一种基于模式识别的交互式智能会议系统及其使用方法

摘要

本发明涉及一种基于模式识别的交互式智能会议系统及其使用方法，它包括五个步进电机、一个摄像头、一个投影屏、一会议室及一光电笔，各步进电机的控制接口处分别安装一无线保真控制器，各无线保真控制器根据计算机控制终端发送的控制信号，对各步进电机进行控制；四个步进电机分别设置在会议室顶棚的四个墙角处，各步进电机的转轴齿轮分别与一条绳制链条连接，四条绳制链条的交点处，利用另一条绳制链条沿Z轴垂直悬挂连接第五个步进电机，该步进电机下方，在Z轴方向的绳制链条的末端悬挂摄像头，摄像头采集光电笔在投影屏上的投射光点信号，并将信号传输至计算机控制终端。本发明能满足会议展示交互式的智能需求。本发明能广泛应用于教学或会议中。

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能会议系统及其使用方法，特别是关于一种基于模式识别的交互式智能会议系统及其使用方法。

背景技术

随着社会的发展，教学或会议中仅依靠声音表现已远不能满足人类对信息的需求。现代会议系统中，需要高质量的音频信号、高清晰度的图片、流畅的动态画面，准确无误、形象生动地表达内容。可以肯定，会议系统必将在人们的日常生活中起到很大的作用，其发展趋势也将会从精确生动，逐渐趋向于操作简便高效、人性化及智能化。但现在所用到的第四代会议系统-所谓“智能”会议系统，也很难实现上述更高一级的要求。

目前，广泛应用于教学或会议中的PPT遥控翻页无线激光笔，由一个RF射频遥控器和一个接收器(USB接口)组成，RF射频遥控器内嵌有无线RF射频发射器，在使用时只需将接收器插入电脑主机的USB接口，无需安装驱动即可正常工作。使用者点击RF射频遥控器的相关功能键，便可以无线方式遥控电脑实现电子文档的自由翻页，并且发射器不用对准接收器。除此之外还有红外激光的指示功能，可以在屏幕上产生红色亮点。RF射频技术没有方向性，发射器和接收器之间只要没有大面积的能起屏蔽作用的金属阻挡物，就可正常使用。这种激光笔的价格一般来说在100元左右。在普通教学或会议中，讲解人员大多采用的是电脑、屏幕投影、光电笔结合方式进行展示和说明。在展示期间，讲解人员很难实时更改和强调投影中的展示内容，也无法实现交互式的动态展示。光电笔的技术所限，只能实现对于展示文档的简单翻页，并在屏幕上投射一个移动亮点进行指示，无法实现其他的扩展效果，如标注、删除等。

另一方面，目前的普通会议室中，参会人员无法快速的将手头的纸质材料展示给会场的每一个人，需要先通过扫描仪的处理，才能利用原有会议系统的投影设备进行展示，增加了讨论的不便性，降低了效率。另外，在较大的会议室中，临时的发言需要传递麦克风或者频繁上台，这都是影响效率的缺陷，而且无法向全体参会人员展示临时发言的发言过程。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种智能化、能增加展示中人机交互程度，且能有效地利用光电笔强调展示内容的基于模式识别的交互式智能会议系统及其使用方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于模式识别的交互式智能会议系统，其特征在于：它包括五个步进电机、一个摄像头、一个投影屏、一会议室及一光电笔，各所述步进电机的控制接口处分别安装一无线保真控制器，各所述无线保真控制器根据计算机控制终端发送的控制信号，对各所述步进电机进行控制；四个所述步进电机分别设置在所述会议室顶棚的四个墙角处，各所述步进电机的转轴齿轮分别与一条绳制链条连接，四条所述绳制链条的交点处，利用另一条所述绳制链条沿Z轴垂直悬挂连接第五个所述步进电机，该步进电机下方，在Z轴方向的所述绳制链条的末端悬挂所述摄像头，所述摄像头采集所述光电笔在所述投影屏上的投射光点信号，并将信号传输至所述计算机控制终端。

沿Z轴方向的所述绳制链条的末端连接扩音设备。

所述光电笔包括按键接收控制电路、无线射频RF产生及发射电路、多色激光产生电路、激光发射端口、电源和开关；所述按键接收控制电路上设置有红、蓝、绿三个按钮；所述按键接受控制电路由所述按钮触发，分别向所述无线射频RF产生及发射电路和多色激光产生电路发送按键触发指令；所述无线射频RF产生及发射电路将按键触发指令经无线网络传输至所述计算机控制终端，所述计算机控制终端内的模式识别模块根据当前按键状态对数字图像进行分析，确定所述光电笔发出的光束在所述投影屏上的位置；所述多色激光产生电路根据按键触发指令，经所述激光发射端口向外部发出相应状态光束；各部分电路均由所述电源供电，所述电源由所述开关控制其工作。

所述激光发射端口处增设一组由凸透镜、凹透镜组成的组合透镜，所述光电笔发出的光束经所述组合透镜后，所述光电笔投射在所述投影屏上的光束直径为0.5cm～1.5cm之间。

所述按键接收控制电路的三个按钮均具有未按键、半按键和全按键三种工作模式，所述按钮为未按键状态时，所述光电笔不工作；所述按钮处于半按键状态时，所述按键接收控制电路将半按键触发信号发送至所述多色激光产生电路，由所述激光发射端口向外发出浅色光，用于将所述光电笔的光束在所述投影屏上定位；所述按钮处于全按键状态时，由所述激光发射端口向外发出强光激光束，用于确定的内容指示和说明。

一种利用上述系统的基于模式识别的交互式智能会议系统使用方法，其特征在于：所述基于模式识别的交互式智能会议系统使用方法包括两种：第一种是利用所述光电笔实现交互式投影，第二种是利用所述步进电机实现空间定位，进行交互式投影时，其步骤如下：(1)启动基于模式识别的交互式智能会议系统，将摄像头调整至最佳位置，并采集投影屏上显示的信息；(2)根据使用需求按下光电笔的按钮，光电笔发出的触发指令经无线网络传输至计算机终端；(3)由计算机终端内的模式识别模块对图像进行实时处理，获得光电笔发出光束的亮点轨迹，并将亮点轨迹图形传输至摄像头；由摄像头再将亮点轨迹图形传输至投影屏实时显示；(4)循环所述步骤(2)、(3)，使投影屏上的显示信息实时更新；(5)光电笔按钮抬起时，各步骤暂停；进行空间定位时，其步骤如下：(1)使用者向计算机终端发出展示手中纸质文件的要求，启动计算机终端的无线保真控制信号，向各步进电机的无线保真控制器发送控制信号，带动各步进电机运转；(2)各步进电机在计算机终端控制下，将摄像头移动到指定位置进行图像采集；(3)摄像头将采集到的图像信息再传输至计算机控制终端，并将采集到的图像在投影屏上投影显示。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于采用步进电机和WIFI(无线保真)控制器以及计算机终端，实现了立体空间场所的三维定位，解决了会议室中投影屏、摄像头等的空间定位问题，使各种设备可以根据会场需要，定位在会议室的任意位置，达到有效数据采集和数据显示的目的，满足了会议展示交互式的智能需求。2、本发明由于采用光电笔具有三种颜色的按钮，三种颜色的按钮分别能实现三种不同的功能：画图、模拟鼠标左键和右键，并且每个按钮均能实现三种工作状态，能有效定位光电笔的光束点。因此，有效地解决了光电笔发射光定位和操作分类的问题。3、本发明由于采用利用计算机终端内的模式识别模块对计算机终端接收到的图像信息进行实时处理，可以在会议室中将摄像头定位于发言人面前，对人物手势进行识别，利用近距离图像采集抗干扰的特点，有效实现手势与计算机终端操纵的交互。4、本发明由于采用在光电笔的激光发射端口处增设一组由凸透镜、凹透镜组成的组合透镜，光电笔发出的光束经该组合透镜后直径远远大于现有技术中光电笔的光束直径，增大了光束的直径，便于识别。因此，能增强光电笔所要强调的内容。本发明能广泛应用于教学或会议中。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图；

图2是本发明的光电笔结构示意图；

图3是本发明的光电笔外形结构示意图；

图4是本发明与现有技术中的光电笔演示样例效果比较图，其中，左侧为现有技术中光电笔的演示样例，右侧为本发明的光电笔演示样例；

图5是本发明利用光电笔实现交互式投影流程示意图；

图6是本发明利用步进电机实现空间定位流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明包括五个步进电机1、一个摄像头2、一个投影屏3、一会议室4及一光电笔(图中未示出)，五个步进电机1是通过WIFI(无线保真)实现控制功能，在各步进电机1的控制接口处分别安装一WIFI控制器(图中未示)，各WIFI控制器根据本发明系统中的计算机控制终端发送的控制信号，实现对各步进电机1的控制。其中，四个步进电机1分别设置在会议室4顶棚的四个墙角处，各步进电机1的转轴齿轮分别与一条绳制链条5连接，这样能避免各步进电机1旋转时可能造成的错位，并实现了利用绳制链条5与各步进电机1转轴齿轮之间的摩擦力来带动绳索末端悬挂的物体运动。在四条绳制链条5的交点处，利用另一绳制链条5沿Z轴垂直悬挂连接第五个步进电机1，该步进电机1的下方，在Z轴方向的绳制链条5的末端悬挂摄像头2，摄像头2用于采集光电笔在投影屏3上的投射光点信号，并将信号传输至计算机控制终端。其中，通过会议室4顶棚的四个步进电机1的水平作用力，可以确定摄像头2在水平XY轴上的位置坐标；利用沿Z轴方向的步进电机1确定摄像头2在Z轴方向的位置坐标。

上述实施例中，在控制各WIFI控制器的计算机控制终端，根据使用者需要，提供三维空间控制界面，将三维空间控制界面上的位置，转化为各绳制链条5的收放长度，从而获得各步进电机1旋转的圈数。然后，通过四个角度的作用力，位于会议室4顶棚的四条绳制链条5的交点位置将会在XY轴上移动，进而实现摄像头2可以根据用户需要定位到会议室空间的任意位置。

上述各实施例中，沿Z轴方向的绳制链条5的末端除了可以悬挂摄像头2以外，还可以悬挂各种小型设备或工具，如扩音设备。

如图2所示，上述各实施例中，本发明的光电笔包括按键接收控制电路6、无线射频RF产生及发射电路7、多色激光产生电路8、激光发射端口9、电源10和开关11，其中，按键接收控制电路6上设置有红、蓝、绿三个按钮12(如图3所示)。按键接受控制电路6由按钮12触发，并分别向无线射频RF产生及发射电路7和多色激光产生电路8发送按键触发指令。无线射频RF产生及发射电路7将按键触发指令经无线网络传输至计算机控制终端，使计算机控制终端获得当前按键状态，利用设置在计算机终端内的模式识别模块进行数字图像分析，进而确定光电笔发出的光束在投影屏3上的位置；多色激光产生电路8根据按键触发指令，经激光发射端口9向外部发出相应状态光束。上述各部分电路均由电源10供电，电源10由开关11控制其工作。

上述实施例中，在激光发射端口9处增设一组由凸透镜、凹透镜组成的组合透镜，光电笔发出的光束经该组合透镜后直径远远大于现有技术中光电笔的光束直径，以便于使用者进行识别。其中，光电笔投射在投影屏3上的光束直径为0.5cm～1.5cm之间。

上述实施例中，按键接收控制电路6上的红、蓝、绿三个按钮12可以分别依次经多色激光产生电路8和激光发射端口9发射出红光、蓝光和绿光，当发射红光时，光电笔可以实现在投影屏3上进行画图功能；当发射蓝光时，光电笔可以实现移动窗体，模拟鼠标左键功能；当发射绿光时，光电笔可以实现模拟鼠标右键功能(如图4所示)。

上述实施例中，按键接收控制电路6的三个按钮12均具有未按键、半按键和全按键三种工作模式，当按钮12为未按键状态时，光电笔不工作；当按钮12处于半按键状态时，按键接收控制电路6将半按键触发信号发送至多色激光产生电路8，由激光发射端口9向外发出浅色光，用于将光电笔的光束在投影屏3上定位，这样能有效避免在光电笔光束定位之后，在切换颜色时手部移动引起的位置误差；当按钮12处于全按键状态时，由激光发射端口9向外发出强光激光束，用于确定的内容指示和说明。

本发明在使用时，可以利用光电笔实现交互式投影，也可以利用步进电机1实现空间定位，其工作步骤如下：

如图5所示，进行交互式投影时，其步骤如下：

1)启动本发明的基于模式识别的交互式智能会议系统，并将摄像头2调整至最佳位置，利用摄像头2采集投影屏3上显示的信息；

2)根据操作者使用需求按下光电笔的按钮，光电笔发出的触发指令经无线网络传输至计算机终端；

3)由计算机终端内的模式识别模块对图像进行实时处理，获得光电笔发出光束的亮点轨迹，并将亮点轨迹图形传输至摄像头2；由摄像头2再将亮点轨迹图形传输至投影屏3，进行规范的图形实时显示，强调出具体的演示模块内容；

4)循环步骤2)和步骤3)，使投影屏3上的显示信息实时更新；

5)光电笔按钮抬起时，上述各步骤暂停。

如图6所示，进行空间定位时，其步骤如下：

1)会议开始时，使用者向计算机终端发出展示手中纸质文件的要求，启动计算机终端的WIFI控制信号，向各步进电机1的WIFI控制器发送控制信号，进而带动各步进电机运转；

2)各步进电机在计算机终端控制下，将摄像头2移动到指定位置，进行图像采集；

3)摄像头2将采集到的图像信息再传输至计算机控制终端，并将采集到的图像在投影屏3上投影显示。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式以及各步骤等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。