互動投影最近一直比較火，價格卻是不菲，最近研究了一下，其實原理是很簡單的。

我們知道光是一種電磁波，它的波長區(qū)間從幾個納米（1nm=10-9m）到1毫米（mm）左右。人眼可見的只是其中一部分，我們稱其為可見光，可見光的波長范圍為380nm～780nm，可見光波長由長到短分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫光，波長比紫光短的稱為紫外光，波長比紅外光長的稱為紅外光。普通的攝像頭感光芯片分為CCD或者CMOS, CCD色彩更好一些，CMOS造價便宜些， ，它們都有一種特殊的本領(lǐng)，那就是感知人眼看不到的區(qū)域。它們對近紅外線也都非常敏感。那么當使用濾光片技術(shù)過濾掉可見光以后，那么攝像機看到的是什么的，應該是一片由紅外輻射組成的圖像。

投影機投射的光線是可見光部分，它的紅外部分被它內(nèi)部的過濾膜過濾掉了，這樣對于攝像機來講它看不到投影機投射的內(nèi)容，如果紅外線如果強的話，攝像機就可以看見人體了。怎樣加強攝像機看到的物體的圖像呢，幸運的是目前市場上這樣紅外主動發(fā)射技術(shù)已經(jīng)很成熟了，例如監(jiān)控市場上賣的那種夜視攝像頭就可以發(fā)射近紅外(850 nm), 功率更大的有專門的遠距離紅外燈，不過目前夜視攝像頭可以達到5m的距離，所以不需要了。夜視攝像頭主動發(fā)射紅外，然后ccd傳感器接受紅外，那么互動投影中最難的部分，人體與背景虛擬對象的分割就解決了，攝像機得到的是一副黑白的單色背景的包括人的圖像。

一張紅外相機的圖片

那么下一步，怎樣檢測人體部分呢。這里對于計算機視覺來講就是一個非常簡單的技術(shù)了，就是差分，差分就是把攝像頭得到的連續(xù)兩幀的圖像進行相減，那么得到的是什么呢，得到的是運動的部分，所以說只要人在動，差分就會把動的部分截取下來。接下來就是分析得到的數(shù)據(jù)了，再將虛擬部分投射出來了，不復雜吧。

差分圖像示例：
當然復雜的互動投影不只是這些技術(shù)，這些只是最基本的原理了，其間還涉及到攝像機的標定，光流法尋找運動方向,性能的優(yōu)化處理，特殊的效果。

那么互動投影最基本的設(shè)備有那些呢，

A 紅外攝像機（只看紅外部分，可以用監(jiān)控市場上賣的那種夜視攝像頭200－800元不等，如果追求更高實時交互性,可以使用高速紅外相機。），
B 紅外濾光片（過濾可見光,圖為光譜范圍）

C 高流明的投影機，(如果你沒有投影機的話，也可以用你的LCD顯示器代替，就可以跟你的手互動了。)
D 電腦一臺(強勁的CPU是關(guān)鍵嘍，如果你需要顯示3d圖形，高效的顯卡也不能缺少。)
E 視頻采集卡一個(負責從攝像機的模擬信號轉(zhuǎn)到計算機的數(shù)字信號)

F 視頻連接線等等

軟件部分有

A 視頻獲取 directshow 或者vfw 或者采集卡的開發(fā)包

B 視頻分析 (直接用bmp也可以， opencv更好了)

C 界面顯示 (directx 3d 或者opengl 或者 flash)

D 其他輔助庫 比如物理引擎ODE,載入3D模型庫(lib3ds)等等