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龙图腾网获悉中国传媒大学申请的专利基于位置检测的鱼缸动态交互显示装置及交互实现方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120406712B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510840628.0，技术领域涉及：G06F3/00；该发明授权基于位置检测的鱼缸动态交互显示装置及交互实现方法是由刘潇宇设计研发完成，并于2025-06-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于位置检测的鱼缸动态交互显示装置及交互实现方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于位置检测的鱼缸动态交互显示装置及交互实现方法。属于智能水族设备与数字交互技术领域，实时采集鱼体图像，控制屏幕支持触摸与语音交互，背景显示屏根据鱼体位置动态更新显示内容。控制处理硬件模块集成微处理器、实时数字图形处理芯片及人工智能处理单元，实现图像校正、多鱼体检测跟踪、坐标映射及动态背景渲染。方法流程包括图像采集、几何校正、位置检测、坐标映射、动态渲染及跨设备联动等步骤，支持手势交互、AI生成背景及多鱼缸联动功能。通过实时位置检测与动态显示技术结合，构建鱼动景随的沉浸式交互体验，解决传统鱼缸交互性不足问题，适用于家庭、商业展示等场景。

本发明授权基于位置检测的鱼缸动态交互显示装置及交互实现方法在权利要求书中公布了：1.一种基于位置检测的鱼缸动态交互实现方法，其特征在于：鱼体位置检测与动态背景联动的信号处理流程包括以下步骤： S1、通过带偏振滤镜片6的微型摄像头2采集鱼缸视频流，并将图像数据传输至控制处理硬件模块5； S2、通过实时数字图形处理芯片8对图像信号执行几何校正、尺寸标准化、仰角畸变校正及鱼缸区域裁切，具体包括： S21、基于图像宽高参数动态计算缩放因子，将图像压缩至预设尺寸； S22、通过几何变换单元13执行图像旋转变换、透视校正及缩放操作； S23、基于相机内参矩阵对仰角拍摄画面进行透视畸变校正； S24、通过掩码生成单元14生成矩形裁切掩码，剔除冗余背景； S3、通过人工智能处理单元11调用模型执行多鱼体检测、跟踪及坐标映射，生成包含鱼体位置坐标、速度向量的结构化数据，具体包括： S31、采用深度可分离卷积与跨阶段残差结构构建骨干网络，输出多尺度特征图； S32、根据锚框参数生成候选框，采用动态阈值策略结合加权NMS算法筛选目标框； S33、通过目标密度矩阵动态调节IoU阈值，抑制冗余检测框； S34、通过运动-外观双特征关联跟踪器实现多目标ID管理； S4、通过坐标映射单元15和显示空间变换单元16，将检测坐标转换为背景显示坐标系下的鱼体位置集合及速度向量组，具体包括： S41、外观特征采用ResNet-18输出128维向量，运动预测使用卡尔曼滤波； S42、通过批量矩阵运算补偿缩放裁剪操作，将检测坐标恢复至原始分辨率； S43、将原始坐标系下的鱼体位置集合映射至显示坐标系； S5、动态渲染：根据结构化数据及用户指令，通过物理引擎17计算动态效果参数，生成动态图像控制信号并输出至背景显示屏4， S6、背景显示屏4接收到控制信号后，通过显示驱动芯片优化像素响应速度，将动态效果显示至对应位置，确保鱼体运动与虚拟背景效果实时联动且视觉对齐精准； 步骤S5中具体包括： S51、读取当前背景模式及鱼体位置速度数据； S52、调用GPU加速的流体动力学模型模拟多涟漪叠加效果，基于鱼体垂直速度分量计算扩散参数矩阵； S53、基于鱼体速度向量计算烟花粒子群发射参数，采用空间哈希优化重叠区域计算； S54、基于鱼体重要性评分分配计算精度，生成端到端延迟的动态效果； 步骤S3中还包括： S35、通过深度可分离卷积骨干网络执行特征提取； S36、通过特征金字塔网络融合多尺度特征以提升小目标检测能力； S37、动态阈值筛选：根据目标密度自适应调整置信度阈值； S38、轨迹跟踪：基于卡尔曼滤波算法对连续帧中的鱼体进行关联跟踪； 步骤S5中还包括： S55、涟漪效果生成：基于鱼体垂直速度分量计算多涟漪叠加干涉参数； S56、粒子系统控制：根据鱼体速度向量生成颜色、密度差异化的烟花粒子群发射参数； S57、物理引擎模拟：通过GPU加速的物理引擎实时计算动态效果的物理参数。

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