视频拼接合成服务器，其中：深度图像采集设备组，用于采集要展示物体的多路视频流：视频抠图模组与深度图像采集设备组相连，利用深度信息从多路视频中抠出要展示内容的多路前景；视频拼接合成服务器与视频抠图模组相连，将要展示内容的多路前景拼接合成一幅全息图像。为达成所述目的，本专利技术的第二方面，提供一种基于深度图像的实时全息投影装置的技术方案包括：投影设备、棱锥分光镜、投影幕、深度图像采集设备组、视频抠图模组、视频拼接合成服务器，其中：投影幕位于投影设备、棱锥分光镜之间；深度图像采集设备组，用于采集要展示物体的多路视频流：视频抠图模组与深度图像采集设备组相连，利用深度信息从多路视频中抠出要展示内容的多路前景；视频拼接合成服务器与视频抠图模组相连，将要展示内容的多路前景拼接合成一幅全息视频；投影设备与视频拼接合成服务器相连，投影设备通过棱锥分光镜将全息视频投影到投影幕上。为达成所述目的，本专利技术的第三方面，提供一种基于深度图像的实时全息投影装置的实时全息投影方法，该方法包括以下步骤：步骤S1：采集要展示物体的视频流；步骤S2：检测输入视频流的路数；步骤S3：利用深度信息，从视频中要展示内容抠出多路前景；步骤S4：将多路前景拼接合成一幅图全息视频：步骤S5：判断背景开关为开启状态，则将多路背景加入全息视频中；判断背景开关为关闭状态，则对多路全息视频进行投影，获得实时全息投影并播放音频流。本专利技术的有益效果：1、本专利技术利用深度图像采集设备组和图像处理技术，将人物自动从背景中提取出来，无需人为干预，并可以加上其他背景，实时的投影到全息投影设备中。2、本专利技术实时生成的全息投影克服了传统上要先录制视频，再进行全息投影的繁琐过程，获得了更好的用户体验并且大大地扩展了其应用范围。3、本专利技术应用广泛，可以应用于全息可视电话、全息可视会议、展览馆厅等。附图说明图1是本专利技术基于深度图像的实时全息图像获取装置的工作原理示意图；图2是本专利技术基于深度图像的实时全息投影装置的工作原理示意图；图3是本专利技术基于深度图像的实时全息投影装置的实时全息投方法的流程图。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术技术方案中所涉及的各个细节问题。应指出的是，所描述的实例仅旨在便于对本专利技术的理解，而对其不起任何限定作用。请参阅图1示出本专利技术基于深度图像的实时全息投影装置的工作原理示意图；本专利技术提供的一种基于深度图像的实时全息图像获取装置的技术方案包括：视频拼接合成服务器4、视频抠图模组5、深度图像采集设备组5，其中：深度图像采集设备组6，用于采集要展示物体的多路视频流：视频抠图模组5与深度图像采集设备组6相连，利用深度信息从多路视频中抠出要展示内容的多路前景；视频拼接合成服务器4与视频抠图模组5相连，将要展示内容的多路前景拼接合成一幅全息图像。本专利技术基于深度图像的实时全息图像获取装置，利用深度图像采集设备组和图像处理技术，将要展示内容的多路前景拼接合成一幅全息图像，将人物自动从背景中提取出来，无需人为干预。请参阅图2所示本专利技术异型投影的基于深度图像的实时全息投影装置的工作原理示意图，该装置可以实时进行前景人物的提取并叠加新背景，并将处理后的视频投影到全息投影机上；本专利技术所述基于深度图像的实时全息投影装置的技术方案包括：投影设备1、投影幕2、棱锥分光镜3、视频拼接合成服务器4、视频抠图模块5、深度图像采集设备6；其中：投影幕2位于投影设备1、棱锥分光镜3之间；深度图像采集设备组6，用于采集要展示物体的多路视频流：视频抠图模组5与深度图像采集设备组6相连，利用深度信息从多路视频中抠出要展示内容的多路前景；视频拼接合成服务器4与视频抠图模组5相连，将要展示内容的多路前景拼接合成一幅全息视频；投影设备1与视频拼接合成服务器4相连，投影设备1通过棱锥分光镜3将全息视频投影到投影幕2上。本专利技术基于深度图像的实时全息投影装置，实时生成的全息投影解决了现有技术全息投影的繁琐的技术问题，大大地扩展了其应用范围。本专利技术的全息投影可以加上其他背景，实时的投影到全息投影设备中。续请参阅图1和图2其中，深度图像采集设备6为使用双目摄像头或Kinect的深度图像采集设备采集视频。其中，所述深度图像采集设备组6为多台深度图像采集设备组成；所述深度图像采集设备组6由1-4台深度图像采集设备中的任意台数的组合。其中，所述视频抠图模组5为多个视频抠图模块组成，所述视频抠图模组5使用1-4个视频抠图模块中的任意台数的组合。所述深度图像采集设备组6和所述视频抠图模组5数量的其他实施例可根据实际需要选择，在此不再赘述所述深度图像采集设备组6的一实施例，本实施例包含四台深度采集设备和四个视频抠图模块；每台深度图像采集设备与对应的视频抠图模块连接。每个深度图像采集设备面对被采集对象的正面，其余三个深度图像采集设备分别面对被采集对象的侧面和后面，四个深度图像采集设备依次呈顺时针90度排列。四个视频抠图模块5输出端都与视频拼接合成服务器4的输入端相连接；所述深度图像采集设备6，可以实时采集四路视频，对应全息投影展示物体的前后左右四面。所述深度图像采集设备6基于双目成像或主动深度成像原理进行视频采集。四个所述视频抠图模块5，分别将与其对应相连的深度图像采集设备6的视频中要展示的内容利用深度信息不同抠出，并送入视频拼接合成服务器4。所述视频拼接合成服务器4将抠出的图像合成视频，最终输出给投影设备1。续请参阅图2述所述投影设备1根据需要可以只合成抠出模块抠出的图像，还可以在合成视频抠出模块5抠出的图像基础上加入一些背景合成最终的投影图像。所述投影设备1、投影幕2及棱锥分光镜3共同构成全息投影系统。请参阅图3示出本专利技术一种基于深度图像的实时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于深度图像的实时全息图像获取装置，其特征在于包括：深度图像采集设备组、视频抠图模组、视频拼接合成服务器，其中：深度图像采集设备组，用于采集要展示物体的多路视频流：视频抠图模组与深度图像采集设备组相连，利用深度信息从多路视频中抠出要展示内容的多路前景；视频拼接合成服务器与视频抠图模组相连，将要展示内容的多路前景拼接合成一幅全息图像。

【技术特征摘要】
1.一种基于深度图像的实时全息图像获取装置，其特征在于包括：深度图像采集设备组、视频抠图模组、视频拼接合成服务器，其中：深度图像采集设备组，用于采集要展示物体的多路视频流：视频抠图模组与深度图像采集设备组相连，利用深度信息从多路视频中抠出要展示内容的多路前景；视频拼接合成服务器与视频抠图模组相连，将要展示内容的多路前景拼接合成一幅全息图像。2.一种基于深度图像的实时全息投影装置，其特征在于包括：投影设备、棱锥分光镜、投影幕、深度图像采集设备组、视频抠图模组、视频拼接合成服务器，其中：投影幕位于投影设备、棱锥分光镜之间；深度图像采集设备组，用于采集要展示物体的多路视频流：视频抠图模组与深度图像采集设备组相连，利用深度信息从多路视频中抠出要展示内容的多路前景；视频拼接合成服务器与视频抠图模组相连，将要展示内容的多路前景拼接合成一幅全息视频；投影设备与视频拼接合成服务器相连，投影设备通过棱锥分光镜将全息视频投影到投影幕上。3.根据权利要求1-2任一项所述的投影装置，其特征在于：深度图像采集设备为使用双目摄像头或Kinect的深度图像采集设备采集视频。4.根据权利要求1-2任一项所述的装置，其特征在于：所述深度图像采...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕石磊，刘东昌，郭宇智，
申请(专利权)人：秦皇岛中科鸿合信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13