CN103713823A - 实时更新操作区位置的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实时更新操作区位置的方法及系统。该实时更新操作区位置的方法包括：先识别人脸位置；再在人脸两侧划定预设范围；随后检测标志物是否位于该预设范围内；若是，对该标志物在该预设范围内停留的时间计时；在计时达到预设时间后调整该操作区的位置至中心坐标为该标志物的坐标。该实时更新操作区位置的系统包括识别模块、划定模块、检测模块、计时模块和调整模块。本发明的实时更新操作区位置的方法和系统用户体验较好。

Description

实时更新操作区位置的方法及系统

技术领域

本发明涉及一种体感操控的方法，尤其涉及一种实时更新操作区位置的方法。

此外，本发明涉及一种体感操控的系统，尤其涉及一种实时更新操作区位置的系统。

背景技术

智能化成为电视机发展的趋势，电视机越来越像电脑一样具有更多的功能。与此同时，同时人们也越来越希望应用在电脑上的鼠标技术也能够应用到电视机上。

但是，传统的鼠标技术在智能化的电视上的使用效果并不好。主要原因在于：1、电脑的操控者通常是坐在电脑屏幕前固定的位置、鼠标所在的电脑桌相对于人的座椅位置较高；而用于放置电视机的鼠标的茶几相对于操作者所坐的沙发的位置较低，人们通常还需要弯腰进行鼠标操作，且无法实现多人同时使用鼠标操控电视。2、电视机的屏幕一般远远大于电脑的显示器，电视机的鼠标在小范围移动的时候用户的体验感较差。

于是，空中鼠标技术和手势操控技术应运而生。该两种技术解决了前述两个问题，但仍然存在不足。例如，空中鼠标和手势操控技术中，操作者和相关操作设备需要在规定的空间范围内进行操作，超出这个范围后，相关操作指令难以被识别到(如运动轨迹)。当用户在该规定的空间范围外时，需要移动到该规定的空间范围内，然后通过手势或者相应的鼠标对智能电视进行操作，这样就使得用户体验较差。

发明内容

鉴于现有技术中的体感操控中操作区功能用户体验较差的技术问题，有必要提供用户体验较好的实时更新操作区位置的方法。

同时，鉴于现有技术中的体感操控中操作区功能用户体验较差的技术问题，还有必要提供用户体验较好的实时更新操作区位置的系统。

本发明的具体技术方案如下：

一种实时更新操作区位置的方法，包括：先识别人脸位置；再在人脸两侧划定预设范围；随后检测标志物是否位于该预设范围内；若是，对该标志物在该预设范围内停留的时间计时；在计时达到预设时间后调整该操作区的位置至中心坐标为该标志物的坐标。

进一步地，在计时达到预设时间后还需判断该标志物与当前操作区中心的位置是否大于预设距离；若是，才调整该操作区位置至中心坐标为该时刻标志物的坐标。

进一步地，还包括：识别出的人脸位置为矩形平面区域，该标志物的坐标为平面坐标，并且在人脸两侧划定的预设范围，为分别位于该人脸左侧和右侧的两个矩形平面区域，该两个矩形平面区域的边长是人脸位置的矩形平面区域的一半至两倍；检测标志物是否位于该预设范围内的步骤包括：检测该标志物是否位于人脸左右两侧的预设范围内的任意一个。

进一步地，位于该人脸左侧和右侧的两个矩形平面区域与人脸位置的矩形平面区域的边长相等，且三个矩形紧挨无重叠部分。

进一步地，在计时等于预设时间时调整该操作区的位置步骤中所述预设时间为1秒。

一种实时更新操作区位置的系统，包括：识别模块，用于识别人脸位置；划定模块，用于在人脸两侧划定预设范围；检测模块，用于检测标志物是否位于该预设范围内；计时模块，用于在标志物位于该预设范围内时，对该标志物在该预设范围内停留的时间计时；调整模块，用于在计时达到预设时间后调整该操作区的位置至中心坐标为该标志物的坐标。

进一步地，还包括判断模块，该判断模块用于在计时达到预设时间后，还判断该标志物与当前操作区中心的位置是否大于预设距离；若是，该调整模块才调整该操作区位置至中心坐标为该时刻标志物的坐标。

进一步地，该识别模块识别出的人脸位置为矩形平面区域，检测模块检测到的标志物坐标为平面坐标；该划定模块划定的预设范围，为分别位于该人脸的左侧和右侧的两个矩形平面区域，该两个矩形平面区域的边长是人脸位置的矩形平面区域的一半至两倍；该检测模块还用于检测该标志物是否位于人脸左右两侧的预设范围内的任意一个。

进一步地，该划定模块划定出来的位于该人脸左侧和右侧的两个矩形平面区域与人脸位置的矩形平面区域的边长相等，且三个矩形紧挨无重叠部分。

进一步地，该调整模块在用于计时等于预设时间时调整该操作区的位置时，所述预设时间为1秒。

相对于现有技术，由于本发明的实时更新操作区位置的系统和方法包括：先识别人脸位置；再在人脸两侧划定预设范围；随后检测标志物是否位于该预设范围内；若是，对该标志物在该预设范围内停留的时间计时；在计时等于预设时间时调整该操作区的位置；因此使得用户对设备进行体感操作时，设备能够实时判断是否需要调整操作区位置。在确定是否需要调整操作区位置后，就可以对操作区的位置实时调整，因此使得相应的控制区位置在需要调整时能够跟随控制者的移动而移动，操作者和相关操作设备不需要限定在预先设定的原始空间范围内，超出这个原始空间范围后，相关操作也能够被识别到(如运动轨迹)。这使得用户体验较好。

附图说明

图1是本发明实时更新操作区位置的方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。

请参阅1，图1是本发明实时更新操作区位置的方法的流程图。本发明的实时更新操作区位置的方法包括：

S1、先识别人脸位置；

S2、再在人脸两侧划定预设范围；

S3、随后检测标志物是否位于该预设范围内；

S4、若是，对该标志物在该预设范围内停留的时间计时；

S5、在计时达到预设时间后调整该操作区的位置至中心坐标为该标志物的坐标。

在本发明中所述的实时更新操作区位置的系统包括识别模块、划定模块和检测模块。该识别模块用于识别人脸位置。该划定模块用于在人脸两侧划定预设范围。该检测模块用于检测标志物是否位于预设范围内。该标志物通常是一个具有高反射率的反光材料，该反光材料由用户手持。

具体地，该识别模块用于识别人脸的位置和标志物的位置。该识别模块可以采用双目视觉原理搭建的红外定位装置。红外定位装置设置有两个间隔且光轴平行的采集图像的摄像头，标志物位于两个摄像头的采集范围之内。由于标志物相对于两个摄像头的位置不同，因此两个摄像头拍摄所得到的图像具有差别。通过该差别与空间位置的对应关系可以计算出该标志物在三维空间中的位置。

该红外定位装置同时能够对标志物和人脸进行空间定位。在不同的实施方式中，也可以采用两个设备分别对人脸和标志物进行识别，属于不同的硬件。例如该人脸识别通过采用深度摄像装置（结构光空间编码技术）进行识别和定位。该红外定位装置还可以是根据单目视觉原理的定位装置。该识别模块可以采用双目视觉装置、单目视觉装置、深度摄像装置等通过获得目标物体图像再根据图像进行定位的图像定位装置。

在本发明中，首先通过该定位模块识别人脸在空间中的位置，确定人脸在空间中占据的区域。该识别模块还用于确定该标志物所在的位置。

该划定模块用于在人脸两侧划定预设范围时，具体的，是在人脸左右两侧各划定一个预设范围。该检测模块用于检测标志物是否位于该预设范围内，具体地，是用于检测该标志物是否位于人脸左侧或右侧的预设范围的任意一个内。所谓左右两侧是相对于操作者而言，操作者左手所在方向就是左侧，右手所在方向就是右侧。操作者通常面对电视机进行操作，其面对的方向就是前方，前方相反的方向就是后方。

在获得人脸在空间中占据的区域后，该划定模块在该区域的左右两侧各划定一个预设范围。假定人脸在空间是一个矩形平面区域，该矩形平面区域代表人脸的位置和大小，该矩形平面区域具有与水平面平行(水平方向)的两个边和与水平面垂直(竖直方向)的两个边，竖直方向的边一般大于水平方向的边。竖直方向的边可以设定为人脸的上下的长度(例如从头顶到下颌)，水平方向的边可以设定为人脸左右的宽度(例如从左耳到右耳)。此时，该预设范围可以是与该矩形平面区域相接但不重叠的矩形平面区域。该该预设范围的两个矩形平面区域的边长可以是人脸位置的矩形平面区域边长的0.5至2倍大小，最优为该两个矩形平面区域与人脸位置的矩形平面区域的边长相等，且三个矩形紧挨无重叠部分。该矩形平面区域的边长具体尺寸依据操作者的习惯设定或者在系统内预设一个固定的值，例如代表人脸的矩形平面区域的长度为30厘米、宽度为20厘米，设定该矩形平面区域的边长为60厘米，是人脸长度的2倍。

该检测模块从该识别模块处获得该标志物的位置后，判断该标志物的位置是否位于该两个矩形平面区域。若该标志物位于该两个矩形平面区域中一个，则开始执行下一步骤。若该检测模块检测到该标志物没有位于该两个矩形平面区域中的任意一个时，则重复执行该步骤S1。

本发明的实时更新操作区位置的系统还包括一个计时模块，该计时模块用于在标志物位于该预设范围内时，对该标志物在该预设范围内停留的时间计时。

即，在某一个时刻T0时该检测模块检测到该标志物位于人脸左侧的预设范围内或者检测到该标志物位于人脸右侧的预定范围内，则从T0时刻开始从0计时，计算该标志物在该预设范围内停留的时间，定义该时间为停留时间t。当停留时间t等于预设时间时，调整该操作区的位置。

对应体感方式操控的智能电视机而言，标志物的空间位置是操控智能电视的重要参数，该标志物通常都具有一个的操作区。该标志物在该操作区内的运动映射为智能电视的显示器上显示的鼠标标记(鼠标的光标)的运动，即，该标志物相当于鼠标本身。鼠标标记在显示器范围内运动时所对应的该操作区的空间范围可以是预定值。例如，一个长宽比为16:9的显示器对应的操作区的大小为长32厘米、宽18厘米的矩形区域。在本实施方式中，由于显示器是平面的，因此该控制区的范围只用到三维坐标中的两维，对第三个维度自动忽略。例如三维直角坐标系中只使用XY标，Z坐标自动忽略。此时，该操作区为在该XY平面中的矩形平面区域。该标志物在该操作区内移动时，该鼠标标记在该显示器内等比例移动。该标志物位于该操作区内能控制该鼠标标记移动到该显示器内任意一个位置，类似于鼠标在一个平面范围内能控制鼠标标记在显示器内移动到任意一个位置。

为便于描述该操作区，该操作区还具有一个中心，该中心的坐标为(x1，y1)。当中心坐标位置确定，该操作区的空间范围就唯一确定。

本发明的实时更新操作区位置的系统还包括一个调整模块，该调整模块用于在计时达到预设时间后调整该操作区的位置至中心坐标为该标志物的坐标。

当停留时间t等于预设时间时，该调整模块可调整该操作区的位置。该预设时间为经验值，根据人的操作习惯，一般设置为1秒或者大于1秒的数值。该预设值可以调节，对于动作缓慢的老年人用户而言，该预设时间可以定为1.5秒等。

在进一步细化的实施方式中，移动当前操作区时，可以至操作区的中心坐标为该标志物坐标。以上述的一个长宽比为16:9的显示器对应的长32厘米、宽18厘米的矩形平面操作区为例，该时刻标志物的位置为(Xt，Yt)，单位为厘米，则标志物的坐标范围为[(Xt-16)≤x≤(Xt+16),(Yt-9)≤y≤(Yt+9)]，当移动操作区后，操作区中心坐标由标志物坐标确定，操作区的空间范围就唯一确定。

相对于现有技术，由于本发明的实时更新操作区位置的系统和方法包括：先识别人脸位置；再在人脸两侧划定预设范围；随后检测标志物是否位于该预设范围内；若是，对该标志物在该预设范围内停留的时间计时；在计时达到预设时间后调整该操作区的位置至中心坐标为该标识物的坐标；因此使得用户对设备进行体感操作时，设备能够实时判断是否需要调整操作区位置。在确定是否需要调整操作区位置后，就可以对操作区的位置实时调整，因此使得相应的控制区位置在需要调整时能够跟随控制者的移动而移动，操作者和相关操作设备不需要限定在预先设定的原始空间范围内，超出这个原始空间范围后，相关操作也能够被识别到(如运动轨迹)。这使得用户体验较好。

在另外的实施方式中，在本发明的实时更新操作区位置的方法中，该步骤S5“在计时达到预设时间后调整该操区的位置至中心坐标为该标识物的坐标”可以进一步细化为：在计时达到预设时间后，还需要进一步判断该标志物与当前操作区中心的位置是否大于预设距离；若是，才会调整该操作区位置以形成新操作区，并使该新操作区的中心坐标为该时刻标志物的坐标。在该优选的实施方式中，能过滤掉因为人脸位置的轻微抖动等各种误操作导致的标志物轻微离开该操作区的情况。

在优选的实施方式中，该预设距离大于等于30厘米。该预设距离的数值为经验数值，与正常人的手臂的长度基本相同。

此时，本发明的实时更新操作区位置的系统还可以包括一个判断模块。该判断模块在计时达到预设时间后，用于判断该时刻的标志物与当前操作区中心的距离是否大于预设距离。

相对于现有技术，由于本发明的实时更新操作区位置的系统和方法对该标志物在该预设范围内停留的时间计时，能够识别因为用户动作幅度较大导致的短暂的远离该控制区的现象，将误操作等区分出来，从而使得用户体验更佳。

此外，通过预设距离的设置，避免了用户在操作过程中人脸位置的轻微变化所导致的操作中心位置不断变化而给用户正常操作带来影响，使得用户体验更好。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种实时更新操作区位置的方法，包括：

先识别人脸位置；

再在人脸两侧划定预设范围；

随后检测标志物是否位于该预设范围内；

若是，对该标志物在该预设范围内停留的时间计时；

在计时达到预设时间后调整该操作区的位置至中心坐标为该标志物的坐标。

2.根据权利要求1所述的实时更新操作区位置的方法，其特征在于，在计时达到预设时间后还需判断该标志物与当前操作区中心的位置是否大于预设距离；若是，才调整该操作区位置至中心坐标为该时刻标志物的坐标。

3.根据权利要求1所述的实时更新操作区位置的方法，其特征在于，

识别出的人脸位置为矩形平面区域，该标志物的坐标为平面坐标，并且在人脸两侧划定的预设范围，为分别位于该人脸左侧和右侧的两个矩形平面区域，该两个矩形平面区域的边长是人脸位置的矩形平面区域的一半至两倍；

检测标志物是否位于该预设范围内的步骤包括：检测该标志物是否位于人脸左右两侧的预设范围内的任意一个。

4.根据权利要求3所述的实时更新操作区位置的方法，其特征在于，位于该人脸左侧和右侧的两个矩形平面区域与人脸位置的矩形平面区域的边长相等，且三个矩形紧挨无重叠部分。

5.根据权利要求2所述的实时更新操作区位置的方法，其特征在于，在计时等于预设时间时调整该操作区的位置的步骤中，所述预设时间为1秒。

6.一种实时更新操作区位置的系统，包括：

识别模块，用于识别人脸位置；

划定模块，用于在人脸两侧划定预设范围；

检测模块，用于检测标志物是否位于该预设范围内；

计时模块，用于在标志物位于该预设范围内时，对该标志物在该预设范围内停留的时间计时；

调整模块，用于在计时达到预设时间后调整该操作区的位置至中心坐标为该标志物的坐标。

7.根据权利要求6所述的实时更新操作区位置的系统，其特征在于，还包括判断模块，该判断模块用于在计时达到预设时间后，还判断该标志物与当前操作区中心的位置是否大于预设距离，若是，才该调整模块才调整该操作区位置至中心坐标为该时刻标志物的坐标。

8.根据权利要求6所述的实时更新操作区位置的系统，其特征在于，

该识别模块识别出的人脸位置为矩形平面区域，检测模块检测到的标志物坐标为平面坐标；

该划定模块在人脸两侧划定的预设范围，为分别位于该人脸左侧和右侧的两个矩形平面区域，该两个矩形平面区域的边长是人脸位置的矩形平面区域的一半至两倍；

该检测模块用于检测该标志物是否位于人脸左右两侧的预设范围内的任意一个。

9.根据权利要求8所述的实时更新操作区位置的系统，其特征在于，该划定模块划定出来的位于该人脸左侧和右侧的两个矩形平面区域与人脸位置的矩形平面区域的边长相等，且三个矩形紧挨无重叠部分。

10.根据权利要求7所述的实时更新操作区位置的系统，其特征在于，该调整模块在用于计时等于预设时间时调整该操作区的位置时，所述预设时间为1秒。

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