[发明专利]基于背投幕投影的益智游戏装置、控制方法、介质及应用

权利要求书

1.一种基于背投幕投影的益智游戏装置的控制方法，其特征在于，所述基于背投幕投影的益智游戏装置的控制方法包括以下步骤：

步骤一，将主控计算机与投影仪相连，通过电源或利用AC/DC转换器连接市电为微处理器供电；

步骤二，机械底座装置和机械杯子装置与主控计算机进行蓝牙通信，将从机械装置的微处理器中的得到图片数据结果发送至主控计算机；

步骤三，主控计算机利用图像识别技术进行分析，将分析数据结果通过蓝牙通信传送至微处理器，同时利用Socket通信传输至Unity3D游戏引擎；

步骤四，微处理器依据从主控计算机处传输的数据信息操控电机马达的转动；通过Unity3D游戏引擎，利用.NET的多线程串口通信技术和AI状态机技术实现主控计算机对投影场景的控制；

步骤五，经过主控计算机处理对投影场景产生实时改变，通过投影仪将主控计算机中构建的场景实时地投影到背投幕上。

2.如权利要求1所述的基于背投幕投影的益智游戏装置的控制方法，其特征在于，所述步骤二蓝牙通信包括：HC-06蓝牙模块与主控计算机之间以9600波特率的进行字符串数据传输，并使用Python语言进行编译。

3.如权利要求1所述的基于背投幕投影的益智游戏装置的控制方法，其特征在于，所述步骤三主控计算机利用图像识别技术进行分析包括：

(1)对图像进行灰度值转化并使用HSV色域表示；

(2)设定颜色的阈值上限为(35，50，100)，设定颜色阈值的下限为(77，255，255)；

(3)设定掩膜取值范围、使用双边滤波消除图片噪声并进行边缘识别：

在上述双滤波公式中，像素权重为Gr，空间距离权重为Gs。

(4)进行使用霍夫圆检测算法识别图形，如果识别成功，则再获取图形的坐标和半径信息，再将结果通过蓝牙通信传送至微处理器，同时利用Socket通信传输至Unity3D游戏引擎。其中，霍夫圆检测算法使用笛卡尔坐标系：

(x-a)²+(y-b)²＝r²

该算法在笛卡尔坐标系中追踪图像中每个点对于曲线的交点。若交于一点的曲线数量超过限定阈值，则判定此图像为一个圆。

4.如权利要求1所述的基于背投幕投影的益智游戏装置的控制方法，其特征在于，所述步骤四场景控制的实现方法包括：使用LoadLevel函数进行场景加载，使用LoadLevelAdditiveAsync函数在后台以附加方式和异步方式加载关卡来实现场景的无缝切换，并使用预制体实现新场景的加载。

5.一种实施权利要求1～4任意一项所述控制方法的基于背投幕投影的益智游戏装置，其特征在于，所述基于背投幕投影的益智游戏装置，设置有：

背投幕；

所述背投幕前方安装有摄像头，所述背投幕后方安装有投影仪，所述投影仪及摄像头连接控制主机；

机械装置中包含微处理器，所述微处理器通过数据线连接蓝牙模块及电机马达，所述微处理连接电源驱动模块。

6.如权利要求5所述基于背投幕投影的益智游戏装置，其特征在于，所述背投幕采用PVC。

7.如权利要求5所述基于背投幕投影的益智游戏装置，其特征在于，所述基于背投幕投影的益智游戏装置，还设置有机械杯子装置和泡沫积木；其中，所述机械杯子装置包括微处理器，与微处理器连接的蓝牙模块，与微处理器连接的电机马达，与电机马达相连的转盘，与微处理器连接的电源驱动模块。