CN103697856B - 一种利用体感设备测量对象高度的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用体感设备测量对象高度的方法及装置，所述方法包括如下步骤：控制所述体感设备在整个可视角范围内进行空间立体定位，确定测量对象与背景墙面之间的相对高度比例S；利用体感设备测量出背景墙面至体感设备之间的距离Dw；根据体感设备的可视角的角度B，以及所述距离Dw，确定背景墙面的高度Hw；根据所述Hw，以及所述测量对象与背景墙面之间的相对高度比例S，确定测量对象的高度Ho。应用本发明的实施例，充分利用了体感设备的测距功能获得深度信息，并通过已知的体感设备的可视角确定待测物体与背景墙面的相对高度比例，从而获得待测对象的实际高度信息，实现了使用现有体感设备即可测量对象物体高度的问题。

Description

一种利用体感设备测量对象高度的方法及装置

技术领域

本发明涉及体感设备技术领域，尤其涉及一种利用体感设备测量对象高度的方法及装置。

背景技术

体感设备目前正得到越来越普及的应用，例如体感游戏机，其利用高科技的视频动作捕捉技术，通过摄像头数据分析出玩家的身体动作或手势动作，实现直接的人机互动效果。除摄像头技术外，还可以利用红外感应技术，例如，有些体感设备利用红外投射器不断向外发出红外结构光，这就相当于蝙蝠向外发出的声波，红外结构光照到不同距离的地方，其强度会不一样，如同声波会衰减一样。而红外感应器则相当于蝙蝠的耳朵，用来接收反馈的消息，不同强度的结构光会在红外感应器上产生不同强度的感应，这样，体感设备就可以获知面前物体的深度信息，将不同深度的物体区别开来。

体感设备不仅应用于游戏机，目前也越来越多的与电视机等家电设备结合，提供与人体有关的感应控制技术。

然而，尽管现有的体感设备在很大程度上提高了家用设备的智能性，但仍有很多功能有待完善。例如，虽然体感设备可以测量面前的对象物体的深度距离，但并不能准确测量面前对象物体的高度，而在日常生活中，如果能测量物体高度，包括使用者的身高，将会是非常有用的功能，但业界对此尚缺乏完善的解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用体感设备测量对象高度的方法及装置，以解决现有的体感设备无法准确测量面前对象物体的高度的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种控制所述体感设备在整个可视角范围内进行空间立体定位，确定测量对象与背景墙面之间的相对高度比例S；

利用体感设备测量出背景墙面至体感设备之间的距离Dw；

根据体感设备的可视角的角度B，以及所述距离Dw，确定背景墙面的高度Hw；

根据所述Hw，以及所述测量对象与背景墙面之间的相对高度比例S，确定测量对象的高度Ho。

为解决上述技术问题，本发明进而还提供一种利用体感设备测量对象高度的装置，包括：

比例确定模块，用于控制所述体感设备在整个可视角范围内进行空间立体定位，确定测量对象与背景墙面之间的相对高度比例S；

墙面测距模块，用于利用体感设备测量出背景墙面至体感设备之间的距离Dw；

墙面高度模块，用于根据体感设备的可视角的角度B，以及所述距离Dw，确定捕捉到的背景墙面的高度Hw；

对象高度模块，用于根据所述Hw，以及所述测量对象与背景墙面之间的相对高度比例，确定测量对象的高度Ho。

应用本发明的实施例，充分利用了体感设备的测距功能获得深度信息，并通过已知的体感设备的可视角确定待测物体与背景墙面的相对高度比例，从而获得待测对象的实际高度信息，实现了使用现有体感设备即可测量对象物体高度的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明实施例所述的利用体感设备测量对象高度的方法流程图。

图2为根据本发明实施例所述的实际场景模拟示意图。

图3为根据本发明的实施例所述的利用体感设备测量对象高度的装置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

体感设备目前已经广泛应用于例如游戏机或智能电视等设备中。例如，体感设备可以连接到游戏主机上，通过感应器，接收玩家的动作或语音信息，从而可以完成游戏的转换。

较高级的体感设备往往包含摄像头和红外发射器系统，红外发射器系统能够在整个可视角范围内发射和接收红外线，从而对整个空间进行立体定位，而摄像头则可以借助红外线来捕捉识别人体的动作。

体感设备中的红外发射器不断的向外发出红外结构光，这就相当于蝙蝠向外发出的声波，红外结构光照到不同距离的地方强度会不一样，如同声波会衰减一样。而红外感应器相当于蝙蝠的耳朵，用来接收反馈的消息，不同强度的结构光会在红外感应器上产生不同强度的感应，这样，体感设备就知道了面前物体的深度信息，也就是对象距离体感设备的距离，然而，却无法获得对象的真实高度信息。

本发明的核心思路即利用体感设备的测距功能实现对待测对象的实际高度的测量。

请参考图1，为根据本发明的实施例利用体感设备测量对象高度的方法流程图，包括如下步骤：

步骤101：控制所述体感设备在整个可视角范围内进行空间立体定位，确定测量对象与背景墙面之间的相对高度比例S；

步骤102：利用体感设备测量出背景墙面至体感设备之间的距离Dw；

步骤103：根据体感设备的可视角的角度B，以及所述距离Dw，确定背景墙面的高度Hw；

步骤104：根据所述Hw，以及所述测量对象与背景墙面之间的相对高度比例S，确定测量对象的高度Ho。

在测量过程中，测量对象最好是紧挨背景墙面，这样，测量误差会比较小。而体感设备可以采用对象识别技术，从体感设备捕捉到的对象中识别出背景墙面与测量对象的位置；这样，再根据所述获得的空间立体定位，及背景墙面与测量对象的位置，就可以确定所述背景墙面与测量对象之间的相对高度比例S。

具体来说，通过体感设备的空间定位，可以获得待测对象与背景墙面之间的相对高度比例S，即待测对象的高度与背景墙面之间的比值。

然后，通过体感设备的测距功能，即可获得背景墙面与体感设备之间的实际距离数据，即Dw。

另外，由于体感设备的可视角的角度B是已知的（一般来说，垂直可视角大概在50度左右），同时，Dw也已经知道，因此，利用三角几何定理可知，背景墙面的高度Hw=2×Dw×tan（B/2）。

这样，在知道Hw后，就可以根据待测对象与背景墙面之间的相对高度比例S，确定待测对象的高度，即Ho=Hw×S。

如图2所示，以一个实际场景对本发明实施例进行说明。

在图2中，使用者300站立于背景墙面前，面对体感设备200。体感设备200的可视角B为50度。

体感设备200，通过空间立体定位可知使用者300的人体高度与背景墙面的高度之间的相对比例为2/3。

体感设备200，通过测距获知背景墙面的距离Dw是300cm，这样，已知体感设备的可视角为50度，则Hw=2×Dw×tan（B/2）=2×300cm×tan（50/2）=280cm。

大部分体感设备的可视角都是默认以平视的角度与背景墙面相对，这样就可以确保上下两个直角三角形的夹角平分了可视角B。但即便与平视角度略微有些俯仰上的偏差，实际上这个偏差也不可能太大，因为如果这个角度偏差较大时，其可视方向上延伸后就可能看不到识别对象了，也就失去了体感设备的意义。

然后，根据待测对象与背景墙面之间的相对高度比例S，即可确定待测对象的高度，即Ho=Hw×S=280×2/3=187cm。

下面请参考图3，为根据本发明的实施例所述的利用体感设备测量对象高度的装置示意图，包括：比例确定模块301，墙面测距模块302，墙面高度模块303，及对象高度模块304，其中：

比例确定模块301，用于控制所述体感设备在整个可视角范围内进行空间立体定位，确定测量对象与背景墙面之间的相对高度比例S；

墙面测距模块302，用于利用体感设备测量出背景墙面至体感设备之间的距离Dw；

墙面高度模块303，用于根据体感设备的可视角的角度B，以及所述距离Dw，确定捕捉到的背景墙面的高度Hw；

对象高度模块304，用于根据所述Hw，以及所述测量对象与背景墙面之间的相对高度比例，确定测量对象的高度Ho。

同样，在测量过程中，测量对象最好是紧挨背景墙面，这样，测量误差会比较小。

而所述比例确定模块，可以用于采用对象识别技术，从体感设备捕捉到的对象中识别出背景墙面与测量对象的位置，并根据所述获得的空间立体定位，及背景墙面与测量对象的位置，确定所述背景墙面与测量对象之间的相对高度比例S。

其中，所述体感设备的可视角可以以平视的角度与背景墙面相对，所述背景墙面的高度Hw=2×Dw×tan（B/2）。

这样，所述测量对象的高度Ho=Hw×S。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请的实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种利用体感设备测量对象高度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

控制所述体感设备在整个可视角范围内进行空间立体定位，确定测量对象与背景墙面之间的相对高度比例S；

利用体感设备测量出背景墙面至体感设备之间的距离Dw；

根据体感设备的可视角的角度B，以及所述距离Dw，确定背景墙面的高度Hw；

根据所述Hw，以及所述测量对象与背景墙面之间的相对高度比例S，确定测量对象的高度Ho。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量对象紧挨背景墙面。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述体感设备的可视角以平视的角度与背景墙面相对，所述背景墙面的高度Hw＝2×Dw×tan(B/2)。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量对象的高度Ho＝Hw×S。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定测量对象与背景墙面之间的相对高度比例S的步骤，包括：

采用对象识别技术，从体感设备捕捉到的对象中识别出背景墙面与测量对象的位置；

根据获得的空间立体定位，及背景墙面与测量对象的位置，确定所述背景墙面与测量对象之间的相对高度比例S。

6.一种利用体感设备测量对象高度的装置，其特征在于，包括：

比例确定模块，用于控制所述体感设备在整个可视角范围内进行空间立体定位，确定测量对象与背景墙面之间的相对高度比例S；

墙面测距模块，用于利用体感设备测量出背景墙面至体感设备之间的距离Dw；

墙面高度模块，用于根据体感设备的可视角的角度B，以及所述距离Dw，确定捕捉到的背景墙面的高度Hw；

对象高度模块，用于根据所述Hw，以及所述测量对象与背景墙面之间的相对高度比例，确定测量对象的高度Ho。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述测量对象紧挨背景墙面。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述体感设备的可视角以平视的角度与背景墙面相对，所述背景墙面的高度Hw＝2×Dw×tan(B/2)。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述测量对象的高度Ho＝Hw×S。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述比例确定模块，用于采用对象识别技术，从体感设备捕捉到的对象中识别出背景墙面与测量对象的位置，并根据获得的空间立体定位，及背景墙面与测量对象的位置，确定所述背景墙面与测量对象之间的相对高度比例S。