一种基于AR的互动投影系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于AR的互动投影系统，应用于台球运动辅助系统，台球运动辅助系统还包括：台球桌、台球杆、台球、视频获取系统、中央控制器和第一通讯模块；包括：互动模块，设置在台球桌上或台球桌的上方的天花板上，用于获取用户的互动动作，并基于互动动作生成互动信息；投影模块，与互动模块连接，用于接收到互动信息后切换投影画面。本发明专利技术的基于AR的互动投影系统，实现与用户的互动，丰富了投影功能，提高用户的体验。用户的体验。用户的体验。

【技术实现步骤摘要】
一种基于AR的互动投影系统


[0001]本专利技术涉及投影系统
，特别涉及一种基于AR的互动投影系统。

技术介绍

[0002]目前，台球，因其玩法简单且变化多样，吸引各个层次的爱好者。随着科技的发展，出现了多种辅助台球训练或娱乐的系统，一般都是采用投影模块辅助台球训练，但是现有的投影模块功能单一，带给用户的体验并不好。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的之一在于提供了一种基于AR的互动投影系统，实现与用户的互动，丰富了投影功能，提高用户的体验。
[0004]本专利技术实施例提供的一种基于AR的互动投影系统，应用于台球运动辅助系统，台球运动辅助系统还包括：台球桌、台球杆、台球、视频获取系统、中央控制器和第一通讯模块；包括：
[0005]互动模块，设置在台球桌上或台球桌的上方的天花板上，用于获取用户的互动动作，并基于互动动作生成互动信息；
[0006]投影模块，与互动模块连接，用于接收到互动信息后切换投影画面。
[0007]优选的，互动模块包括：
[0008]至少一个摄像装置，用于拍摄台球桌的周围的第一图像；
[0009]处理器，与摄像装置电连接；在台球运动开始之前，处理器通过摄像装置获取台球桌的周围的第一图像，基于第一图像确定参加台球运动的用户；
[0010]其中，基于第一图像确定参加台球运动的用户，包括：
[0011]对第一图像进行图像识别，确定第一图像中每个用户对应的第一手部状态信息；
[0012]基于第一手部状态信息，确定第一参与者；
[0013]解析第一参与者的第一手部状态信息，当第一参与者有指向性手势时，确定指向性手势对应的用户为第二参与者；
[0014]当第一参与者无指向性手势时，基于除第一参与者的所有用户的第一手部状态信息，确定第二参与者；
[0015]其中，第一手部状态信息包括：是否持有台球杆、是否有预设的参与手势、手心面向其中一种或多种结合。
[0016]优选的，基于第一手部状态信息，确定第一参与者，包括：
[0017]将第一手部状态信息带入预设的第一神经网络模型中，确定第一参与者；
[0018]或，
[0019]基于第一手部状态信息建立第一状态向量；
[0020]获取预设的第一参与者的第一筛选数据库，第一筛选数据库中筛选因子与第二状态向量一一对应；
[0021]计算第一状态向量与第二状态向量的匹配度，计算公式如下：
[0022][0023]其中，P
j
为第一状态向量与第j个第二状态向量的匹配度；n为第一状态向量的数据个数或第二状态向量的数据个数；a
i,j
为第j个第二状态向量的第i个数据的值；b
i
为第一状态向量的第i个数据的值；
[0024]获取匹配度最大的第二状态向量对应的筛选因子；
[0025]获取筛选因子最大的第一手部状态信息对应的用户作为第一参与者。
[0026]优选的，在台球运动过程中，处理器执行如下操作：
[0027]通过摄像装置获取第一参与者的第二图像和第二参与者的第三图像；
[0028]基于第二图像，确定第一参与者的第二手部状态信息；
[0029]基于第三图像，确定第二参与者的第三手部状态信息；
[0030]解析第二手部状态信息和/或第三手部状态信息，获取解析结果；
[0031]当解析结果为第一参与者和/或第二参与者手上并未持有台球杆时，向投影模块输出往台球杆位置投射灯光需求，投影模块往台球杆的当前位置投射灯光；
[0032]当解析结果为第一参与者将手上的台球杆交给其他用户和/或第二参与者将手上的台球杆交给其他用户时，将其他用户替换掉原有的第一参与者或第二参与者；
[0033]当解析结果为第一参与者的第一手势为结束台球运动和/或第一参与者的第二手势为结束台球运动时，输出结束的需求至中央控制器和投影模块；投影模块关闭并中央控制器控制台球运动辅助系统关闭。
[0034]优选的，当处理器对第一图像进行识别后，确定第一图像中有且只有一个用户时，将用户作为唯一参与者；投影装置输出预设的初始投影画面；
[0035]处理器获取唯一参与者的交互手势，基于交互手势对初始投影画面内的光标进行操作。
[0036]优选的，投影模块包括：
[0037]至少一个第一投影装置，用于对台球杆放置处进行投射灯光；
[0038]至少一个第二投影装置，用于对第一参与者和第二参与者进行灯光投射；
[0039]至少一个第三投影装置，用于对台球桌进行对局信息的投射；
[0040]控制器，分别与第一投影装置、第二投影装置和第三投影装置电连接；用于控制第一投影装置、第二投影装置和第三投影装置的启动及投影模式的切换。
[0041]优选的，控制器控制第二投影装置对第一参与者和第二参与者进行灯光投射之前，执行如下操作：
[0042]建立三维坐标空间；
[0043]将每个第二投影装置映射至三维坐标空间内；获取每个第二投影装置的投影向量；
[0044]获取第一参与者或第二参与者的用户图像，基于用户图像建立用户模型，并将用户模型映射至三维坐标空间内，确定用户的面向的方向向量；
[0045]基于方向向量和投影向量，计算出灯光与用户面向的夹角，计算公式如下：
[0046][0047]其中，arccos为反余弦函数；θ
i
为方向向量与第i个第二投影装置的投影向量的夹角；a
1,i
、a
2,i
、a
3,i
分别为投影向量中各个数据的值；b1、b2、b3分别为方向向量中各个数据的值；
[0048]采用夹角与90度角之间的差值最小的第二投影装置对第一参与者或第二参与者进行灯光投射。
[0049]优选的，第三投影装置包括：
[0050]红点射灯，用于在台球桌上投射出台球的位置；
[0051]球号投影灯，用于在红点射灯投射的位置旁投射出该位置的球号。
[0052]优选的，基于AR的互动投影系统，还包括：
[0053]AR眼镜，为第一参与者或第二参与者佩戴使用；
[0054]服务器，与AR眼镜、第一通讯模块连接；
[0055]服务器执行如下操作：
[0056]通过AR眼镜获取第一参与者视野的第四图像；
[0057]当当前击球局不是第一参与者的击球局时，解析第四图像，获取第二参与者的击球准备动作，
[0058]获取当前台球桌上的台球状态；
[0059]基于台球状态和第二参与者的击球准备动作，对台球的运动轨迹进行预测；
[0060]将预测的运动轨迹通过AR眼镜输出给第一参与者。
[0061]优选的，服务器还执行如下操作：
[0062]通过AR眼镜在台球桌上显示虚拟台球的方式实现第一参与者和第二参与者之间的台球本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于AR的互动投影系统，应用于台球运动辅助系统，所述台球运动辅助系统还包括：台球桌、台球杆、台球、视频获取系统、中央控制器和第一通讯模块；其特征在于，包括：互动模块，设置在所述台球桌上或所述台球桌的上方的天花板上，用于获取用户的互动动作，并基于互动动作生成互动信息；投影模块，与所述互动模块连接，用于接收到所述互动信息后切换投影画面，其中，所述互动模块包括：至少一个摄像装置，用于拍摄所述台球桌的周围的第一图像；处理器，与所述摄像装置电连接；在台球运动开始之前，所述处理器通过所述摄像装置获取所述台球桌的周围的所述第一图像，基于所述第一图像确定参加所述台球运动的用户；其中，所述基于所述第一图像确定参加所述台球运动的用户，包括：对所述第一图像进行图像识别，确定所述第一图像中每个用户对应的第一手部状态信息；基于所述第一手部状态信息，确定第一参与者；解析所述第一参与者的所述第一手部状态信息，当所述第一参与者有指向性手势时，确定所述指向性手势对应的用户为第二参与者；当所述第一参与者无指向性手势时，基于除所述第一参与者的所有用户的所述第一手部状态信息，确定第二参与者；其中，所述第一手部状态信息包括：是否持有台球杆、是否有预设的参与手势、手心面向其中一种或多种结合。2.如权利要求1所述的基于AR的互动投影系统，其特征在于，所述基于所述第一手部状态信息，确定第一参与者，包括：将所述第一手部状态信息带入预设的第一神经网络模型中，确定所述第一参与者；或，基于所述第一手部状态信息建立第一状态向量；获取预设的第一参与者的第一筛选数据库，所述第一筛选数据库中筛选因子与第二状态向量一一对应；计算所述第一状态向量与所述第二状态向量的匹配度，计算公式如下：其中，P
j
为所述第一状态向量与第j个所述第二状态向量的匹配度；n为所述第一状态向量的数据个数或所述第二状态向量的数据个数；a
i,j
为第j个所述第二状态向量的第i个数据的值；b
i
为所述第一状态向量的第i个数据的值；获取匹配度最大的所述第二状态向量对应的筛选因子；获取筛选因子最大的所述第一手部状态信息对应的用户作为所述第一参与者。3.如权利要求1所述的基于AR的互动投影系统，其特征在于，在台球运动过程中，所述
处理器执行如下操作：通过所述摄像装置获取所述第一参与者的第二图像和所述第二参与者的第三图像；基于所述第二图像，确定所述第一参与者的第二手部状态信息；基于所述第三图像，确定所述第二参与者的第三手部状态信息；解析所述第二手部状态信息和/或所述第三手部状态信息，获取解析结果；当所述解析结果为所述第一参与者和/或所述第二参与者手上并未持有台球杆时，向所述投影模块输出往台球杆位置投射灯光需求，所述投影模块往所述台球杆的当前位置投射灯光；当所述解析结果为所述第一参与者将手上的台球杆交给其他用户和/或所述第二参与者将手上的台球杆交给其他用户时，将所述其他用户替换掉原有的所述第一参与者或所述第二参与者；当所述解析结果为所述第一参与者的第一手势为结束所述台球运动和/或所述第一参与者的第二手势为结束所述台球运动时，输出结束的需求至所述中央控制器和所述投影模块；所述投影模块关闭并所述中央控制器控制所述台球运动辅助...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨培春，
申请(专利权)人：深圳市普汇智联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：