【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于全息投影，具体是指一种多维全息投影系统及设备。
技术介绍
1、目前，全息投影在全球范围内是一个重要的领域。全息投影，是指利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像，利用全息投影技术制作的虚拟现实沉浸式体验，具有真实和虚幻结合、身临其境且信息丰富、交互性强等特点，全息投影技术已经被广泛应用于各领域。
2、当前多维全息投影系统还存在诸多的问题：
3、(1)交互方式的局限性，目前的全息投影系统的投影内容的选择、启/停往往依赖于传统的交互设备，如鼠标、遥控器或者触摸屏等操控，这些设备在操作全息图像时可能不够便捷和自动化。用户需要通过这些设备进行复杂的操作来控制全息图像的旋转，这不仅增加了用户的操作难度，也降低了沉浸感和交互体验；
4、(2)多维全息投影设备在布置的过程中，不可避免的受到外界环境光照因素的影响，要么环境光亮度太强，造成使用者看不清投影三维图像，要么环境光与投影三维图像之间的色彩差太接近，造成使用者看不清三维图像，目前大多多维全息设备不具备自适应环境光的功能，或者自适应调整环境光与三维投影的亮度校准的速度慢、或者调环境光色彩与三维投影色彩差值精度不高，从而影响用户多角度体验效果。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中交互方式的局限性、用户体验的问题和不能快速高精度实现自适应环境光问题，本专利技术提出一种多维全息投影系统及设备，以改善上述问题。
2、本申请具体是这样的：
3、一种多维全息投影系统，包
4、所述数据库模块，用于存储虚拟讲解人员的三维模型、被展示物品的名称、被展示物品的三维模型和摄像头装置所获取的图像数据；
5、所述主服务模块包括控制命令转发模块、图像处理模块、声音传感模块、全息投影素材调度模块、全息投影电源控制模块、旋转控制模块和屏幕显示控制模块；所述控制命令转发模块用于接收和分析命令，并将命令转发到对应模块；所述图像处理模块用于实时对所述数据库模块存储的图像数据进行算法处理，所述图像处理模块包括第一图像处理单元和第二图像处理单元，所述第一图像处理单元用于判断现场讲解人员是否在运动，所述第二图像处理单元用于判断区域是否有所述现场讲解人员存在，所述图像处理模块将所述第一图像处理单元和所述第二图像处理单元的判断结果通知所述控制命令转发模块；所述屏幕显示控制模块，用于控制屏幕的显示；所述全息投影素材调度模块，用于接收所述控制命令转发模块发送的命令并进行识别，命令中带有需调用的所述三维模型的名称，根据名称从所述数据库模块调用所述三维模型，所述三维模型在虚拟三维空间中被调用，在虚拟三维空间中设置虚拟摄像头装置用于采集所述三维模型不同角度的二维图像，经过图像处理合成后显示在屏幕上，将图像发送到屏幕显示控制模块上，并发送命令到所述旋转控制模块，进行三维全息展示；所述声音传感模块用于识别所述现场讲解人员的声音，待所述现场讲解人员发声时候，捕获声音中带有的所述被展示物品的名称信息，将所述名称信息通知到所述全息投影素材调度模块，进行三维全息展示；所述全息投影电源控制模块，用于接收所述控制命令转发模块发送的开关控制命令，判断是否进行全息投影电源的开关操作；
6、所述用户交互模块包括界面设置模块和展示模块，所述界面设置模块用于所述现场讲解人员预先配置摄像头装置编号，所述展示模块用于所述现场讲解人员展示所述被展示物品；
7、所述全息显示校准模块包括环境光检测模块和全息显示图像校准模块，所述环境光检测模块用于调用所述摄像头装置拍摄的图像，各面的环境光参数从上述的调用所述摄像头装置拍摄的图像获取，被用于光感机器学习模块进行训练，训练得出的数据被全息显示图像校准模块使用，进而完成所述全息投影设备各面的三维图像亮度及色彩校准。
8、进一步地，所述数据库模块，包括第一数据存储单元、第二数据存储单元和第三数据存储单元，其中，所述第一数据存储单元用于存储所述现场讲解人员的身份信息和被展示物品的信息，所述第二数据存储单元用于存储摄像头装置图像数据；所述第三数据存储单元用于存储所述虚拟讲解人员的三维素材。
9、进一步地，所述控制命令转发模块，用于系统所有程序指令交互及中转，以实现模块间交互协议的约定，协议包括http、udp及自定义的私有协议；所述图像处理模块包括第一图像处理算法和第二图像处理算法，其中，所述第一图像处理算法用于判断物体是否运动，所述算法处理过程为：
10、n1：采用帧差法，通过计算连续5帧图像之间的像素差异来检测运动物体，当物体在场景中移动时，相邻帧之间的差异会增大，通过设置阈值可以将差异较大的区域标记为运动物体，得出所述场景是否有物体在运动；
11、n2：将所述判断结果传输给所述控制命令转发模块，进而通知全息投影单元进行旋转，根据所述虚拟讲解人员动态表情的讲解，旋转预设时间为nii2，大于所述预设时间停止旋转；
12、所述第二图像处理算法，用于判断所述区域是否有人员存在，采用深度学习算法，判断区域是否有人体存在，将所述判断结果传输给所述控制命令转发模块；
13、所述全息投影素材调度模块，用于接收所述控制命令转发模块命令，被通知要调度所述三维素材的名称，根据所述名称，到所述数据库模块，获取对应的所述三维素材，将所述三维素材传输给所述控制命令转发模块。
14、进一步地，所述旋转控制模块，用于预设展示所述旋转时间为mii，并判断所述全息投影设备的旋转时间是否大于mii，大于mii，所述全息投影设备停止旋转。
15、进一步地，所述环境光检测模块包括图像调用子模块和光感机器学习子模块，所述图像调用子模块，用于实时对每一个投影面进行摄像头装置图像数据处理，从所述图像数据中提取每个面的光照强度数据，所述光感机器学习模块的光感学习过程为：
16、s61：将大量光照强度数据记作数据集ai＝{a1，a2……an}，选择svm向量机的机器学习模型；
17、s62：将所述实时采集的光照强度数据输入到模型中，获取模型的预测结果；
18、s63：使用模型的预测结果和实际值，计算需校准光照强度系数
19、
20、其中ai表示实际值，f表示总体均值，ρ表示偏倚值，hi表示预测结果，v1、v2表示比例系数；
21、所述全息显示图像校准模块，用于实时校准所述各投影面对应投影图像的亮度值，具体过程为：
22、s65：对所述全息投影四面锥体进行所述编号，所述编号为sii1、sii2、sii3、sii4，针对每个编号总共创建4个亮度处理线程分别用于计算各三维面的亮度值；
23、s66：对所述三维面的亮度值对应的像素点预先分为三等级，第一等级为肉眼最敏感亮度对应的所述像素点，第二等级为肉眼次敏感亮度对应的所述像素点，第三等级为肉眼最低级敏感亮度对应的所述像素点，所述亮度处理线程按所述第一等本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多维全息投影系统，其特征在于：包括主服务模块(1)、数据库模块(2)、全息显示校准模块(4)和用户交互模块(5)，其中：
2.根据权利要求1所述的一种多维全息投影系统，其特征在于：所述数据库模块(2)，包括第一数据存储单元(21)、第二数据存储单元(22)和第三数据存储单元(23)，其中，所述第一数据存储单元用于存储所述现场讲解人员的身份信息和被展示物品的信息，所述第二数据存储单元用于存储所述摄像头装置图像数据，所述第三数据存储单元用于存储所述虚拟讲解人员的三维素材。
3.根据权利要求2所述的一种多维全息投影系统，其特征在于：所述控制命令转发模块(11)，用于系统所有程序指令交互及中转，以实现模块间交互协议的约定，协议包括HTTP、UDP及自定义的私有协议；所述图像处理模块(12)包括第一图像处理算法和第二图像处理算法，其中，所述第一图像处理算法用于判断物体是否运动，所述算法处理过程为：
4.根据权利要求3所述的一种多维全息投影系统，其特征在于：所述旋转控制模块(16)，用于预设展示旋转时间为MII，并判断所述全息投影设备的旋转时间是否
5.根据权利要求4所述的一种多维全息投影系统，其特征在于：所述环境光检测模块(41)包括图像调用子模块(411)和光感机器学习子模块(412)；
6.一种多维全息投影设备，应用上述权利要求1-5中任一项所述的多维全息投影系统，其特征在于：还包括全息投影设备(6)和摄像头装置(7)；
7.根据权利要求7所述的一种多维全息投影设备，其特征在于：所述全息投影设备(6)还包括旋转底座(68)，所述底台(61)安装于所述旋转底座(68)之上，所述旋转底座(68)内置旋转电机，用于驱动所述底台(61)旋转。
8.根据权利要求7所述的一种多维全息投影设备，其特征在于：所述摄像头装置(7)有五个，包括四个固定摄像头(71)和一个活动摄像头(72)，所述投影顶盖(64)的四个侧面均设有一个所述固定摄像头(71)，所述投影顶盖(64)的顶部设有所述活动摄像头(72)，所述活动摄像头(72)能够调节朝向。
9.根据权利要求9所述的一种多维全息投影设备，其特征在于：所述投影顶盖(64)的顶部设有环形轨道(66)，所述活动摄像头(72)安装在所述环形轨道(66)上，所述活动摄像头(72)能沿所述环形轨道(66)移动。
...【技术特征摘要】
1.一种多维全息投影系统，其特征在于：包括主服务模块(1)、数据库模块(2)、全息显示校准模块(4)和用户交互模块(5)，其中：
2.根据权利要求1所述的一种多维全息投影系统，其特征在于：所述数据库模块(2)，包括第一数据存储单元(21)、第二数据存储单元(22)和第三数据存储单元(23)，其中，所述第一数据存储单元用于存储所述现场讲解人员的身份信息和被展示物品的信息，所述第二数据存储单元用于存储所述摄像头装置图像数据，所述第三数据存储单元用于存储所述虚拟讲解人员的三维素材。
3.根据权利要求2所述的一种多维全息投影系统，其特征在于：所述控制命令转发模块(11)，用于系统所有程序指令交互及中转，以实现模块间交互协议的约定，协议包括http、udp及自定义的私有协议；所述图像处理模块(12)包括第一图像处理算法和第二图像处理算法，其中，所述第一图像处理算法用于判断物体是否运动，所述算法处理过程为：
4.根据权利要求3所述的一种多维全息投影系统，其特征在于：所述旋转控制模块(16)，用于预设展示旋转时间为mii，并判断所述全息投影设备的旋转时间是否大于mii，大于mii，所述全息投影设备停止旋转。
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