一种虚拟交互多媒体互动展示装置及其系统的制作方法

本发明涉及虚拟交互，尤其是涉及一种虚拟交互多媒体互动展示装置及其系统。

背景技术：

1、近年来，数字多媒体产业发展迅猛，而虚拟交互的多媒体更是成为了展览展示中不可缺失的技术形式，在商场、科技馆和企业馆等场所使用广泛，且多以可互动的显示屏进行展示，提升了用户的体验。

2、然而，日常生活中，于商场、科技馆和企业馆内的多媒体互动显示屏的尺寸通常较大，这虽有利于提升用户的观看体验，但是所需要消耗的电力较大，在社会倡导节能减排的基础上，较大的电力消耗不利于节能，且增加了成本支出，并且，无论参观者是否进行虚拟互动，场内的多媒体互动显示屏均为常亮设置，这亦加大了电力消耗，需进行改进，且多媒体的互动显示屏在常亮的情况下，于场内也易产生光辐射和光污染，这在一定程度上对场内工作者的身体健康具有伤害，需进行改进。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种虚拟交互多媒体互动展示装置及其系统，以解决现有技术中存在的缺点。

2、上述目的通过以下技术方案来解决：

3、一种虚拟交互多媒体互动展示装置，包括外框、互动显示屏和四根用于对所述外框进行支撑的支撑杆，且四根所述支撑杆分别连接于所述外框的四角处，并且所述互动显示屏安装于所述外框内；

4、所述外框背面左右两侧的下端均开设有凹槽，且所述外框设置有两个支撑座，两个所述支撑座的一侧分别设置有上下两根固定杆，所述外框适配设置有护板，且两个所述凹槽的表面均开设有开口，并且所述支撑座分别与所述开口适配；

5、还包括测距机构、光感应机构和探测机构；

6、所述测距机构包括用于测量物体与互动显示屏之间的距离的激光测距仪，所述激光测距仪安装于所述外框的下端；

7、所述光感应机构包括用于感应外界光线强弱的环境光感应器，且所述环境光感应器安装于所述外框的上端；

8、所述探测机构包括用于探测所述互动显示屏前方物体的摄像头，且所述摄像头位于所述环境光感应器的一侧。

9、作为一种优选方案，两个所述开口上分别设置有上下两个第一磁铁圈，且四根所述固定杆远离所述支撑座的一端均贯穿设置有第二磁铁圈，并且所述固定杆分别与所述第一磁铁圈贯通连接，同时所述第二磁铁圈的直径分别与所述第一磁铁圈一致。

10、一种虚拟交互多媒体互动系统，包括融合分析系统，所述融合分析系统包括计算机处理模块、数据接收模块、计时模块和屏幕感应模块，所述数据接收模块负责接收所述测距机构、所述光感应机构和所述探测机构所获取的实时数据，所述计算机处理模块负责处理数据接收模块所获取的相关数据并做出相应调整。

11、作为一种优选方案，设定所述互动显示屏初始的亮度r1，并以初始的亮度r1为基础设定外界的环境亮度а1，同时以所述互动显示屏初始的亮度r1设定其开机亮度，并且所述互动显示屏的亮度分为5个梯度，分别为r1、r2至r5，每个梯度分别同等对应一个亮度。

12、作为一种优选方案，当所述互动显示屏开机时，则所述测距机构、所述光感应机构和所述探测机构启动运作，当所述探测机构未识别探测到所述互动显示屏的前方有人形状的物体时，则所述互动显示屏的亮度保持为初始的亮度r1，当所述探测机构识别探测到互动显示屏的前方有人形状的物体时，则所述互动显示屏的亮度上升一个梯度，即从亮度r1提升至亮度r2。

13、作为一种优选方案，所述计算机处理模块还包括用于用户互动行为分析的视觉处理单元、标注单元和更新单元，所述用户互动行为包括用户注视或/和操作；

14、所述视觉处理单元基于探测机构摄像头的视觉目标检测，对用户的脸部特征进行训练后确定所述用户互动行为；具体地，基于opencv开源库通过卷积网络提取脸部特征，即收集用户注视或/和操作的训练视频，提取视频帧得到图片集；

15、所述标注单元用于对所述图片集标注出用户脸部特征的鼻子、眼睛、嘴巴和头部的区域，获得鼻子、眼睛、嘴巴和头部区域的类别标签，使用大规模目标检测数据集coco上训练好的yolov5深度神经网络模型作为鼻子、眼睛、嘴巴和头部区域的检测模型，以用户注视或/和操作的训练图片集作为输入，并构建目标检测损失函数；

16、所述更新单元基于随机梯度下降，对鼻子、眼睛、嘴巴和头部区域检测模型的参数迭代式更新，得到训练好的鼻子、眼睛、嘴巴和头部区域检测模型。

17、作为一种优选方案，当确定所述用户互动行为为用户注视时，具体地当所述探测机构识别到人眼注视于所述互动显示屏时，且注视的时长通过所述计时模块计时达到5s以上时，则系统判定该参观者会持续观看所述互动显示屏上的画面内容，则所述互动显示屏从亮度r2提升至r4，反之则不提升，若后续所述探测机构识别到人眼未注视于所述互动显示屏时，且该时长超过20s时，则所述互动显示屏的亮度从r4降至r2，若后续所述探测机构未识别到所述互动显示屏前方有人形状的物体时，则所述互动显示屏的亮度从r2降至初始的亮度r1。

18、作为一种优选方案，当确定所述用户互动行为为用户操作时，具体地当所述测距机构探测到人形状的物体距离所述互动显示屏小于1m时，则系统判定参观者会于所述互动显示屏上进行操作，此时，则开启所述屏幕感应模块的运作，当所述屏幕感应模块检测到参观者的手指于所述互动显示屏上有划动操作的动作时，则所述互动显示屏的亮度提升至最大的亮度r5，反之，若所述测距机构探测到参观者逐步远离所述互动显示屏，且与所述互动显示屏的距离超过1m以上时，则系统判定参观者没有操作所述互动显示屏的需求，在此情况下，所述互动显示屏从亮度r5逐步下降至亮度r2。

19、作为一种优选方案，当所述光感应机构探测到外界的环境亮度提升时，则所述互动显示屏的亮度对应的提升，当所述互动显示屏的亮度随外界的环境亮度对应的提升时，在此过程中，若所述探测机构未识别到所述互动显示屏的前方有人形状的物体时，则所述互动显示屏的亮度最多提升至亮度r3，在此情况下，无论外界的环境亮度是否继续提升，若后续识别到人眼注视于所述互动显示屏时，则所述互动显示屏的亮度从亮度r3提升至亮度r4。

20、有益效果

21、本发明通过对互动显示屏的亮度进行设定，且通过对用户进行探测和观察，可调节互动显示屏的亮度，使得在不同的情况下，互动显示屏具有不同的显示亮度，当探测到互动显示屏前没有参观者时，则互动显示屏的亮度会保持在初始亮度，使得互动显示屏处于低亮度的状态，当探测到互动显示屏前有参观者时，则互动显示屏的亮度会随之提升一个梯度，且在参观者注视互动显示屏时，亮度又会随着提升，进而可在节约电力的同时又可确保参观者的观感体验，并且，当参观者在进行虚拟互动而对互动显示屏进行操作时，互动显示屏的亮度又会提升，以确保互动显示屏有足够的亮度确保参观者进行有效的交互，除此之外，互动显示屏的亮度还可视外界环境亮度的变动进行调节，更有效地提升了互动显示屏的节能使用，节约了电力等成本的支出，同时，随外界的环境亮度而调节互动显示屏的亮度，亦能在一定程度上降低光污染和光辐射，对于确保场内工作人员的身体健康具有裨益，并且，通过护板、支撑座和固定杆的使用，可对互动显示屏起到一定的防护作用，以免互动显示屏在电离子等静电的作用下积聚灰尘而影响显示的清晰度。

22、综上所述，本发明可视参观者等用户的状态和外界的环境光线而实时调节互动显示屏的显示亮度，且能确保用户的使用体验，不仅节约了电能，亦能在一定程度上保护相关工作人员的身体健康，适合推广使用。