用于智能交互微投設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)采集方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種用于智能交互微投設(shè)備的圖像 數(shù)據(jù)采集方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，與微投相關(guān)的產(chǎn)品得到快速的發(fā)展，投影技術(shù)契合智能人機(jī)交互將是未來 投影設(shè)備的創(chuàng)新方向。
[0003] 為了消除智能交互投影設(shè)備產(chǎn)生的投影光對交互的圖像處理算法中造成的影響， 現(xiàn)有的智能交互投影設(shè)備采用的是近紅外圖像采集技術(shù)，在采集到的圖像信息中投影的內(nèi) 容是不可見的。
[0004] 現(xiàn)有的智能交互投影設(shè)備所采用的圖像采集方法至少存在如下問題：現(xiàn)有技術(shù)由 于采用近紅外圖像采集技術(shù)，從而硬件成本、圖像處理算法開發(fā)成本較高；現(xiàn)有技術(shù)采用非 全局曝光的圖像采集設(shè)備，易產(chǎn)生運(yùn)動圖像信息出現(xiàn)"傾斜"、"搖擺不定"或者"部分曝光" 等任意組合現(xiàn)象，從而導(dǎo)致智能交互投影設(shè)備的識別精度低、識別的準(zhǔn)確性差；現(xiàn)有技術(shù)由 于濾去了圖像信息中的色彩信息，從而易導(dǎo)致后續(xù)圖像處理算法選擇面窄，智能交互投影 設(shè)備的應(yīng)用范圍受到了限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決現(xiàn)有智能交互投影設(shè)備所采用圖像采集方法存在成本高、精度低、應(yīng)用 范圍受限制的問題，本發(fā)明提出了一種用于智能交互微投設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)采集方法，實(shí)現(xiàn) 了在投影的空窗期進(jìn)行曝光，從而避免了圖像信息出現(xiàn)"傾斜"、"搖擺不定"或者"部分曝 光"等情況，成本低，應(yīng)用范圍廣。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：所用可集成于智能交互微投設(shè)備的采集系統(tǒng)包括 主控單元、微投單元和圖像采集單元，主控單元具有場同步信號端、輸入信號端和輸出信號 端，微投單元具有微投場同步信號端，圖像采集單元具有可控曝光引腳，主控單元的場同步 信號端、輸入信號端相連，主控單元的場同步信號端與微投單元的微投場同步信號端電連 接，主控單元的輸出信號端和圖像采集單元的可控曝光引腳電連接，包括如下步驟：
[0007] (1)啟動微投圖像數(shù)據(jù)傳輸，即主控單元將需投影的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿⑼秵卧?br>[0008] (2)微投圖像數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，主控單元檢測輸入信號端是否有輸入高電平的場同步 信號，若有則進(jìn)入步驟（3)，若無則繼續(xù)進(jìn)行微投圖像數(shù)據(jù)傳輸；
[0009] (3)主控單元根據(jù)曝光需求在輸出信號端產(chǎn)生觸發(fā)信號，并將觸發(fā)信號傳送到圖 像采集單元的可控曝光引腳；
[0010] (4)圖像采集單元在投影的空窗期完成可控曝光，采集圖像數(shù)據(jù)；
[0011] (5)圖像采集單元將采集到的圖像數(shù)據(jù)傳輸給主控單元，結(jié)束后返回步驟（2)。
[0012] 作為優(yōu)選，所述的步驟（3)中，當(dāng)輸入信號端持續(xù)為低電平時(shí)，主控單元處于循環(huán) 檢測輸入信號狀態(tài)；當(dāng)輸入信號端電平為高時(shí)，主控單元將進(jìn)行觸發(fā)延時(shí)，觸發(fā)延時(shí)完成后 主控單元將切換至輸出信號的脈沖發(fā)生狀態(tài)產(chǎn)生觸發(fā)信號。
[0013] 作為優(yōu)選，所述的步驟（4)中，圖像采集單元的可控曝光引腳接收到觸發(fā)信號后， 進(jìn)行曝光延時(shí)，曝光延時(shí)完成后進(jìn)行可控曝光。
[0014] 作為優(yōu)選，所述的步驟（5)中，主控單元與圖像采集單元進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)傳輸還包 括檢測步驟，具體為：若主控單元未檢測到圖像數(shù)據(jù)，主控單元將切換至延時(shí)檢測狀態(tài)中； 當(dāng)主控單元檢測到圖像數(shù)據(jù)，主控單元開始與圖像采集單元進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)圖像采 集單元出錯(cuò)，即延時(shí)超時(shí)圖像采集單元還未出圖像數(shù)據(jù)，對主控單元狀態(tài)機(jī)進(jìn)行復(fù)位。
[0015] 所述圖像采集單元在空窗期內(nèi)的可控曝光需滿足以下兩個(gè)條件：
[0016](a)TVSYNC+TVEEBACKp〇ECH+TVEET〇pBOEDEE^Tdelayi+TE2led+TEXp〇sueetime?
[0017] (b) Tvaddrtime^ T VERTICALBLAM+r^FRAMETIME。
[0018] 其中，Tvsync為場同步信號的脈寬，TVERBAOT_為場同步信號脈沖的后沿時(shí)間， Tvertqpbqrder為投影單元的圖像數(shù)據(jù)前端的傳輸時(shí)間，Tdeuyi為觸發(fā)延時(shí)，T_D為圖像采集單 元中圖像傳感器曝光控制信號產(chǎn)生到有效曝光的曝光延時(shí)，Textosuretime為曝光時(shí)間，Tvsync +TveebACKPOECH+T veet〇pb〇edee即為投影的空窗期，T VADDmME為投影單元的有效圖像數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，TveeticalblanK+Tfeametime為圖像采集單元的一幀有效圖像數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間。
[0019] 本發(fā)明采用了投影單元和圖像采集單元的同步采集圖像信息的技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)有 效的消除投影單元投影出的投影光對交互的圖像處理算法中造成的影響，滿足智能交互微 投設(shè)備對于圖像采集單元的基本需求。本發(fā)明采用的圖像采集單元能靈活、同步的控制圖 像傳感器的曝光，開發(fā)人員能根據(jù)應(yīng)用場景的需要，調(diào)整同步曝光的時(shí)序，從而滿足選擇性 圖像采集的需求。較之現(xiàn)有智能交互設(shè)備的圖像采集方法，增加了適用的應(yīng)用場景。
[0020] 作為優(yōu)選，所述的圖像采集單元為全局快門方式的CMOS傳感器。圖像采集單元 優(yōu)選全局快門方式的CMOS傳感器，能有效的抑制圖像采集單元采集運(yùn)動圖像時(shí)產(chǎn)生的"傾 斜"、"搖擺不定"或者"部分曝光"等任意組合的現(xiàn)象，清晰、穩(wěn)定的圖像能夠有效的提高后 續(xù)圖像分析、處理的精度。全局快門方式的CMOS傳感器，優(yōu)于現(xiàn)有智能交互微投設(shè)備中所 采用的圖像傳感器，同時(shí)較之現(xiàn)有智能交互微投設(shè)備中圖像采集單元，不需要近紅外濾光 片，總體成本也更低廉。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是：實(shí)現(xiàn)了在投影的空窗期進(jìn)行曝光，從而避免了圖像信息出 現(xiàn)"傾斜"、"搖擺不定"或者"部分曝光"等情況，成本低，應(yīng)用范圍廣，能采集到色彩圖像， 較之現(xiàn)有智能交互設(shè)備的灰度圖像，采集到的圖像內(nèi)容更豐富、做圖像數(shù)據(jù)處理更加靈活。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發(fā)明所用采集系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明所用采集系統(tǒng)的使用示意圖；
[0024] 圖3是本發(fā)明所用采集方法的一種流程圖；
[0025] 圖4是本發(fā)明所用采集方法的時(shí)序圖。
[0026] 圖中，1-主控單元，2-微投單元，3-圖像采集單元，4-外部時(shí)鐘，5-交互平面， 6-投影區(qū)域，7-圖像采集區(qū)域。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0028] 如圖1所示，本發(fā)明所用可集成于智能交互微投設(shè)備的采集系統(tǒng)包括主控單元1、 微投單元2和圖像采集單元3,主控單元通過并行總線接口分別與微投單元和圖像采集單 元電連接，其中主控單元具有場同步信號端（LCD_VSYNC)、時(shí)鐘信號端（LCD_CLK)、輸入信 號端（GPIOl)和輸出信號端（GPI02)，微投單元具有微投場同步信號端（VSYNC)和微投時(shí)鐘 信號端（PCLK)，圖像采集單元具有可控曝光引腳（TRIG)和外部時(shí)鐘端（MCLK)，主控單元的 場同步信號端、輸入信號端相連，主控單元的場同步信號端與微投單元的微投場同步信號 端電連接，主控單元的時(shí)鐘信號端與微投單元的微投時(shí)鐘信號端電連接，主控單元的輸出 信號端和圖像采集單元的可控曝光引腳電連接，圖像采集單元的外部時(shí)鐘端連接外部時(shí)鐘 4〇
[0029] 主控單元將投影圖像傳輸?shù)轿⑼秵卧骺貑卧妮斎胄盘柖四軝z測場同步信號 是處于高電平還是低電平。主控單元的輸出信號電連接圖像采集單元的可控曝光引腳，此 可控曝光引腳可以控制圖像采集單元的曝光的起點(diǎn)。使用時(shí)如圖2所示，微投單元的投影 區(qū)域6和圖像采集