一种基于轨迹识别的多功能互动激光棒的制作方法

1.本发明属于激光设备技术领域，具体为一种基于轨迹识别的多功能互动激光棒。


背景技术：

2.现有的游乐场在进行使用时需要使用到多项娱乐设施，包括通过魔法棒进行幕布显示指挥、调整操作。
3.而在现有技术中，魔法棒接收信号存在延迟效果，无法根据手动滑动的图案与文字进行及时可视化操作，影响正常使用，同时魔法棒本身存在无法根据使用时所需进行长度调整操作，当长期作业或放置时，镜头处也会急速升温，未进行及时散热，也会对设备造成一定程度的损坏，影响正常维护操作，因此本发明需要设计一种基于轨迹识别的多功能互动激光棒来解决上述出现的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于轨迹识别的多功能互动激光棒，解决了背景技术中提到的魔法棒接收信号存在延迟效果，无法根据手动滑动的图案与文字进行及时可视化操作，影响正常使用，同时魔法棒本身存在无法根据使用时所需进行长度调整操作，当长期作业或放置时，镜头处也会急速升温，未进行及时散热，也会对设备造成一定程度的损坏问题。
5.为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：
6.一种基于轨迹识别的多功能互动激光棒，包括幕布显示设备和魔法棒主体，所述魔法棒主体的内部滑动连接有伸缩握持杆，所述魔法棒主体远离伸缩握持杆的一端固定连接有安装套，所述安装套的内部安装有激光灯，所述魔法棒主体的两侧均安装有安装板，所述安装板的一侧固定连接有固定板，所述固定板靠近魔法棒主体的一侧均固定连接有风扇，所述魔法棒主体的顶部且位于安装板的一侧固定连接有无线信号收发器，所述魔法棒主体的顶部且位于无线信号收发器远离安装板的一侧开设有第二滑槽，所述第二滑槽的内部固定连接有主控板，所述魔法棒主体的外侧滑动连接有配合主控板使用的防护板，所述魔法棒主体的顶部且位于防护板远离安装板的一侧安装有配合伸缩握持杆定位使用的第一定位销。
7.作为优选，所述安装板的内部均安装有对称分布的定位螺栓，所述定位螺栓均与安装板螺纹连接，所述定位螺栓均与魔法棒主体螺纹连接，所述伸缩握持杆的顶部开设有等距分布且配合第一定位销使用的通孔。
8.作为优选，所述魔法棒主体的顶部且位于第二滑槽的两侧均开设有导轨，所述导轨的内部均滑动连接有滑块，所述滑块的顶部均与防护板固定连接，所述防护板的顶部安装有延伸至魔法棒主体内部的第二定位销，所述固定板的结构为l字型结构。
9.作为优选，所述伸缩握持杆的外侧固定连接有防滑条纹，两个所述固定板相靠近激光灯的一侧均安装有配合风扇，两个所述固定板相远离的一侧均安装有配合风扇使用的
滤网。
10.作为优选，所述安装套的内部且位于激光灯的一侧滑动连接有挡板，所述安装套的内部开设有配合挡板使用的第一滑槽。
11.作为优选，所述主控板的内部安装有发光模块、控制模块和接收发数据库，所述发光模块和接收发数据库均与控制模块双向通讯连接，所述发光模块的输出端与幕布显示设备的输入端通讯连接。
12.作为优选，所述发光模块用于调节射在幕布显示设备时可视化的光亮程度、颜色精准度、黑边边框影响度；
13.所述控制模块用于所述发光模块正常发光与关闭，同时所述控制模块还用于控制所述接收发数据库对此次照射路径、时长、光亮程度因素进行备份记录；
14.所述接收发数据库用于对此次照射路径、时长、光亮程度因素进行备份记录，同时所述接收发数据库还用于将此次记录数据发送至所述控制模块内部，进行使用时选取与调节。
15.作为优选，所述幕布显示设备包括采集模块、提取模块、识别模块和对比模块，所述采集模块的输出端与提取模块的输出端通讯连接，所述提取模块的输出端与识别模块的输入端通讯连接，所述识别模块与对比模块双向通讯连接。
16.作为优选，所述采集模块用于采集魔法棒主体在幕布显示设备外侧划出的线条和光点轨迹，得到所述采集数据，所述采集模块同时用于将采集的所述数据发送至所述提取模块内部，进行后续提取操作；
17.所述提取模块用于接收所述采集模块发送的采集数据，对其中的相似图案、相似文字进行信息提取，得到所述相似数据，所述提取模块还用于将所述相似数据发送至所述识别模块内部，进行后续识别操作；
18.所述识别模块用于接收所述提取模块发送的所述相似数据，进行图案和文字分类识别，同时进行对应图案和文字可视化显示；
19.所述对比模块用于调节可视化图案和文字时的亮度、射程范围、显示范围，调节至最佳状态。
20.作为优选，所述主控板的内部固定连接有控制芯片，所述幕布显示设备、魔法棒主体、激光灯、和风扇无线信号收发器均与控制芯片电性连接。
21.本发明的有益效果是：
22.在进行使用时通过手持伸缩握持杆，根据使用时长度所需进行取出第一定位销，将伸缩握持杆抽出，直至所需，用过第一定位销进行再次定位，通过安装有防滑条纹避免长时间握持导致出现滑落情况，对整体设备起到了防护效果，通过两个风扇运转，对激光灯长时间运转时产生的高温进行辅助散热，通过关闭挡板对激光灯进行防尘防护，通过安装防护板和第二定位销方便对主控板进行维护更换，整体结构简单，且具有多种功能满足了使用时所需，通过发光模块调节射在幕布显示设备时可视化的光亮程度、颜色精准度、黑边边框影响度，通过接收发数据库对此次照射路径、时长、光亮程度因素进行备份记录，通过采集模块采集魔法棒主体在幕布显示设备外侧划出的线条和光点轨迹，提取模块对其中的相似图案、相似文字进行信息提取，识别模块进行图案和文字分类识别，对比模块用于调节可视化图案和文字时的亮度、射程范围、显示范围，调节至最佳状态，根据使用时所需可以设
置更丰富的布景，对激光划出的数据及相应的分析结果进行管理、可视化和存储，有助于通过互联网云端实现此时激光画图案的调整，提高使用时的智能化水平。
附图说明：
23.为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
24.图1是本发明一种基于轨迹识别的多功能互动激光棒整体结构立体图；
25.图2是本发明一种基于轨迹识别的多功能互动激光棒的a处结构放大图；
26.图3是本发明一种基于轨迹识别的多功能互动激光棒的主控板拓扑图；
27.图4是本发明一种基于轨迹识别的多功能互动激光棒的幕布显示设备端拓扑图；
28.图5是本发明一种基于轨迹识别的多功能互动激光棒的使用流程步骤图。
29.附图：1、魔法棒主体；2、伸缩握持杆；3、防滑条纹；4、第一定位销；5、通孔；6、安装套；7、激光灯；8、挡板；9、固定板；10、安装板；11、滤网；12、定位螺栓；13、风扇；14、第一滑槽；15、第二滑槽；16、主控板；17、防护板；18、第二定位销；19、滑块；20、导轨；21、无线信号收发器。
具体实施方式：
30.如图1、图2、图3、图4和图5所示，本具体实施方式采用以下技术方案：
31.一种基于轨迹识别的多功能互动激光棒，包括幕布显示设备和魔法棒主体1，所述魔法棒主体1的内部滑动连接有伸缩握持杆2，所述魔法棒主体1远离伸缩握持杆2的一端固定连接有安装套6，所述安装套6的内部安装有激光灯7，所述魔法棒主体1的两侧均安装有安装板10，所述安装板10的一侧固定连接有固定板9，所述固定板9靠近魔法棒主体1的一侧均固定连接有风扇13，所述魔法棒主体1的顶部且位于安装板10的一侧固定连接有无线信号收发器21，所述魔法棒主体1的顶部且位于无线信号收发器21远离安装板10的一侧开设有第二滑槽15，所述第二滑槽15的内部固定连接有主控板16，所述魔法棒主体1的外侧滑动连接有配合主控板16使用的防护板17，所述魔法棒主体1的顶部且位于防护板17远离安装板10的一侧安装有配合伸缩握持杆2定位使用的第一定位销4，在进行使用时通过手持伸缩握持杆2，根据使用时长度所需进行取出第一定位销4，将伸缩握持杆2抽出，直至所需，用过第一定位销4进行再次定位，通过安装有防滑条纹3避免长时间握持导致出现滑落情况，对整体设备起到了防护效果，通过两个风扇13运转，对激光灯7长时间运转时产生的高温进行辅助散热，通过关闭挡板8对激光灯7进行防尘防护，通过安装防护板17和第二定位销18方便对主控板16进行维护更换，整体结构简单，且具有多种功能满足了使用时所需，通过发光模块调节射在幕布显示设备时可视化的光亮程度、颜色精准度、黑边边框影响度，通过接收发数据库对此次照射路径、时长、光亮程度因素进行备份记录，通过采集模块采集魔法棒主体1在幕布显示设备外侧划出的线条和光点轨迹，提取模块对其中的相似图案、相似文字进行信息提取，识别模块进行图案和文字分类识别，对比模块用于调节可视化图案和文字时的亮度、射程范围、显示范围，调节至最佳状态，根据使用时所需可以设置更丰富的布景，对激光划出的数据及相应的分析结果进行管理、可视化和存储，有助于通过互联网云端实现此时激光画图案的调整，提高使用时的智能化水平。
32.进一步的，所述安装板10的内部均安装有对称分布的定位螺栓12，所述定位螺栓
12均与安装板10螺纹连接，所述定位螺栓12均与魔法棒主体1螺纹连接，所述伸缩握持杆2的顶部开设有等距分布且配合第一定位销4使用的通孔5，方便进行维护拆卸。
33.进一步的，所述魔法棒主体1的顶部且位于第二滑槽15的两侧均开设有导轨20，所述导轨20的内部均滑动连接有滑块19，所述滑块19的顶部均与防护板17固定连接，所述防护板17的顶部安装有延伸至魔法棒主体1内部的第二定位销18，所述固定板9的结构为l字型结构，配合滑动时的限位。
34.进一步的，所述伸缩握持杆2的外侧固定连接有防滑条纹3，两个所述固定板9相靠近激光灯7的一侧均安装有配合风扇13，两个所述固定板9相远离的一侧均安装有配合风扇13使用的滤网11，通过两个风扇13运转，对激光灯7长时间运转时产生的高温进行辅助散热。
35.进一步的，所述安装套6的内部且位于激光灯7的一侧滑动连接有挡板8，所述安装套6的内部开设有配合挡板8使用的第一滑槽14，通过关闭挡板8对激光灯7进行防尘防护。
36.进一步的，所述主控板16的内部安装有发光模块、控制模块和接收发数据库，所述发光模块和接收发数据库均与控制模块双向通讯连接，所述发光模块的输出端与幕布显示设备的输入端通讯连接，所述发光模块用于调节射在幕布显示设备时可视化的光亮程度、颜色精准度、黑边边框影响度；所述控制模块用于所述发光模块正常发光与关闭，同时所述控制模块还用于控制所述接收发数据库对此次照射路径、时长、光亮程度因素进行备份记录；所述接收发数据库用于对此次照射路径、时长、光亮程度因素进行备份记录，同时所述接收发数据库还用于将此次记录数据发送至所述控制模块内部，进行使用时选取与调节，在进行使用时，通过控制模块进行设备启动，通过采集模块进行红外画面采集，对采集画面进行图像增强，通过提取模块提取图像中的光点坐标，当提取失败时，返回重新进行红外画面采集，当提取成功时，进行下一环节；对采集画面进行透视校正，矫正摄像头视场与实际成像面的角度，使所成的图像为一个规范的画面，通过识别模块依次进行坐标重映射、图像累计、神经网络识别操作，判断是否与设计图案相匹配，当判断结果不匹配时，返回重新进行红外画面采集，当判断结果相匹配时，进行下一环节；对采集的图像进行反馈结果，通过接收发数据库对反馈结果进行重置累积图像，回到步骤s1中进行第二轮红外画面采集，通过发光模块调节射在幕布显示设备时可视化的光亮程度、颜色精准度、黑边边框影响度。
37.进一步的，所述幕布显示设备包括采集模块、提取模块、识别模块和对比模块，所述采集模块的输出端与提取模块的输出端通讯连接，所述提取模块的输出端与识别模块的输入端通讯连接，所述识别模块与对比模块双向通讯连接，所述采集模块用于采集魔法棒主体1在幕布显示设备外侧划出的线条和光点轨迹，得到所述采集数据，所述采集模块同时用于将采集的所述数据发送至所述提取模块内部，进行后续提取操作；利用光谱响应范围约800-900nm的红外摄像头，探测波长为850nm的红外激光点，其优点在于排除大部分可见光干扰，增强目标跟踪算法的鲁棒性，所述提取模块用于接收所述采集模块发送的采集数据，对其中的相似图案、相似文字进行信息提取，得到所述相似数据，所述提取模块还用于将所述相似数据发送至所述识别模块内部，进行后续识别操作；所述识别模块用于接收所述提取模块发送的所述相似数据，进行图案和文字分类识别，同时进行对应图案和文字可视化显示；所述对比模块用于调节可视化图案和文字时的亮度、射程范围、显示范围，调节至最佳状态，在进行使用时，通过控制模块进行设备启动，通过采集模块进行红外画面采
集，对采集画面进行图像增强，通过提取模块提取图像中的光点坐标，探测该阈值范围内所有的像素坐标点，并进行筛选，成功提取光点坐标，当提取失败时，返回重新进行红外画面采集，当提取成功时，进行下一环节；对采集画面进行透视校正，通过识别模块依次进行坐标重映射、图像累计、神经网络识别操作，将探测的坐标映射到一副新的轨迹图像中，随着每一帧的图像不断更新迭代，将每一帧的所探测到的光点坐标都映射到轨迹图像中，用深度学习目标检测的神经网络识别生成的轨迹图像，获得轨迹图像中目标的大小、信息、种类置信度，当置信度达到一定阈值，即判定与设计图案匹配，判断是否与设计图案相匹配，当判断结果不匹配时，返回重新进行红外画面采集，当判断结果相匹配时，进行下一环节；对采集的图像进行反馈结果，反馈识别的结果反馈给装置，装置做出对应的人际交互效果，通过接收发数据库对反馈结果进行重置累积图像，回到步骤s1中进行第二轮红外画面采集，通过发光模块调节射在幕布显示设备时可视化的光亮程度、颜色精准度、黑边边框影响度，清空上一次识别中探测到的所有光点坐标，为下一次新的识别做准备。
38.进一步的，所述主控板16的内部固定连接有控制芯片，所述幕布显示设备、魔法棒主体1、激光灯7、和风扇13无线信号收发器21均与控制芯片电性连接，实现了整体的正常运行。
39.实施例
40.s1、在进行使用时，通过控制模块进行设备启动，通过采集模块进行红外画面采集，利用光谱响应范围约800-900nm的红外摄像头，探测波长为850nm的红外激光点，其优点在于排除大部分可见光干扰，增强目标跟踪算法的鲁棒性，对采集画面进行图像增强，并将红外图像映射到hsv颜色模型上，通过提取模块提取图像中的光点坐标，预先设定好hsv颜色模型的阈值，探测该阈值范围内所有的像素坐标点，并进行筛选，成功提取光点坐标，当提取失败时，返回重新进行红外画面采集，当提取成功时，进行下一环节；
41.s2、对采集画面进行透视校正，通过识别模块依次进行坐标重映射、图像累计、神经网络识别操作，将探测的坐标映射到一副新的轨迹图像中，随着每一帧的图像不断更新迭代，将每一帧的所探测到的光点坐标都映射到轨迹图像中，用深度学习目标检测的神经网络识别生成的轨迹图像，获得轨迹图像中目标的大小、信息、种类置信度，当置信度达到一定阈值，即判定与设计图案匹配，判断是否与设计图案相匹配，当判断结果不匹配时，返回重新进行红外画面采集，当判断结果相匹配时，进行下一环节；
42.s3、对采集的图像进行反馈结果，反馈识别的结果反馈给装置，装置做出对应的人际交互效果，通过接收发数据库对反馈结果进行重置累积图像，回到步骤s1中进行第二轮红外画面采集，通过发光模块调节射在幕布显示设备时可视化的光亮程度、颜色精准度、黑边边框影响度，清空上一次识别中探测到的所有光点坐标，为下一次新的识别做准备。
43.具体的：在进行使用时，通过控制模块进行设备启动，通过采集模块进行红外画面采集，利用光谱响应范围约800-900nm的红外摄像头，探测波长为850nm的红外激光点，其优点在于排除大部分可见光干扰，增强目标跟踪算法的鲁棒性，对采集画面进行图像增强，并将红外图像映射到hsv颜色模型上，通过提取模块提取图像中的光点坐标，预先设定好hsv颜色模型的阈值，探测该阈值范围内所有的像素坐标点，并进行筛选，成功提取光点坐标，当提取失败时，返回重新进行红外画面采集，当提取成功时，进行下一环节；对采集画面进行透视校正，通过识别模块依次进行坐标重映射、图像累计、神经网络识别操作，随着每一
帧的图像不断更新迭代，将每一帧的所探测到的光点坐标都映射到轨迹图像中，用深度学习目标检测的神经网络识别生成的轨迹图像，获得轨迹图像中目标的大小、信息、种类置信度，当置信度达到一定阈值，即判定与设计图案匹配，判断是否与设计图案相匹配，当判断结果不匹配时，返回重新进行红外画面采集，当判断结果相匹配时，进行下一环节；对采集的图像进行反馈结果，反馈识别的结果反馈给装置，装置做出对应的人际交互效果，通过接收发数据库对反馈结果进行重置累积图像，回到步骤s1中进行第二轮红外画面采集，通过发光模块调节射在幕布显示设备时可视化的光亮程度、颜色精准度、黑边边框影响度，清空上一次识别中探测到的所有光点坐标，为下一次新的识别做准备，在进行使用时通过手持伸缩握持杆2，根据使用时长度所需进行取出第一定位销4，将伸缩握持杆2抽出，直至所需，用过第一定位销4进行再次定位，通过安装有防滑条纹3避免长时间握持导致出现滑落情况，对整体设备起到了防护效果，通过两个风扇13运转，对激光灯7长时间运转时产生的高温进行辅助散热，通过关闭挡板8对激光灯7进行防尘防护，通过安装防护板17和第二定位销18方便对主控板16进行维护更换，整体结构简单，且具有多种功能满足了使用时所需，通过发光模块调节射在幕布显示设备时可视化的光亮程度、颜色精准度、黑边边框影响度，通过接收发数据库对此次照射路径、时长、光亮程度因素进行备份记录，通过采集模块采集魔法棒主体1在幕布显示设备外侧划出的线条和光点轨迹，提取模块对其中的相似图案、相似文字进行信息提取，识别模块进行图案和文字分类识别，对比模块用于调节可视化图案和文字时的亮度、射程范围、显示范围，调节至最佳状态，根据使用时所需可以设置更丰富的布景，对激光划出的数据及相应的分析结果进行管理、可视化和存储，有助于通过互联网云端实现此时激光画图案的调整，提高使用时的智能化水平。
44.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。