[發明專利]一種基于多維感知的智能畫框及控制方法

有效

• 申請號: 202010550929.7
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111598052B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 李瑞;張凌浩;束立茹
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G06V40/16
• 分類號: G06V40/16;G06F21/32;G06F3/041;F16M11/04;F16M11/06;G09F27/00
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1.一種基于多維感知的智能畫框，包括框架(1)，其特征在于：所述框架(1)的內部固定安裝有觸摸顯示屏(2)，所述觸摸顯示屏(2)的后端固定安裝有后端蓋(3)，所述框架(1)、觸摸顯示屏(2)與后端蓋(3)構成畫框主體，所述觸摸顯示屏(2)的一側靠近頂端處設有攝像頭(4)和環境光傳感器(5)，且觸摸顯示屏(2)的一側靠近底端處設有電源鍵(6)和調節按鈕(7)，所述觸摸顯示屏(2)的頂端設有錄音孔(8)和音響(9)；

所述觸摸顯示屏(2)靠近后端蓋(3)的一側外側壁設有中心處理模塊(11)和電池模塊(12)，且中心處理模塊(11)與電池模塊(12)電性連接，所述中心處理模塊(11)內置數字信號處理器(13)，所述攝像頭(4)和環境光傳感器(5)通過數字信號處理器(13)與中心處理模塊(11)電性連接，所述中心處理模塊(11)一側電性連接有通訊模塊(14)，且通訊模塊(14)通過互聯網連接有用戶端(15)和云數據庫(16)，所述中心處理模塊(11)的一側電性連接有人臉識別模塊(30)，且人臉識別模塊(30)通過I/O接口與中心處理模塊11連接，所述錄音孔(8)和音響(9)構成音頻輸出模塊(17)，且音頻輸出模塊(17)與中心處理模塊(11)電性連接；

所述畫框在展示過程中，動態感知周圍觀眾的多維信息，包括：使用者身份、站立位置、直線距離、視覺高度、使用者的精神狀態；進而，根據上述信息，實時計算出優化的展示高度、展示角度、播放速度，由中心處理模塊(11)控制支架組件，將觸摸顯示屏(2)調整至優化狀態，使得觀看者動態獲得最佳觀看效果；當同一時間有多名觀看者時，畫框將提供多種模式選擇：優先確保1人獲得最佳觀看效果、觀看者輪流獲得最佳觀看效果、保證平均觀看效果最佳；

所述中心處理模塊(11)型號選用MCS-51系列及其增強型系列單片機，且中心處理模塊(11)通過HDMI接口與觸摸顯示屏(2)通信；中心處理模塊(11)經過灌膠封裝，緊密固定于后端蓋(3)外部；所有信號線均隱藏于畫框內部，以保證美觀和安全。

2.根據權利要求1所述的一種基于多維感知的智能畫框，其特征在于：所述觸摸顯示屏(2)的一側外側壁設有數據接口(10)；所述數據接口(10)外部還具有保護套或保護殼，防止不使用狀態下的異物進入。

3.根據權利要求1所述的一種基于多維感知的智能畫框，其特征在于：所述互聯網選用無線WIFI、無線GPRS、無線4G中、無線5G中的一種或多種方式；當無法聯結外部網絡時，仍具有畫框展示功能。

4.根據權利要求1所述的一種基于多維感知的智能畫框，其特征在于：所述人臉識別模塊(30)由攝像頭(4)、數字信號處理器(13)以及錄音孔(8)組成；在人臉識別模塊(30)采集觀看者人臉數據之后，獲得觀看者年齡信息，中心處理模塊(11)播放適合其年齡的影音內容，同時推測符合該年齡段的畫框可視高度，自動或手動調整至該高度。

5.根據權利要求1所述的一種基于多維感知的智能畫框，其特征在于：所述后端蓋(3)的一側外側壁固定設有支架組件，所述支架組件包括基板(18)，所述基板(18)的一側外側壁四個拐角處均通過螺栓固定有支桿(19)，四個所述支桿(19)的端部均設有基座(20)，所述基座(20)的一側固定連接有彈簧(21)，所述彈簧(21)的另一端部固定連接有卡板(22)，所述后端蓋(3)嵌裝在四個所述卡板(22)之間。

6.根據權利要求5所述的一種基于多維感知的智能畫框，其特征在于：所述基板(18)的外表面固定設有加強筋(23)，且基板(18)的一側外側壁螺栓固定有第一轉軸(24)，所述第一轉軸(24)上設有第一連接臂(25)，所述第一連接臂(25)遠離第一轉軸(24)的一端固定設有軸座(26)，且軸座(26)上固定設有第二連接臂(27)，所述第二連接臂(27)的端部固定設有第二轉軸(28)，所述第二轉軸(28)的一側固定設有安裝板(29)。

7.根據權利要求1-6任意一項所述的一種基于多維感知的智能畫框法，其特征在于：還包括一種基于多維感知的智能畫框的控制方法，具體步驟如下：

S1、使用人員按下觸摸顯示屏(2)上的電源鍵(6)開啟觸摸顯示屏(2)，隨即，觸發人臉識別模塊(30)啟動；

S2、由攝像頭(4)和錄音孔(8)分別采集使用人員的人臉圖像信息及音頻信息，經數字信號處理器(13)對人臉圖像信息及音頻信息進行處理后用于對使用人員的身份識別，對使用者身份進行編碼后輸出至中心處理模塊(11)處；

S3、中心處理模塊(11)通過通訊模塊(14)調用云數據庫(16)儲存的人臉信息和音頻信息與該使用人員的信息進行比對后，判斷是否屬于云數據庫(16)中儲存的人員信息；

S4、中心處理模塊(11)判定屬于云數據庫(16)中儲存的人員信息后，觸發系統開機，中心處理模塊(11)通過通訊模塊(14)向使用者的用戶端(15)發出請求，用戶端(15)從云數據庫(16)讀取需要的顯示內容和音頻內容，然后將接收到的顯示內容文件與音頻文件解碼后發送者觸摸顯示屏2顯示以及音頻輸出模塊17處播放；

S5、環境光傳感器5感知環境光線強度變化將測得的模擬信號經數字信號處理器(13)處理后將數字信號傳輸至中心處理模塊(11)后，由中心處理模塊(11)控制觸摸顯示屏(2)的屏幕亮度可適應環境光線強度的變化。