一种采用AI人工智能交互式显示设备及其应用

摘要

本发明涉及一种采用AI人工智能交互式显示设备及其应用，包括支架、显示屏模组和摄像装置；摄像装置设置在显示屏模组上，显示屏模组通过旋转装置连接在支架上；显示屏模组包括显示面板、AI系统模块、语音识别模块和主板系统；摄像装置与AI系统模块连接，显示面板、AI系统模块、语音识别模块及旋转装置分别与主板系统连接。本发明采用AI人工智能交互式显示设备，利用AI技术，可完成在一个显示设备上进行多种场景工作的任务，改变了传统显示设备只适用一种场景的单调模式，大大提高了显示设备的利用率和多场景兼容问题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用AI人工智能交互式显示设备及其应用，属于AI智能设备技术领域。

背景技术

电商平台在中国的发展已近二十年，其模式也在不断地创新。伴随着中国物流产业的发展，供应链技术的提高为C2M这一商业模式的实践提供了物质基础。C2M是一种新型的工业互联网电子商务的商业模式，是指现代制造业中由用户驱动生产的反向生产模式。技术是推动电子商务快速发展的根本动力，对于在电商平台上衍生出的直播带货也是其出现和发展的根本支柱。在中国经济快速发展，通信技术不断提高，移动端设备的大范围普及的大背景下，使得直播带货这一商业模式的出现有了技术基础。网络技术的发展打破了时间和空间的界限，传播内容较为丰富，网络传播的内容种类也是多种多样，能够满足不同用户之间的需求。网红平台极大的便捷了用户的生活，用户在一个平台上可以实现了解新闻、知识，观看娱乐性节目，购物等多种事情。因此人们也就越来越认可网络沟通、网络消费模式，网红经济由此发展起来。

随着我国人均消费水平的提高，人们对消费的需求将不仅仅是单纯的购物需要，而需要更多的体验性和娱乐性。网络购物从最开始的图片+文字的展现方式到后面的视频展示，再到今天的真人实时互动的商品展示。这一方面得益于技术的推动，但更重要的是消费者对消费体验升级的诉求和社会资本力量的引领。

在技术层面，利用人工智能识别，可以很好地实现直播主播与用户之间的实时互动。AI智能识别，是指利用计算机对图像、人脸、物品等进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术，是应用深度学习算法的一种实践应用。AI智能设备显示装置指的是AI智能设备所使用的显示屏，多用于显示AI智能设备的状态和操作界面，并用于进行人机交互，实现人对AI智能设备的便捷操控。

现如今市面上充斥着各种直播相关的设备，功能与性能良莠不齐，各种设备之间设置布置繁琐而且性能无法达到预期。随之出现一些整体解决方案，也只是解决设备集成和采购问题，在设备智能化和兼容性方面还有待提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种采用AI人工智能交互式显示设备，该显示设备采用人工智能和高精度电容触摸屏相结合的方式，可以轻松实现显示设备与直播环境的完美匹配。

本发明还提供上述一种采用AI人工智能交互式显示设备的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种采用AI人工智能交互式显示设备，包括支架、显示屏模组和摄像装置；

摄像装置设置在显示屏模组上，显示屏模组通过旋转装置连接在支架上；

显示屏模组包括显示面板、AI系统模块、语音识别模块和主板系统；

摄像装置与AI系统模块连接，显示面板、AI系统模块、语音识别模块及旋转装置分别与主板系统连接。

本发明技术方案，通过摄像装置采集现场场景并传输给AI系统模块，由AI系统模块分析判断具体为何种场景(会议、教学或直播等)，AI识别系统和语音识别系统由软件实现，可集成在主板系统内；当识别到内容后将信息转换为指令，通过与主板串口连接的PLC模块来控制旋转装置进行工作，同时主板系统根据AI系统模块确定的场景来调用内部相应的显示模式呈现在显示面板上，在显示面板上显示当前背景、内容和使用模式，主板系统根据语音识别模块获取的口令信息进行相应的控制工作，取代鼠标键盘等传统操作模式；利用高精度触摸电容屏幕，提供高清显示画面的同时，可以触摸辅助控制和高仿真笔记书写记录。

优选的，所述显示面板采用高精度触摸电容屏、红外触摸框、In-cell触摸、ITO电容触摸或不带触摸功能的钢化玻璃。

进一步的，所述高精度触摸电容屏为Metalmesh电容触摸屏。

优选的，所述语音识别模块选用百度语音系统或科大讯飞语音系统。

优选的，所述摄像装置选用摄像机。

优选的，所述支架包括两根横杆、两根竖杆和两根加强杆，两根竖杆的底部分别连接在两根横杆上，两根竖杆之间连接两根平行的加强杆，两根横杆的底部安装有滑轮。

进一步优选的，所述两根竖杆为多级伸缩杆，由内置的电动推杆实现竖杆的伸缩，电动推杆通过PLC模块与主板系统串口连接。此设计的好处是，由语音命令控制，当识别到语音内容后将信息转换为指令，通过与主板串口连接的PLC模块来控制电动推杆装置进行工作。

优选的，所述AI系统模块为基于Python开发的软件系统。此设计的好处是，基于Python程序开发语言开发的软件系统，具有深度学习功能。

优选的，所述旋转装置包括电机和齿轮组，电机连接在支架上，电机的输出轴通过齿轮组与显示面板固定连接。此设计的好处是，显示面板背面预留安装孔，通过螺栓与齿轮组的大齿轮固定连接，保证稳定性，结构简单、牢固可靠。

进一步优选的，所述电机选用步进电机，步进电机通过PLC模块与主板系统串口连接。此设计的好处是，步进电机可以实现正反转，进而带动显示面板实现顺时针90°旋转或逆时针90°旋转，从而实现横屏和竖屏的切换。

一种采用AI人工智能交互式显示设备的工作方法，包括以下步骤：

1)开机后，通过语音识别模块，使用者唤醒启动摄像装置；

2)摄像装置采集当前的真实场景，并拍照给AI系统模块；

3)AI系统模块判断当前真实场景的类型，根据确定的场景类型，主板系统调用对应的显示模式，在显示面板上显示当前背景、内容和使用模式；

4)语音识别模块采集使用者语音做出控制设备，利用高精度触摸电容屏幕，触摸辅助控制和高仿真笔记书写记录。

本发明的技术特点和有益效果：

1、本发明采用AI人工智能交互式显示设备，利用AI技术，可完成在一个显示设备上进行多种场景工作的任务，改变了传统显示设备只适用一种场景的单调模式，大大提高了显示设备的利用率和多场景兼容问题。

2、本发明采用AI人工智能交互式显示设备，利用语音识别技术，可完全替代传统键盘鼠标的操作模式，大大解放使用者的双手，尤其是在直播场景下，主播能够腾出双手很好地进行商品介绍，更方便、更灵活。

3、本发明采用AI人工智能交互式显示设备，采用高精度触摸电容屏幕，可直接进行触摸辅助控制和高仿真笔记书写记录，工作效率大大提高。

4、本发明采用AI人工智能交互式显示设备，利用语音控制旋转装置，可以实现横屏和竖屏的任意切换，能够更好地满足使用者的不同使用需求。

附图说明

图1为本发明中显示屏模组和摄像装置的结构示意图：

图2为本发明中旋转装置部分的结构示意图；

其中：1-屏幕背光，2-摄像头，3-旋转齿轮，4-主板，5-OPS电脑，6-减速齿轮，7-喇叭，8-电源板，9-PLC控制板，10-步进电机，11-后盖，12-初级齿轮。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1-2所示，本实施例提供一种采用AI人工智能交互式显示设备，包括支架、显示屏模组和摄像装置；

摄像装置设置在显示屏模组上，显示屏模组通过旋转装置连接在支架上；

显示屏模组包括显示面板、AI系统模块、语音识别模块和主板系统；

摄像装置与AI系统模块连接，显示面板、AI系统模块、语音识别模块及旋转装置分别与主板系统连接。

本发明技术方案，通过摄像装置采集现场场景并传输给AI系统模块，由AI系统模块分析判断具体为何种场景(会议、教学或直播等)，AI识别系统和语音识别系统由软件实现，可集成在主板系统内；当识别到内容后将信息转换为指令，通过与主板串口连接的PLC模块来控制旋转装置进行工作，同时主板系统根据AI系统模块确定的场景来调用内部相应的显示模式呈现在显示面板上，在显示面板上显示当前背景、内容和使用模式，主板系统根据语音识别模块获取的口令信息进行相应的控制工作，取代鼠标键盘等传统操作模式；利用高精度触摸电容屏幕，提供高清显示画面的同时，可以触摸辅助控制和高仿真笔记书写记录。

具体地，显示面板采用高精度触摸电容屏、红外触摸框、In-cell触摸、ITO电容触摸或不带触摸功能的钢化玻璃中的一种。

语音识别模块选用科大讯飞语音系统，成熟好用。

摄像装置选用定制的摄像机，其摄像头具有高分辨率、大广角的特点。如图1所示，摄像头2固定安装在屏幕面板的一侧(可以是顶边，也可以是侧边)。

支架包括两根横杆、两根竖杆和两根加强杆，两根竖杆的底部分别连接在两根横杆上，两根竖杆之间连接两根平行的加强杆，两根横杆的底部安装有滑轮。方便在室内移动。

两根竖杆为多级伸缩杆，由内置的电动推杆实现竖杆的伸缩，电动推杆通过PLC模块与主板系统串口连接。由语音命令控制，当识别到语音内容后将信息转换为指令，通过与主板串口连接的PLC模块来控制电动推杆装置进行工作。

AI系统模块为基于Python开发的软件系统。基于Python程序开发语言开发的软件系统，具有深度学习功能。类似与手机拍照识别物品、百度拍照识别花草、淘宝拍照识别商品一样。

旋转装置包括电机和齿轮组，电机连接在支架上，电机的输出轴通过齿轮组与显示面板固定连接。显示面板背面预留安装孔，通过螺栓与齿轮组的大齿轮固定连接，保证稳定性，结构简单、牢固可靠。

电机选用步进电机10，步进电机通过PLC模块与主板系统串口连接。步进电机10带动减速齿轮6转动，减速齿轮6与旋转齿轮3啮合，大旋转齿轮3带动整个显示设备实现旋转，步进电机可以实现正反转，进而带动显示面板实现顺时针90°旋转或逆时针90°旋转，从而实现横屏和竖屏的切换。

实施例2：

一种采用AI人工智能交互式显示设备，结构如实施例1所述，其他不同之处在于：高精度触摸电容屏为Metalmesh电容触摸屏。语音识别模块选用百度语音系统。

实施例3：

一种采用AI人工智能交互式显示设备的工作方法，将实施例1所述的方案放置在教室，包括以下步骤：

1)开机后，通过语音识别模块，系统使用高保真拾音设备，拾取人声命令，采用科大讯飞AI语音识别转换成操作指令，对设备调整状态。使用者唤醒启动摄像装置；

2)摄像装置采集当前的真实场景，并拍照给AI系统模块；摄像头对设备前方175度广角区域拍摄照片，AI系统模块依据照片中是否有绿幕存在和人数判断直播模式；依据桌椅形状和数量、人物数量、场景景深来判断会议模式或教育模式。

3)AI系统模块判断当前真实场景的类型，根据确定的场景类型，主板系统调用对应的显示模式，在显示面板上显示当前背景、内容和使用模式；

4)语音识别模块采集使用者语音做出控制设备，利用高精度触摸电容屏幕，触摸辅助控制和高仿真笔记书写记录。

实施例4：

一种采用AI人工智能交互式显示设备的工作方法，将实施例1所述的方案放置在直播间，包括以下步骤：

1)开机后，通过语音识别模块，使用者唤醒启动摄像装置；使用高保真拾音设备，拾取人声命令，采用科大讯飞AI语音识别转换成操作指令，对设备调整状态。

2)摄像装置采集当前的真实场景，并拍照给AI系统模块；摄像头对设备前方175度广角区域拍摄照片，依据照片中是否有绿幕存在和人数判断直播模式；依据桌椅形状和数量、人物数量、场景景深来判断会议模式或教育模式。

3)AI系统模块判断当前真实场景的类型，根据确定的场景类型，主板系统调用对应的显示模式，在显示面板上显示当前背景、内容和使用模式；此时AI系统判断当前场景为直播场景后，主板系统发出指令，屏幕旋转至竖屏状态，启动直播软件，调用素材库图片或视频，替换绿幕区域，完成直播前准备工作

4)语音识别模块采集使用者语音做出控制设备，利用高精度触摸电容屏幕，触摸辅助控制和高仿真笔记书写记录。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。