CN114827541A - 一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及科普教育技术领域，尤其是一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***及方法。一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***及方法包括手持电子设备、控制计算机、成像显示设备、音频播放设备、灯光组件、红外探测装置。手持电子设备、成像显示设备、音频播放设备、灯光组件、红外探测装置与控制计算机电性连接。本发明能够通过声、光、图像等对太阳望远镜结构、太阳望远镜后端仪器以及太阳望远镜采集的科学级图像，并且保证游客观看的太阳图像展示内容不变，实现了自动根据展馆内人流密度调整展览模式，实现智能化疏导人群，缓解展馆内人群的拥挤情况。

Description

一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***及方法

技术领域

本发明涉及科普教育技术领域，尤其是一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***及方法。

背景技术

60cm太阳望远镜项目是上海天文馆(上海科技馆分馆)重要的天文观测设备之一，其主要功能在于实时观测太阳，实时获取多个波段太阳像。科普展示和科普教育是60cm太阳望远镜设备的重要内容，也是根本出发点。因此，强大的科普展示能力和深入浅出的科普教育能力是60cm太阳望远镜方案设计过程中的重要考虑之一。

目前太阳望远镜建设以及太阳观测领域，后端光学***建设都着眼于专业应用出发。但是，如何在保证太阳望远镜满足专业应用的前提下，并能够内容丰富、形象生动地对太阳望远镜后端光学***诸多仪器设备、观测成像、演化机理等进行展示，面临着较大困难，是急需解决的问题。

并且在节假日尤其是寒暑假期间，参观展馆的游客人数爆发式增加，展馆内人流量大，由于常规的太阳图像展览模式播放周期长，游客会长时间滞留展馆内观看展览内容，加重展馆内人群的拥挤程度，增加安全隐患。在保证游客观看的太阳图像展示内容不变，根据展馆内人流密度自动调整展览模式，有效减短播放周期，在单位时间内提高游客离去率，缓解展馆巨大的人流量压力，是亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***，包括手持电子设备、控制计算机、成像显示设备、音频播放设备、灯光组件以及红外探测装置；

所述手持电子设备与控制计算机电性连接，用于与控制计算机通信并向控制计算机发送指令；

所述成像显示设备与控制计算机电性连接，用于获取控制计算机输出的图像信息并显示；

所述音频播放设备与控制计算机电性连接，用于获取控制计算机输出的音频信息并播放；

所述灯光组件与控制计算机电性连接，用于获取控制计算机输出的灯光控制信号并执行灯光的控制动作；

所述红外探测装置与控制计算机电性连接，用于获取展馆内的红外图像并向控制计算机发送展馆红外图像。

优选的，所述手持电子设备包括指令单元，所述指令单元用于生成控制指令，并将控制指令发送给控制计算机；

所述控制指令包括图像控制指令、音频控制指令、灯光控制指令以及顺序控制指令；

所述图像控制指令用于控制成像显示设备显示内容；

所述音频控制指令用于控制音频播放设备播放内容；

所述灯光控制指令用于控制灯光组件的开闭；

所述顺序控制指令包括用于控制成像显示设备显示的多个内容的图像顺序指令、用于控制音频播放设备播放的多个内容的音频顺序指令、用于控制多个灯光开闭顺序的灯光顺序指令。

优选的，所述手持电子设备还包括第一存储单元和模式单元；

所述第一存储单元用于存储模式选择指令以及对应的控制指令生成策略；

所述模式单元获取输入的模式选择指令，在第一存储单元中查询模式选择指令对应的控制指令生成策略，并且将控制指令生成策略发送给指令单元；

所述控制指令生成策略用于控制所述指令单元生成控制指令。

优选的，所述控制计算机包括第二存储单元，所述第二存储单元用于存储图像内容、视频内容、音频内容、文字内容以及；

所述图像内容包括太阳图像，太阳图像包括TiO波段全日面光球像、Hαline全日面色球像、Ca K line全日面白光像、TiO波段高分辨率光球像、Hα波段高分辨率色球像以及太阳光谱仪图像；

所述视频内容包括天文科普视频和三维动画，所述音频内容包括天文科普音频，所述文字内容包括图像内容、视频内容对应的文字说明。

优选的，所述控制计算机还包括处理单元，所述处理单元包括图像处理模块、数据处理模块以及控制模块；

所述图像处理模块用于扫描红外图像中的色彩差异，根据色彩差异识别温度介于35-42摄氏度之间的物体，并对符合温度要求的物体进行标记；

所述数据处理模块用于统计红外图像中的标记数量，计算出展馆总人数以及根据展馆总人数和展馆面积计算实时人流密度系数a₀，其计算公式为：

所述控制模块用于比对实时人流密度系数与预设人流密度系数，判断人流密度，并且控制成像显示设备采用太阳图像快速展示模式或太阳图像常规展示模式。

优选的，所述控制模块中预设人流密度系数为a₁；

实时人流密度系数a₀大于预设人流密度系数a₁，判断人流密度处于拥挤状态，所述控制模块控制成像显示设备采用太阳图像快速展示模式；

实时人流密度系数a₀小于等于预设人流密度系数a₁，判断人流密度处于正常状态，所述控制模块控制成像显示设备采用太阳图像常规展示模式。

优选的，太阳图像快速展示模式为：

显示器1播放TiO波段全日面望远镜成像光束三维动画，时长3 秒，之后显示器2打开并显示TiO波段全日面光球像；

显示器1播放Hαline全日面望远镜成像光束三维动画，时长 3秒，之后显示器3打开并显示Hαline全日面色球像；

显示器1播放Ca K line全日面望远镜成像光束三维动画，时长3秒，之后显示器4打开并显示Ca K line全日面白光像；

显示器1播放太阳望远镜及后端光学***成像光束三维动画，时长3秒，之后显示器5打开并显示位于显示器屏幕上方的TiO波段高分辨率光球像和位于显示器屏幕下方的Hα波段高分辨率色球像；

显示器1播放太阳望远镜及太阳光谱仪成像光束三维动画，时长 3秒，之后显示器6打开并显示太阳光谱仪图像。

优选的，太阳图像常规展示模式为：

显示器1播放TiO波段全日面望远镜成像光束三维动画，时长3 秒并循环播放，显示器2～显示器6依次打开并显示TiO波段全日面光球像，之后显示器6～显示器3依次关闭；

显示器1播放Hαline全日面望远镜成像光束三维动画，时长 3秒并循环播放，显示器3～显示器6依次打开并显示Hαline全日面色球像，之后显示器6～显示器4依次关闭；

显示器1播放Ca K line全日面望远镜成像光束三维动画，时长 3秒并循环播放，显示器4～显示器6依次打开并显示Ca K line全日面白光像，之后显示器6、显示器5依次关闭；

显示器1播放太阳望远镜及后端光学***成像光束三维动画，时长3秒并循环播放，显示器5和显示器6依次打开并显示位于显示器屏幕上方的TiO波段高分辨率光球像和位于显示器屏幕下方的Hα波段高分辨率色球像，之后显示器6关闭；

显示器1播放太阳望远镜及太阳光谱仪成像光束三维动画，时长 3秒并循环播放，显示器6打开并显示太阳光谱仪图像。

优选的，所述红外探测装置采用360度全景摄像角度，设于展馆顶部，安装位置距离地面2.5米-3.5米。

优选的，所述太阳望远镜展览***还包括太阳望远镜、光学平台、光学仪器以及投影设备；

所述太阳望远镜用于获取太阳的光学辐射；

所述光学仪器放置于光学平台上，用于将太阳望远镜输出的光束传输到投影设备上；

所述投影设备用于将光学仪器输入的光束投射输出。

优选的，所述灯光组件包括环境灯、仪器指示灯和备用灯；

所述环境灯设置在展览***所在空间内，用于给展览***所在空间提供照明光源；

所述仪器指示灯设置在展览***所在空间内，用于指示所述光学仪器或者光学平台所在位置；

所述备用灯设置在光学平台上，备用灯用于作为替代太阳光的光源。

优选的，所述控制计算机与备用灯连接，控制计算机能够向备用灯发送灯光控制指令；

灯光控制指令包括用于打开备用灯的启动备用灯控制指令和用于关闭备用灯的关闭备用灯控制指令；

所述控制指令还包括天气模式指令，手持电子设备获取天气模式指令，并发送给控制计算机；

控制计算机获取天气模式指令，根据天气模式指令生成启动备用灯控制指令或者关闭备用灯控制指令，并发送给备用灯。

一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览方法，包括以下步骤：

S100：准备程序，包括：

打开环境灯和红外探测装置、关闭仪器指示灯和备用灯；

选择天气模式，当太阳望远镜具备观测条件时将太阳望远镜指向太阳，反之指向所述备用灯；

选择太阳图像展示模式，控制计算机识别红外图像并判断人流密度，如果处于拥挤状态，控制成像显示设备采用太阳图像快速展示模式显示，反之控制成像显示设备采用太阳图像常规展示模式显示；

S200：音频播放设备播放语音讲解音频；

S300：环境灯的亮度被调暗直至关闭；

S400：动画及视频播放，成像显示设备播放太阳望远镜三维动画和太阳望远镜实时监控视频；

S500：控制计算机根据输入的控制指令，控制仪器指示灯规律性的开启和关闭；

S600：太阳光束展示，判断太阳望远镜观测条件，如果不具备观测条件则控制备用灯开启，反之则控制备用灯保持关闭；

S700：太阳图像展示，判断太阳望远镜观测条件，如果不具备观测条件从控制计算机获取储存的历史太阳图像，并发送给成像显示设备进行显示，反之从控制计算机获取太阳望远镜采集的实时图像，并发送给成像显示设备进行显示；

S800：展示结束，打开环境灯。

本发明的有益效果体现在：

本发明的太阳望远镜展览***能够通过声、光、图像等对太阳望远镜结构、太阳望远镜后端仪器以及太阳望远镜采集的科学级图像，进行形象生动的展示，能够全面、科学地展示太阳望远镜的高新技术成果，让公众更加全面了解太阳望远镜及我国的行星际空间探测事业。

解决常规太阳图像展览模式播放周期长，导致游客会长时间滞留展馆内观看展览内容，加重展馆内人群的拥挤程度，增加安全隐患的问题。并且保证游客观看的太阳图像展示内容不变，实现了自动根据展馆内人流密度调整展览模式，实现智能化疏导人群，减少现场讲解人员的调度操作，降低了人工成本支出。

附图说明

图1为本发明实施例自动调节展示模式的太阳望远镜展览***示意图；

图2为本发明实施例自动调节展示模式的太阳望远镜展览***的成像显示设备数量及布置方式示意图；

图3为本发明实施例中红外探测装置采集图像的示意图；

图4为本发明实施例自动调节展示模式的太阳望远镜展览***的太阳图像展示模式控制流程示意图；

图5为本发明实施例中的太阳望远镜、光学平台、光学仪器以及投影设备连接关系示意图；

图6为本发明实施例中仪器指示灯布局示意图；

图7为本发明自动调节展示模式的太阳望远镜展览方法流程图；

图8为本发明自动调节展示模式的太阳望远镜展览方法的太阳图像快速展示模式的流程图；

图9为本发明自动调节展示模式的太阳望远镜展览方法的太阳图像常规展示模式的流程图；

图10为本发明自动调节展示模式的太阳望远镜展览方法的科普演示流程图；

图11为本发明自动调节展示模式的太阳望远镜展览方法的天气模式选择示意图；

图12为本发明自动调节展示模式的太阳望远镜展览方法的日常演示过程示意图；

附图标记：1-手持电子设备；2-控制计算机；3-红外探测装置； 4-成像显示设备；5-音频播放设备；6-灯光组件；8-光学仪器；9- 投影设备；10-光学平台；11-局域网设备。

具体实施方式

下面结合附图及本发明的实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***，包括手持电子设备、控制计算机、成像显示设备、音频播放设备、灯光组件以及红外探测装置；

所述手持电子设备与控制计算机电性连接，用于与控制计算机通信并向控制计算机发送指令；

所述成像显示设备与控制计算机电性连接，用于获取控制计算机输出的图像信息并显示；

所述音频播放设备与控制计算机电性连接，用于获取控制计算机输出的音频信息并播放；

所述灯光组件与控制计算机电性连接，用于获取控制计算机输出的灯光控制信号并执行灯光的控制动作；

所述红外探测装置与控制计算机电性连接，用于获取展馆内的红外图像并向控制计算机发送展馆红外图像。

本实施例中，手持电子设备1是平板电脑，控制计算机2是一台式电脑，成像显示设备4是六个呈一字型排布的55英寸显示器，音频播放设备5是一套3D环绕音响***，红外探测装置3是全景红外摄像头，手持电子设备1通过局域网设备11或传输线设备与所述控制计算机2进行控制指令传输。红外探测装置3与控制计算机2电性连接，可以将采集的展馆内红外图像通过数据线传输给控制计算机2 进行处理运算。

目前太阳望远镜建设以及太阳观测领域，后端光学***建设都着眼于专业应用出发。但是，如何在保证太阳望远镜满足专业应用的前提下，并能够内容丰富、形象生动地对太阳望远镜后端光学***诸多仪器设备、观测成像、演化机理等进行展示，面临着较大困难。而且在节假日尤其是寒暑假期间，参观展馆的游客人数爆发式增加，展馆内人流量大，由于常规的太阳图像展览模式播放周期长，游客会长时间滞留展馆内观看展览内容，加重展馆内人群的拥挤程度，增加安全隐患。

本实施例的自动调节展示模式的太阳望远镜展览***，能够应用于天文馆、科技馆等场馆，与太阳望远镜连接，获取太阳望远镜的图像，通过声、光、图像等对太阳望远镜结构、太阳望远镜后端仪器以及太阳望远镜采集的科学级图像，进行形象生动的展示。同时，由红外探测装置采集展馆内红外图像，控制计算机根据人流密度自动选择太阳图像展示模式，减少游客在展厅的滞留时间，减少安全隐患。

实施例2

所述手持电子设备包括指令单元，所述指令单元用于生成控制指令，并将控制指令发送给控制计算机；

所述控制指令包括图像控制指令、音频控制指令、灯光控制指令以及顺序控制指令；

所述图像控制指令用于控制成像显示设备显示内容；

所述音频控制指令用于控制音频播放设备播放内容；

所述灯光控制指令用于控制灯光组件的开闭；

所述顺序控制指令包括用于控制成像显示设备显示的多个内容的图像顺序指令、用于控制音频播放设备播放的多个内容的音频顺序指令、用于控制多个灯光开闭顺序的灯光顺序指令。

科技馆的展示场馆根据排期会在特定时间对特定的内容进行讲解展示，其余时间为日常展示。讲解演示的过程又根据展示的内容不同，部分内容讲解员进行讲解，同时结合预先设置的图像，还有一部分内容通过音频和视频结合进行展示。

在此过程中，现有技术需要后台工作人员分别对视频、音频以及灯光进行控制，对于有讲解员讲解的过程还需要工作人员根据讲解员讲解的内容对视频、音频以及灯光进行控制。由人工进行控制必然存在控制时间的不一致，影响参与游客的体验。

本实施例的太阳望远镜展览***能够通过顺序控制指令，在日常演示过程中，预先设置图像、音频的演示顺序，控制计算机能够根据顺序自动循环演示指定的内容。

对于讲解员讲解的过程，讲解员能够根据讲解的内容以及自身的安排指定图像、音频、灯光的顺序，某一内容根据顺序演示完成后，自动演示过程中断，讲解员进行讲解，某个内容讲解结束后，讲解员能够通过手持电子设备控制图像、音频进入下一阶段的演示顺序。可重复上述过程，直至演示结束。

本实施例的太阳望远镜展览***的手持电子设备能够生成顺序控制指令，提高控制计算机的自动化程度，在不同的演示过程中通过顺序控制指令高度集成化地对图像、音频、灯光进行控制，优化参与者的观看体验。

实施例3

所述手持电子设备还包括第一存储单元和模式单元；

所述第一存储单元用于存储模式选择指令以及对应的控制指令生成策略；

所述模式单元获取输入的模式选择指令，在第一存储单元中查询模式选择指令对应的控制指令生成策略，并且将控制指令生成策略发送给指令单元；

所述控制指令生成策略用于控制所述指令单元生成控制指令。

本实施例中，模式选择指令以及对应的控制指令生成策略可以是针对不同的场景模式所设定的指令生成策略，举例来说，模式选择指令包括：自动演示模式、单步演示模式以及日常演示模式；

自动演示模式下所有演示的内容全部通过顺序控制指令生成，不需要人工介入，完成一次演示后终止。单步演示模式下所有演示的内容顺序预先排列生成，每个过程的开始需要讲解人员通过手持电子设备进行操作。日常演示模式下演示的内容根据设定的顺序自动循环进行演示。

在具体实现过程中，太阳望远镜展览***的手持电子设备能够生成顺序控制指令，提高控制计算机的自动化程度，在不同的演示过程中通过顺序控制指令高度集成化地对图像、音频、灯光进行控制，优化参与者的观看体验。

实施例4

所述控制计算机包括第二存储单元，所述第二存储单元用于存储图像内容、视频内容、音频内容、文字内容以及；

所述图像内容包括太阳图像，太阳图像包括TiO波段全日面光球像、Hαline全日面色球像、Ca K line全日面白光像、TiO波段高分辨率光球像、Hα波段高分辨率色球像以及太阳光谱仪图像；

所述视频内容包括天文科普视频和三维动画；

所述音频内容包括天文科普音频；

所述文字内容包括图像内容、视频内容对应的文字说明。

本实施例中，太阳望远镜三维动画包括上海天文馆魔力太阳塔三维建筑动画、60cm太阳望远镜结构三维动画以及60cm太阳望远镜后端光学***三维动画。太阳图像包括TiO波段全日面光球像、Hα line全日面色球像、Ca K line全日面白光像、TiO波段高分辨率光球像、Hα波段高分辨率色球像以及太阳光谱仪图像以及太阳望远镜三维动画和太阳图像都存放于控制计算机中。

在具体实现过程中，太阳望远镜三维动画和太阳图像都存放于控制计算机中，并且控制计算机与成像显示设备、音频播放设备、灯光组件、光学仪器以及投影设备连接，控制计算机直接向成像显示设备发送图像信息、向音频播放设备发送音频信号，提高图像传输的效率。

实施例5

所述控制计算机还包括处理单元，所述处理单元包括图像处理模块、数据处理模块以及控制模块；

所述图像处理模块用于扫描红外图像中的色彩差异，根据色彩差异识别温度介于35-42摄氏度之间的物体，并对符合温度要求的物体进行标记；

所述数据处理模块用于统计红外图像中的标记数量，计算出展馆总人数以及根据展馆总人数和展馆面积计算实时人流密度系数a₀，其计算公式为：

所述控制模块用于比对实时人流密度系数与预设人流密度系数，判断人流密度，并且控制成像显示设备采用太阳图像快速展示模式或太阳图像常规展示模式。

本实施例中，控制计算机的处理单元为台式计算机CPU，红外探测装置采集到红外图像传输给控制计算机后，控制计算机的图像处理模块会自动识别红外图像中因为温度不同导致的不同颜色信息，根据颜色信息推算符合温度要求的物体标记。对整个图片识别完成后，对标记进行加权运算，算出展馆内总的人数，随后根据实时人流密度系数计算公式进行计算，将计算结果与预设人流密度系数比对，根据比对结果控制成像显示设备的太阳图像展示模式。

本实施例中可通过红外探测装置快速有效地实时监测展馆内人流密度，通过红外探测装置与控制计算机电性连接，可实现自动化控制成像显示设备的太阳图像展示模式，减少游客在展厅的滞留时间，减少安全隐患，又给游客提供良好的观影体验。

实施例6

所述控制模块中预设人流密度系数为a₁；

实时人流密度系数a₀大于预设人流密度系数a₁，判断人流密度处于拥挤状态，所述控制模块控制成像显示设备采用太阳图像快速展示模式；

实时人流密度系数a₀小于等于预设人流密度系数a₁，判断人流密度处于正常状态，所述控制模块控制成像显示设备采用太阳图像常规展示模式；

优选的，太阳图像快速展示模式为：

显示器1播放TiO波段全日面望远镜成像光束三维动画，时长3 秒，之后显示器2打开并显示TiO波段全日面光球像；

显示器1播放Hαline全日面望远镜成像光束三维动画，时长 3秒，之后显示器3打开并显示Hαline全日面色球像；

显示器1播放Ca K line全日面望远镜成像光束三维动画，时长 3秒，之后显示器4打开并显示Ca K line全日面白光像；

显示器1播放太阳望远镜及后端光学***成像光束三维动画，时长3秒，之后显示器5打开并显示位于显示器屏幕上方的TiO波段高分辨率光球像和位于显示器屏幕下方的Hα波段高分辨率色球像；

显示器1播放太阳望远镜及太阳光谱仪成像光束三维动画，时长 3秒，之后显示器6打开并显示太阳光谱仪图像。

优选的，太阳图像常规展示模式为：

显示器1播放TiO波段全日面望远镜成像光束三维动画，时长3 秒并循环播放，显示器2～显示器6依次打开并显示TiO波段全日面光球像，之后显示器6～显示器3依次关闭；

显示器1播放Hαline全日面望远镜成像光束三维动画，时长 3秒并循环播放，显示器3～显示器6依次打开并显示Hαline全日面色球像，之后显示器6～显示器4依次关闭；

显示器1播放Ca K line全日面望远镜成像光束三维动画，时长 3秒并循环播放，显示器4～显示器6依次打开并显示Ca K line全日面白光像，之后显示器6、显示器5依次关闭；

显示器1播放太阳望远镜及后端光学***成像光束三维动画，时长3秒并循环播放，显示器5和显示器6依次打开并显示位于显示器屏幕上方的TiO波段高分辨率光球像和位于显示器屏幕下方的Hα波段高分辨率色球像，之后显示器6关闭；

显示器1播放太阳望远镜及太阳光谱仪成像光束三维动画，时长 3秒并循环播放，显示器6打开并显示太阳光谱仪图像。

本实施例中，预设人流密度系数优选为2人/平方米，实时人流密度系数大于2人/平方米时，控制计算机控制成像显示设备采用太阳图像快速展示模式，实时人流密度系数小于等于2人/平方米时，控制计算机控制成像显示设备采用太阳图像常规展示模式。

太阳图像快速展示模式与太阳图像常规展示模式的内容是一样的，前者取消了多屏显示器之间的联动展示，相比太阳图像常规展示模式节省了逐屏打开以及逐屏关闭图像的时间，减短了太阳图像展示周期，加速展馆内人流流动，缓解展馆拥挤。

实施例7

所述红外探测装置采用360度全景摄像角度，设于展馆顶部，安装位置距离地面2.5米-3.5米。

本实施例中提供了一种红外探测装置优选的安装位置，将其安装于展馆顶部中央，可有效减少人与人之间的红外图像遮挡，保证采集的红外图像清晰，便于控制计算机对红外图像识别，减少图像采集过程中的误差，从而减展馆总人数的统计误差。安装位置距离地面 2.5-3.5米既能采集清晰的红外图像，又能保证合理的采集范围。

实施例8

所述太阳望远镜展览***还包括太阳望远镜、光学平台、光学仪器以及投影设备；

所述太阳望远镜用于获取太阳的光学辐射；

所述光学仪器放置于光学平台上，用于将太阳望远镜输出的光束传输到投影设备上；

所述投影设备用于将光学仪器输入的光束投射输出。

本实施例中，光学仪器将太阳望远镜输出的光束传输到投影设备，投影设备将光学仪器输入的光束投射输出，在演示区域内形成光束，通过光束进行形象生动的展示。

结合成像显示设备播放的图像内容，能够全面、科学地展示太阳望远镜的高新技术成果，让公众更加全面了解太阳望远镜及我国的行星际空间探测事业。

实施例9

所述灯光组件包括环境灯、仪器指示灯和备用灯；

所述环境灯设置在展览***所在空间内，用于给展览***所在空间提供照明光源；

所述仪器指示灯设置在展览***所在空间内，用于指示所述光学仪器或者光学平台所在位置；

所述备用灯设置在光学平台上，备用灯用于作为替代太阳光的光源。

本实施例中，灯光组件中的环境灯和备用灯都是LED灯，其中环境灯是设备室的灯光，负责整个房间照明作用，而备用灯是太阳光的替代光源，仅当60cm太阳望远镜不具备观测条件时工作。

仪器指示灯为发光二极管组成的灯带，设置在太阳望远镜后端光学***的光学仪器及成像设备附近，为了满足展览和专业观测需求，后端光学***和仪器指示灯都放置到一个3米×3米，高为0.85米的光学平台上。

在讲解相关的光学仪器时，控制计算机控制相应的仪器指示灯亮起，能够提醒参与者快速得知详解内容对应的光学仪器的位置，能够全面、科学地展示太阳望远镜的高新技术成果。

实施例10

所述控制计算机与备用灯连接，控制计算机能够向备用灯发送灯光控制指令；

灯光控制指令包括用于打开备用灯的启动备用灯控制指令和用于关闭备用灯的关闭备用灯控制指令；

所述控制指令还包括天气模式指令，手持电子设备获取天气模式指令，并发送给控制计算机；

控制计算机获取天气模式指令，根据天气模式指令生成启动备用灯控制指令或者关闭备用灯控制指令，并发送给备用灯。

在具体实现过程中，讲解人员根据当时天气情况通过手持电子设备输入天气模式指令，本实施例的天气模式包括晴天模式和阴天模式，晴天的天气下，太阳望远镜能够获取太阳的光学辐射，光学仪器将太阳望远镜输出的光束传输到投影设备，投影设备将光学仪器输入的光束投射输出，在演示区域内形成光束，通过光束进行形象生动的展示。

阴天模式下，太阳望远镜不具备观测条件，控制计算机控制备用灯启动，备用灯是太阳光的替代光源，光学仪器将备用灯输出的光束传输到投影设备。在太阳望远镜不具备观测条件时备用灯启动，保证演示过程正常进行。

实施例11

一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览方法，包括以下步骤：

S100：准备程序，包括：

打开环境灯和红外探测装置、关闭仪器指示灯和备用灯；

选择天气模式，当太阳望远镜具备观测条件时将太阳望远镜指向太阳，反之指向所述备用灯；

选择太阳图像展示模式，控制计算机识别红外图像并判断人流密度，如果处于拥挤状态，控制成像显示设备采用太阳图像快速展示模式显示，反之控制成像显示设备采用太阳图像常规展示模式显示；

S200：音频播放设备播放语音讲解音频；

S300：环境灯的亮度被调暗直至关闭；

S400：动画及视频播放，成像显示设备播放太阳望远镜三维动画和太阳望远镜实时监控视频；

S500：控制计算机根据输入的控制指令，控制仪器指示灯规律性的开启和关闭；

S600：太阳光束展示，判断太阳望远镜观测条件，如果不具备观测条件则控制备用灯开启，反之则控制备用灯保持关闭；

S700：太阳图像展示，判断太阳望远镜观测条件，如果不具备观测条件从控制计算机获取储存的历史太阳图像，并发送给成像显示设备进行显示，反之从控制计算机获取太阳望远镜采集的实时图像，并发送给成像显示设备进行显示；

S800：展示结束，打开环境灯。

本实施例提供一个具体演示控制过程：

首先讲解人员通过手持电子设备选择天气模式，生成天气模式指令。

紧接着讲解人员通过手持电子设备选择演讲模式，生成模式选择指令。

随后红外探测装置采集展馆内红外图像并发送给控制计算机，控制计算机识别红外图像并根据人流密度控制成像显示设备太阳图像的展示模式。

最后进入演示准备阶段，控制计算机控制照明灯变暗。

本实施例包括五个演示阶段，分别为：“走进太阳塔”、“光影示我心”、“我从哪里来”、“庐山真面目”以及光谱仪图像。

“走进太阳塔”阶段，控制计算机通过成像显示设备演示启发性视频和太阳塔科普介绍视频。

“光影示我心”阶段，演示中继光路、自适应光学***、高分辨率成像***、太阳光谱仪***以及太阳黑子和阳光色散投影***的相关科普视频，同时通过作为仪器指示灯的灯带亮起提示参与者观看相关光学仪器的位置。最后根据天气模式，投影设备在场馆中生成从天而降的光束，进行形象生动的展示。

“我从哪里来”阶段，控制计算机通过成像显示设备演示图像采集原理的科普视频。

“庐山真面目”阶段和光谱仪图像阶段，即步骤S701～S705的过程，分别进行演示TiO波段全日面光球像、演示Hαline全日面色球像、演示Ca K line全日面白光像、演示TiO波段高分辨力光球像和位于显示器底部的Hα波段高分辨力色球像以及演示太阳光谱仪图像。

Claims (13)

1.一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***，其特征在于，包括手持电子设备、控制计算机、成像显示设备、音频播放设备、灯光组件以及红外探测装置；

所述手持电子设备与控制计算机电性连接，用于与控制计算机通信并向控制计算机发送指令；

所述成像显示设备与控制计算机电性连接，用于获取控制计算机输出的图像信息并显示；

所述音频播放设备与控制计算机电性连接，用于获取控制计算机输出的音频信息并播放；

所述灯光组件与控制计算机电性连接，用于获取控制计算机输出的灯光控制信号并执行灯光的控制动作；

所述红外探测装置与控制计算机电性连接，用于获取展馆内的红外图像并向控制计算机发送展馆红外图像。

2.根据权利要求1所述的一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***，其特征在于，所述手持电子设备包括指令单元，所述指令单元用于生成控制指令，并将控制指令发送给控制计算机；

所述控制指令包括图像控制指令、音频控制指令、灯光控制指令以及顺序控制指令；

所述图像控制指令用于控制成像显示设备显示内容；

所述音频控制指令用于控制音频播放设备播放内容；

所述灯光控制指令用于控制灯光组件的开闭；

所述顺序控制指令包括用于控制成像显示设备显示的多个内容的图像顺序指令、用于控制音频播放设备播放的多个内容的音频顺序指令、用于控制多个灯光开闭顺序的灯光顺序指令。

3.根据权利要求2所述的一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***，其特征在于，所述手持电子设备还包括第一存储单元和模式单元；

所述第一存储单元用于存储模式选择指令以及对应的控制指令生成策略；

所述模式单元获取输入的模式选择指令，在第一存储单元中查询模式选择指令对应的控制指令生成策略，并且将控制指令生成策略发送给指令单元；

所述控制指令生成策略用于控制所述指令单元生成控制指令。

4.根据权利要求1所述的一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***，其特征在于，所述控制计算机包括第二存储单元，所述第二存储单元用于存储图像内容、视频内容、音频内容、文字内容以及；

所述图像内容包括太阳图像，太阳图像包括TiO波段全日面光球像、Hαline全日面色球像、Ca K line全日面白光像、TiO波段高分辨率光球像、Hα波段高分辨率色球像以及太阳光谱仪图像；

所述视频内容包括天文科普视频和三维动画；

所述音频内容包括天文科普音频；

所述文字内容包括图像内容、视频内容对应的文字说明。

5.根据权利要求1所述的一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***，其特征在于，所述控制计算机还包括处理单元，所述处理单元包括图像处理模块、数据处理模块以及控制模块；

所述图像处理模块用于扫描红外图像中的色彩差异，根据色彩差异识别温度介于35-42摄氏度之间的物体，并对符合温度要求的物体进行标记；

所述数据处理模块用于统计红外图像中的标记数量，计算出展馆总人数以及根据展馆总人数和展馆面积计算实时人流密度系数a₀，其计算公式为：

所述控制模块用于比对实时人流密度系数与预设人流密度系数，判断人流密度，并且控制成像显示设备采用太阳图像快速展示模式或太阳图像常规展示模式。

6.根据权利要求5所述的一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***，其特征在于，所述控制模块中预设人流密度系数为a₁；

实时人流密度系数a₀大于预设人流密度系数a₁，判断人流密度处于拥挤状态，所述控制模块控制成像显示设备采用太阳图像快速展示模式；

实时人流密度系数a₀小于等于预设人流密度系数a₁，判断人流密度处于正常状态，所述控制模块控制成像显示设备采用太阳图像常规展示模式。

7.根据权利要求6所述的一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***，所述成像显示设备包括6个并列放置的显示器，分别为显示器1～显示器6，其特征在于，太阳图像快速展示模式为：

显示器1播放TiO波段全日面望远镜成像光束三维动画，时长3秒，之后显示器2打开并显示TiO波段全日面光球像；

显示器1播放Hαline全日面望远镜成像光束三维动画，时长3秒，之后显示器3打开并显示Hαline全日面色球像；

显示器1播放Ca K line全日面望远镜成像光束三维动画，时长3秒，之后显示器4打开并显示Ca K line全日面白光像；

显示器1播放太阳望远镜及后端光学***成像光束三维动画，时长3秒，之后显示器5打开并显示位于显示器屏幕上方的TiO波段高分辨率光球像和位于显示器屏幕下方的Hα波段高分辨率色球像；

显示器1播放太阳望远镜及太阳光谱仪成像光束三维动画，时长3秒，之后显示器6打开并显示太阳光谱仪图像。

8.根据权利要求6所述的一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***，所述成像显示设备包括6个并列放置的显示器，分别为显示器1～显示器6，其特征在于，太阳图像常规展示模式为：

显示器1播放TiO波段全日面望远镜成像光束三维动画，时长3秒并循环播放，显示器2～显示器6依次打开并显示TiO波段全日面光球像，之后显示器6～显示器3依次关闭；

显示器1播放Hαline全日面望远镜成像光束三维动画，时长3秒并循环播放，显示器3～显示器6依次打开并显示Hαline全日面色球像，之后显示器6～显示器4依次关闭；

显示器1播放Ca K line全日面望远镜成像光束三维动画，时长3秒并循环播放，显示器4～显示器6依次打开并显示Ca K line全日面白光像，之后显示器6、显示器5依次关闭；

显示器1播放太阳望远镜及后端光学***成像光束三维动画，时长3秒并循环播放，显示器5和显示器6依次打开并显示位于显示器屏幕上方的TiO波段高分辨率光球像和位于显示器屏幕下方的Hα波段高分辨率色球像，之后显示器6关闭；

显示器1播放太阳望远镜及太阳光谱仪成像光束三维动画，时长3秒并循环播放，显示器6打开并显示太阳光谱仪图像。

9.根据权利要求1所述的一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***，其特征在于，所述红外探测装置采用360度全景摄像角度，设于展馆顶部，安装位置距离地面2.5米-3.5米。

10.根据权利要求1所述的一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***，其特征在于，所述太阳望远镜展览***还包括太阳望远镜、光学平台、光学仪器以及投影设备；

所述太阳望远镜用于获取太阳的光学辐射；

所述光学仪器放置于光学平台上，用于将太阳望远镜输出的光束传输到投影设备上；

所述投影设备用于将光学仪器输入的光束投射输出。

11.根据权利要求1所述的一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***，其特征在于，所述灯光组件包括环境灯、仪器指示灯和备用灯；

所述环境灯设置在展览***所在空间内，用于给展览***所在空间提供照明光源；

所述仪器指示灯设置在展览***所在空间内，用于指示所述光学仪器或者光学平台所在位置；

所述备用灯设置在光学平台上，备用灯用于作为替代太阳光的光源。

12.根据权利要求11所述的一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览***，其特征在于，所述控制计算机与备用灯连接，控制计算机能够向备用灯发送灯光控制指令；

灯光控制指令包括用于打开备用灯的启动备用灯控制指令和用于关闭备用灯的关闭备用灯控制指令；

所述控制指令还包括天气模式指令，手持电子设备获取天气模式指令，并发送给控制计算机；

控制计算机获取天气模式指令，根据天气模式指令生成启动备用灯控制指令或者关闭备用灯控制指令，并发送给备用灯。

13.用于权利要求1-12任一项所述的一种自动调节展示模式的太阳望远镜展览方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100：准备程序，包括：

打开环境灯和红外探测装置、关闭仪器指示灯和备用灯；

选择天气模式，当太阳望远镜具备观测条件时将太阳望远镜指向太阳，反之指向所述备用灯；

选择太阳图像展示模式，控制计算机识别红外图像并判断人流密度，如果处于拥挤状态，控制成像显示设备采用太阳图像快速展示模式显示，反之控制成像显示设备采用太阳图像常规展示模式显示；

S200：音频播放设备播放语音讲解音频；

S300：环境灯的亮度被调暗直至关闭；

S400：动画及视频播放，成像显示设备播放太阳望远镜三维动画和太阳望远镜实时监控视频；

S500：控制计算机根据输入的控制指令，控制仪器指示灯规律性的开启和关闭；

S600：太阳光束展示，判断太阳望远镜观测条件，如果不具备观测条件则控制备用灯开启，反之则控制备用灯保持关闭；

S700：太阳图像展示，判断太阳望远镜观测条件，如果不具备观测条件从控制计算机获取储存的历史太阳图像，并发送给成像显示设备进行显示，反之从控制计算机获取太阳望远镜采集的实时图像，并发送给成像显示设备进行显示；

S800：展示结束，打开环境灯。

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