一种保龄球互动投影系统技术方案

本发明专利技术公开了一种本发明专利技术保龄球互动投影系统，包括：采集单元，用于实时采集保龄球道图像；识别单元，用于识别所述保龄球道图像中保龄球的运动轨迹；投影单元，用于根据所述保龄球的运动轨迹向球道投放动态三维图像，所述动态三维图像实时展示所述保龄球的运动轨迹。本发明专利技术保龄球互动投影系统通过球道与保龄球之间互动画面，实现了保龄球的运动轨迹的实时观测，同时添加了视觉效果，增强了用户的体验感。

An interactive projection system of bowling

The invention discloses a bowling interactive projection system, which comprises: a collection unit for collecting bowling alley images in real time; a recognition unit for identifying the bowling alley motion track in the bowling alley image; a projection unit for throwing a dynamic 3D image into the alley according to the bowling alley motion track, and a dynamic 3D image for displaying the bowling alley in real time The trajectory of the ball. The bowling interactive projection system realizes the real-time observation of the movement track of the bowling through the interactive picture between the bowling alley and the bowling, and adds the visual effect to enhance the user's experience sense.

【技术实现步骤摘要】
一种保龄球互动投影系统
本专利技术涉及保龄球设备
，尤其涉及一种保龄球互动投影系统。
技术介绍
保龄球作为一种休闲运动，逐渐为人们所喜爱。保龄球是将相撞的保龄球瓶摆放在具有规定长度和宽度的球道的末端之后，通过保龄球滚动在该球道上，从而击倒保龄球瓶的室内运动项目。现有技术中的保龄球设备从投掷到击球过程中，球道大多为单色，球在球道中的轨迹无法进行记录和描绘。
技术实现思路
本专利技术提供一种保龄球互动投影系统，以克服上述技术问题。本专利技术保龄球互动投影系统，包括：采集单元，用于实时采集保龄球道图像；识别单元，用于识别所述保龄球道图像中保龄球的运动轨迹；投影单元，用于根据所述保龄球的运动轨迹向球道投放动态三维图像，所述动态三维图像实时展示所述保龄球的运动轨迹。进一步地，还包括：补光单元，用于向球道投射红外光或者激光对所述保龄球进行补光。进一步地，所述投影单元包括：拼接模块，用于根据投影区域将多个投影仪投影画面进行拼接；画面生成模块，用于将保龄球的运动轨迹转换为虚拟三维空间，并将转换后的保龄球与三维图像进行融合。进一步地，所述画面生成模块具体用于：将保龄球的轨迹数据映射到虚拟三维空间；三维图案与映射到虚拟三维空间的保龄球共同运动。进一步地，所述画面生成模块具体用于：将保龄球的轨迹数据映射到虚拟三维空间；映射到虚拟三维空间的保龄球与第一三维图像发生碰撞，所述三维图像转换为第二三维图像。进一步地，所述画面生成模块具体用于：将保龄球的轨迹数据映射到虚拟三维空间；三维图像为映射到虚拟三维空间的保龄球的轨迹。进一步地，所述投影单元还包括：画面切换模块，用于在未读取到保龄球的轨迹数据后进行三维图像的切换。进一步地，所述投影单元还包括：投球结果显示模块，用于在完成保龄球投掷后，将投掷结果分类进行显示。本专利技术保龄球互动投影系统通过球道与保龄球之间互动画面，实现了保龄球的运动轨迹的实时观测，同时添加了视觉效果，增强了用户的体验感。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术保龄球互动投影系统结构示意图；图2是本专利技术保龄球互动投影系统设置示意图；图3是本专利技术保龄球互动投影系统另一设置示意图；图4是本专利技术保龄球的从二维图像转换为三维图像示意图；图5是本专利技术三维图案为水中游动的小鱼示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术保龄球互动投影系统结构示意图，如图1所示，本实施例的方法系统包括：采集单元101，用于实时采集保龄球道图像；具体而言，采集单元分为两种方式：一种为视频采集(摄像头)，另一种为雷达采集。如图2所示，保龄球1在球道2上运动时，补光灯3或者激光8对保龄球进行补光。摄像头4采集保龄球的运动轨迹。主机7控制投影仪5对球道2进行互动投影，直至保龄球1撞击球瓶6结束投影。如图3所示，保龄球1在球道2上运动时，雷达3采集保龄球的运动轨迹。主机6控制投影仪4对球道2进行互动投影，直至保龄球1撞击球瓶5结束投影。本实施例采集单元为至少一部红外滤光摄像头，该摄像头的发射波长可以为850nm，808nm,和940nm。该红外滤光摄像头实时采集保龄球道上的图像，该图像包括保龄球的运动整个过程。一部摄像头可以覆盖两条球道，可以将摄像头设置于两个球道之间的上方。采集频率每秒60帧。两个摄像头采集的两个图像需要进行拼接。获取每个摄像头的采集区域的坐标，去除重复区域，将最终的两个采集区域的最大边界坐标作为拼接后的采集区域。本实施例的采集单元为至少一部雷达设备，根据球道的长短可以选择扫描半径为5米、10米和20米的红外光学雷达或声纳雷达。该雷达实时采集保龄球道上的信息数据形成图像，该图像包括保龄球的运动整个过程。一部雷达可以覆盖两条球道，可以将雷达设置于两个球道之间的间隔区。采集频率每秒30帧以上。识别单元102，用于识别所述保龄球道图像中保龄球的运动轨迹；具体而言，采集单元为雷达可以直接把雷达采集的点数据转换为坐标数据。采集单元为红外摄像头则首先将多个摄像头之间覆盖的区域对应的多张保龄球道图像进行拼接去除重合区域。以多个画面的边界点作为拼接后图像的边界点，对拼接后的一张图像中的保龄球进行标定，并进行图像矩阵移动、旋转、缩放、斜切等预处理，标定后的图像形成一个二维矩阵，通过对矩阵的操作来进行图像的校正，操作有：矩阵移动公式如下：(m,n)是移动后的坐标，(x,y)是移动前的坐标，tx,ty分别对应x轴，y轴的偏移量；矩阵旋转公式如下：[x*,y*,1]＝[x,y,1]x[{cosa,sina,0},{-sina,cosa,0},{0,0,1}]＝[xcosa-ysinaxsina+ycosa1](2)其中，a为二维图形绕原点顺时针旋转的角度；矩阵缩放公式如下：[x*y*1]＝[xy1]x[{Sx,0,0},{0,Sy,0},{0,0,1}]＝[Sx*xSy*y1](3)x*,y*是x,y缩放后的坐标；矩阵斜切公式如下：[x*,y*,1]＝[x,y,1]*[{1,d,0},{b,1,0},{0,0,1}]＝[x+by,dx+y,1](4)x*,y*为斜切后的坐标。使用上述的公式(1)至(4)可以实现对标定后的图像校正计算。校正后的图像中提取保龄球的特征点，把识别到的数据转换为连续的坐标点就形成了保龄球的轨迹。在识别保龄球的过程中需要对环境光和干扰进行过滤，摄像头使用窄带滤光片进行了可见光过滤，使用灰度和二差值法对图像进行二次过滤后提取的特征点更清晰，提高保龄球的识别率。投影单元103，用于根据所述保龄球的运动轨迹向球道投放动态三维图像，所述动态三维图像实时展示所述保龄球的运动轨迹。本系统的投影单元根据保龄馆的实地情况，可以使用长焦，短焦以及超短焦投影仪，光学成像上可以使用激光，DLP，LED等。如图2所示，投影设备安装可以根据投影设备和场馆场地要求安装在球道上方或斜上方。摄像头安装在球道上方，并且照射范围可以覆盖整个球道。采用1到多台投影仪设备进行组合拼接和融合技术使用投影图像覆盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保龄球互动投影系统，其特征在于，包括：/n采集单元，用于实时采集保龄球道图像；/n识别单元，用于识别所述保龄球道图像中保龄球的运动轨迹；/n投影单元，用于根据所述保龄球的运动轨迹向球道投放动态三维图像，所述动态三维图像实时展示所述保龄球的运动轨迹。/n

【技术特征摘要】
1.一种保龄球互动投影系统，其特征在于，包括：
采集单元，用于实时采集保龄球道图像；
识别单元，用于识别所述保龄球道图像中保龄球的运动轨迹；
投影单元，用于根据所述保龄球的运动轨迹向球道投放动态三维图像，所述动态三维图像实时展示所述保龄球的运动轨迹。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
补光单元，用于向球道投射红外光或者激光对所述保龄球进行补光。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述投影单元包括：
拼接模块，用于根据投影区域将多个投影仪投影画面进行拼接；
画面生成模块，用于将保龄球的运动轨迹转换为虚拟三维空间，并将转换后的保龄球与三维图像进行融合。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述画面生成模块具体用于：
将保龄球的轨迹数据映射到虚拟三维空间；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世斌，
申请(专利权)人：张世斌，
类型：发明
国别省市：辽宁;21