CN101902554A - 智能化机顶盒及其图像处理方法 - Google Patents

Abstract

一种智能化机顶盒及其图像处理方法，该机顶盒包括CPU、内存、外部存储控制器、调谐解调器、音频和视频输出设备，以及通信接口，该机顶盒上还带有网络接口，机顶盒内部带有两个摄像头，摄像头包括如下部件：用于捕捉游戏玩者图像的感光元件；用于得到游戏玩者关节点二维坐标，以及面部表情的轮廓拐点坐标的专用图像处理IC芯片；用于记录游戏玩者声音的麦克风；镜头和电源。本发明可以发挥人的能动性，让游戏玩者与游戏中的角色互动。游戏的操作不需要键盘和鼠标。只用机顶盒的遥控器和游戏玩者的行动、语音和表情就可以进行游戏。

Description

智能化机顶盒及其图像处理方法

技术领域

本发明涉及一种家庭电视机用的机顶盒，特别是一种具有可以在电视机前玩互动游戏的机顶盒及其图像处理方法

背景技术

目前，家庭电视机游戏市场多被日本的索尼、任天堂以及美国的微软公司所占领，还没有新的游戏机公司出现。其中日本任天堂公司的WII游戏机使用一个无线手柄实现了与游戏中的角色互动，但是必须购买他们的游戏机才能玩这种互动游戏。而机顶盒已经在中国的家庭中被普遍使用，如果能够利用它再增加一些功能并且和游戏中心一起来玩网络游戏，机顶盒就可变成一个多功能的家庭娱乐设备。

发明内容

本发明提供一种智能化机顶盒及其图像处理方法，要解决现有的机顶盒功能单一，无法实现游戏互动的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

这种智能化机顶盒，包括CPU、内存、外部存储控制器、调谐解调器、音频和视频输出设备，以及通信接口，其特征在于：该机顶盒上还带有网络接口，机顶盒内部带有两个摄像头，摄像头包括如下部件：

用于捕捉游戏玩者图像的感光元件；

用于得到游戏玩者关节点二维坐标，以及面部表情的轮廓拐点坐标的专用图像处理IC芯片；

用于记录游戏玩者声音的麦克风；

镜头和电源。

一种应用智能化机顶盒的图像处理方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：使用智能化机顶盒上的摄像头从不同的角度拍摄游戏玩者在空间中的两幅图像；

步骤2：由专用图像处理IC芯片得到游戏玩者各个关节点在两副图像中的平面坐标，以及面部表情轮廓拐点坐标，并由麦克风记录游戏玩者的声音；

步骤3：将游戏玩者的坐标信息及声音传入机顶盒的CPU；

步骤4，在机顶盒的CPU内进行如下操作：

a、通过三维再构的算法得到游戏玩者各个关节点在三维空间的坐标，赋予游戏角色的相应关节；

b、对游戏玩者表情的轮廓拐点坐标进行识别，从表情库中检索出最接近的表情而赋予相应的游戏角色；

c、通过语音识别的方法得到游戏玩者的语义，取出保存在机顶盒数据库中的运动数据；

步骤5，将上述步骤4中得到的关节、表情及语音数据经互联网传递至游戏服务器，让其他游戏玩者看到自己的动作、语音以及表情效果。

本发明的有益效果如下：

本发明在机顶盒里嵌入两个专用的摄像头(双目视)，从不同的角度拍摄游戏玩者在空间中的两幅图像，然后通过图像处理的方法得到游戏玩者各个关节点在两副图像中的平面坐标，再通过三维再构的算法得到游戏玩者各个关节点在三维空间坐标。把游戏玩者的关节点数据赋予游戏中的角色就可以完成游戏玩者与游戏角色互动。

本发明还使用嵌入到机顶盒中的摄像头自带的麦克风检测出游戏玩者的语音，通过语音识别的方法得到游戏玩者的语义，并把保存在机顶盒中的游戏客户端数据库中的运动数据取出，赋值给游戏中的角色，从而实现游戏玩者使用语音命令来控制游戏角色，达到互动娱乐的特点。

本发明采用轮廓识别的方法对摄像头捕捉到的游戏玩者的表情进行识别，从表情库中检索出最接近的表情而赋予相应的游戏角色，使得游戏中的角色表现出和游戏玩者同样的表情。这种表情通过网络传递给网络游戏中的同在一个场景中其他的游戏玩者，从而达到表情传递的目的。

智能化的戏机顶盒可以与游戏中心进行通讯，实现网络游戏的功能。为了提高机顶盒的实时响应游戏玩者运动的速度，本发明把图像处理的算法(关节点的识别和表情识别)固化到一个专用的IC芯片中，并把这个芯片嵌入到摄像头中。这样来减少机顶盒的CPU用来处理图像的压力，使得机顶盒的CPU专注于游戏的计算，提高机顶盒的响应速度。

本发明可以发挥人的能动性，让游戏玩者与游戏中的角色互动。游戏的操作不需要键盘和鼠标。只用机顶盒的遥控器和游戏玩者的行动、语音和表情就可以进行游戏。能够把机顶盒前方人物的动作、语音和表情实时捕捉到机顶盒中，将机顶盒放在电视机上边或者旁边使用，具有接受电视节目功能也具有与电视机一起玩网络或单机游戏功能。特别适合在家庭中玩运动类的互动游戏达到锻炼身体的效果。

智能化机顶盒有一个可提供给任何游戏开发公司的开发程序包，不需要再购买任何多余的装置。智能化机顶盒可以用于网络游戏也可以用于单机游戏。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

附图标记：1-电视、2-智能化机顶盒、3-摄像头、4-麦克风、5-互联网、6-游戏服务器、7-游戏玩者。

具体实施方式

实施例参见图1所示，这种智能化机顶盒2，包括CPU、内存、外部存储控制器、调谐解调器、音频和视频输出设备，以及通信接口，该机顶盒上还带有网络接口，机顶盒内部带有两个摄像头，摄像头包括如下部件：

用于捕捉游戏玩者7图像的感光元件；

用于得到游戏玩者关节点二维坐标，以及面部表情的轮廓拐点坐标的专用图像处理IC芯片；

用于记录游戏玩者声音的麦克风4；

镜头和电源。

本发明的使用方法如下：

将智能化机顶盒放在电视上面或者与电视1比较近的地方。在离机顶盒1-3米远的地方，左右2-3米宽的范围里，游戏玩者不需要携带任何器具或者穿任何特殊的服装，就可以活动起来与游戏中的角色互动。角色的选择可用遥控器进行，也可以通过语音说出角色的名字。机顶盒可以同时捕捉多于一个人的动作，让多个人同时与游戏中的角色互动。

智能化机顶盒可以连网，可以从游戏控制中心下载游戏或者与游戏控制中心同时在线的其他游戏玩者一起玩网络游戏。

一种应用智能化机顶盒的图像处理方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：使用智能化机顶盒上的摄像头从不同的角度拍摄游戏玩者在空间中的两幅图像；

步骤2：由专用图像处理IC芯片得到游戏玩者各个关节点在两副图像中的平面坐标，以及面部表情轮廓拐点坐标，并由麦克风记录游戏玩者的声音；

步骤3：将游戏玩者的坐标信息及声音传入机顶盒的CPU；

步骤4，在机顶盒的CPU内进行如下操作：

a、通过三维再构的算法得到游戏玩者各个关节点在三维空间的坐标，赋予游戏角色的相应关节；

b、对游戏玩者表情的轮廓拐点坐标进行识别，从表情库中检索出最接近的表情而赋予相应的游戏角色；

c、通过语音识别的方法得到游戏玩者的语义，取出保存在机顶盒数据库中的运动数据；

步骤5，将上述步骤4中得到的关节、表情及语音数据经互联网5传递至游戏服务器6，让其他游戏玩者看到自己的动作、语音以及表情效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种智能化机顶盒，包括CPU、内存、外部存储控制器、调谐解调器、音频和视频输出设备，以及通信接口，其特征在于：该机顶盒上还带有网络接口，机顶盒内部带有两个摄像头，摄像头包括如下部件：

用于捕捉游戏玩者图像的感光元件；

用于得到游戏玩者关节点二维坐标，以及面部表情的轮廓拐点坐标的专用图像处理IC芯片；

用于记录游戏玩者声音的麦克风；

镜头和电源。

2.一种应用智能化机顶盒的图像处理方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：使用智能化机顶盒上的摄像头从不同的角度拍摄游戏玩者在空间中的两幅图像；

步骤2：由专用图像处理IC芯片得到游戏玩者各个关节点在两副图像中的平面坐标，以及面部表情轮廓拐点坐标，并由麦克风记录游戏玩者的声音；

步骤3：将游戏玩者的坐标信息及声音传入机顶盒的CPU；

步骤4，在机顶盒的CPU内进行如下操作：

a、通过三维再构的算法得到游戏玩者各个关节点在三维空间的坐标，赋予游戏角色的相应关节；

b、对游戏玩者表情的轮廓拐点坐标进行识别，从表情库中检索出最接近的表情而赋予相应的游戏角色；

c、通过语音识别的方法得到游戏玩者的语义，取出保存在机顶盒数据库中的运动数据；

步骤5，将上述步骤4中得到的关节、表情及语音数据经互联网传递至游戏服务器，让其他游戏玩者看到自己的动作、语音以及表情效果。

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