CN109409233A - 动作识别装置、动作识别方法以及无人机 - Google Patents

动作识别装置、动作识别方法以及无人机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种动作识别装置、动作识别方法以及无人机,其包括:成像设备,用于采集目标对象所在区域的图像信息;以及动作识别单元,其连接所述成像设备以及控制终端,用于对所述图像信息中目标对象所产生的动作和/面部特征进行识别,且根据识别出的动作执行对应的操作。其能够及时地将识别结果简洁明了地反馈给用户,从而可提升识别效果及用户体验。

Description

动作识别装置、动作识别方法以及无人机
技术领域
本发明涉及无人机领域,具体涉及一种动作识别装置、动作识别方法以及无人机。
背景技术
无人机已被广泛应用,目前已有用于拍照和录取视频的无人机,其主要原理是利用手势识别系统对目标对象做出的手势动作进行检测,实现拍照或录像。但现有无人机的手势识别涉及复杂的目标用户检测和手势检测算法,其需要先让无人机定位用户,然后用户才能做手势动作,且手势识别区域过小;同时,现有的手势识别过程中,用户无法获知手势识别的结果,由此导致拍照和录取视频失败,客户体验不佳。
发明内容
针对上述缺陷,本发明提供了一种动作识别装置、动作识别方法以及无人机,其识别区域大,且能够及时地将识别结果简洁明了地反馈给用户,从而可提升识别效果及用户体验。
本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下:
一方面,提供了一种动作识别装置,其包括:成像设备、动作识别单元以及控制终端;
所述成像设备用于采集目标对象所在区域的图像信息;其特征在于,所述动作识别单元包括:
图像处理模块,其连接所述成像设备,用于获取所述目标对象所在区域的图像信息,并对所述图像信息中的目标对象进行确定;
以及识别模块,其连接所述图像处理模块和控制终端,用于对已成功确定的目标对象所产生的动作进行识别,且当成功识别后,所述控制终端上显示预设标记框,并将所述目标对象置于所述预设标记框中。
优选的,所述识别模块根据识别出的动作执行对应的操作,并根据不同的操作产生不同的操作提示信息,且将所述操作提示信息发送至所述控制终端。
优选的,所述动作包括互不相同的第一动作以及第二动作;当所述识别模块识别出第一动作时,其执行第一操作,并产生第一操作提示信息,且将所述第一操作提示信息发送至所述控制终端;
当所述识别模块首次识别出第二动作时,其执行第二操作,并产生第二操作提示信息,且将所述第二操作提示信息发送至所述控制终端。
优选的,当所述识别模块再次识别出第二动作时,其执行第三操作,并产生第三操作提示信息,且将所述第三操作提示信息发送至所述控制终端。
优选的,所述动作识别装置还包括:异常提示单元,其连接所述控制终端,用于当出现异常和/或动作识别不成功时产生提示信号,并将所述提示信号发送至所述控制终端。
优选的,所述识别模块连接所述异常提示单元,用于接收动作识别退出指令,并根据所述动作识别退出指令中断对目标对象所产生的动作进行识别的过程,且产生并发送识别退出信号至所述异常提示单元;所述异常提示单元将所述识别退出信号发送至所述控制终端。
另一方面,还提供一种无人机,其包括机身,以及上述动作识别装置。
优选的,所述无人机还包括:飞行控制系统,其连接所述动作识别装置,用于根据所述动作识别装置识别出的目标对象的位置信息产生调整信号,并根据所述调整信号控制所述无人机调整飞行动作,由此改变所述无人机与所述目标对象之间的相对位置关系。
另一方面,还提供一种动作识别方法,其包括如下步骤:
S1、通过成像设备采集目标对象所在区域的图像信息;
S2、通过识别模块对所述图像信息中的目标对象进行确认,并对已成功确认的目标对象所产生的动作进行识别,且根据识别出的动作执行不同的操作,并产生不同的操作提示信息;
S3、在控制终端上显示不同的操作提示信息。
优选的,所述步骤S2包括:
S21、所述动作识别单元根据预设的头肩比例信息和/或面部特征信息和/或目标对象做出的预定动作对所述图像信息中的目标对象进行确认,若目标对象的头肩比例信息和/或面部特征信息和/或目标对象做出的预定动作与预设条件相匹配,则认为该目标用户确认成功;
S22、根据第一动作识别算法对已成功确认的目标对象所产生的第一动作进行识别,若识别成功,则执行第一操作,且产生第一操作提示信息,并将所述第一操作提示信息发送至所述控制终端;
S23、若根据第一动作识别算法对已成功确认的目标对象所产生的第一动作识别不成功,则根据第二动作识别算法对已成功确认的目标对象所产生的第二动作进行首次识别,若首次识别成功,则执行第二操作,且产生第二操作提示信息,并将所述第二操作提示信息发送至所述控制终端。
优选的,所述步骤S2还包括:S24、根据第二动作识别算法对已成功确认的目标对象所产生的第二动作进行再次识别,若再次识别成功,则执行第三操作,且产生第三操作提示信息,并将所述第三操作提示信息发送至所述控制终端。
优选的,在进行步骤S1-S3的过程中,当对目标对象所产生的动作进行识别的过程被中断时,所述控制终端显示提示信号。
另一方面,还提供一种在无人机上实现的动作识别方法,其包括上述动作识别方法。
优选的,在进行步骤S1-S3的过程中,当无人机出现异常和/或电量不足和/或对目标对象所产生的动作进行识别的过程被中断和/或动作识别不成功和/或接收到识别动作退出指令时,所述控制终端显示对应的提示信号。
本发明动作识别区域大,且能够及时地将识别结果简洁明了地反馈给用户,从而可提升识别效果及用户体验。
附图说明
图1为实施例一中动作识别装置的结构示意图;
图2-4分别为实施例一中控制终端上显示第一操作提示信息、第二操作提示信息以及第三操作提示信息的示意图;
图5为实施例二中无人机的结构示意图;
图6为实施例二中第一动作或第二动作所在平面X与垂直于无人机所在平面Y1的垂直轴线Y2之间所成夹角α的示意图;
图7为实施例二中控制终端上显示异常信息的示意图;
图8为实施例三中动作识别方法的步骤图;
图9为实施例三中动作识别方法的流程示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
实施例一:
如图1所示,本实施例中的动作识别装置包括:
成像设备1(包括相机以及各种成像镜头),用于采集目标对象(如人)所在区域的图像信息;
以及动作识别单元2,其连接所述成像设备1以及具有显示屏幕的控制终端3(包括外部智能移动终端,如手机、便携式电脑、智能穿戴设备等),用于对所述图像信息中目标对象所产生的动作和/或面部特征进行识别,且根据识别出的动作执行对应的操作;本实施例中,所述动作包括互不相同的第一动作以及第二动作,优选的,所述第一动作为剪刀手手势,所述第二动作为手掌手势。
进一步的,所述动作识别单元2包括:
图像处理模块21,其连接所述成像设备1,用于获取所述目标对象所在区域的图像信息,并对所述图像信息中的目标对象进行确定;例如,所述图像处理模块21根据预设的头肩比例信息和/或面部特征信息和/或目标对象做出的预定动作(如举手等)对所述图像信息中的目标对象进行确认,若目标对象的头肩比例信息和/或面部特征信息和/或目标对象做出的预定动作与预设条件相匹配,则认为该目标用户确认成功;
以及识别模块22,其连接所述图像处理模块21,其用于对已成功确定的目标对象所产生的动作进行识别,如根据预设的手势识别算法/手掌手势算法对应识别出剪刀手手势或手掌手势;且根据识别出的动作执行对应的操作,如根据识别出的第一动作执行第一操作(如拍照),或根据识别出的第二动作执行第二操作(如录像)。
本实施例中,所述识别模块22还连接所述控制终端3,用于根据不同的操作产生不同的操作提示信息,且将所述操作提示信息发送至所述控制终端3;
优选的,如图2-4所示,当所述识别模块22识别出第一动作(如剪刀手手势)时,其执行第一操作(如拍照),并产生第一操作提示信息,且将所述第一操作提示信息发送至所述控制终端3,并在所述控制终端3上显示;所述第一操作提示信息包括:第一操作开始提示和/或第一操作倒计时时间(如3s)和/或第一操作结束提示;
当所述识别模块22首次识别出第二动作(如手掌手势)时,其执行第二操作(如录像),并产生第二操作提示信息,且将所述第二操作提示信息发送至所述控制终端3,并在所述控制终端3上显示;所述第二操作提示信息包括:第二操作开始提示(如录像开始);
当所述识别模块22再次识别出第二动作时,其产生第三操作提示信息,且将所述第三操作提示信息发送至所述控制终端3,并在所述控制终端3上显示;所述第三操作提示信息包括:第二操作结束提示(如录像结束);
由此,用户可掌握对应操作的具体执行情况,对针对对应的操作做好相关准备工作,如拍照倒计时时可以提前预备好拍照姿势、表情等,提高拍照/录像质量;同时,所述识别模块22可对第二动作实行2次识别,2次识别之间的时间间隔可通过用户进行控制,如,用户可在首次做出手掌手势后,间隔预定时间再次做出手掌手势,由此其第二操作开始与结束之间的时间间隔即为所述预定时间,方便用户对操作时间进行远程控制,提高客户体验。
此外,为增加成像的准确度,当所述识别模块22对已确定的目标对象所产生的动作成功识别后,所述控制终端3上显示预设标记框,且将所述目标对象置于所述预设标记框中进行突出表示。
进一步的,所述动作识别装置还包括:异常提示单元4,其连接所述控制终端4,用于当出现异常时产生提示信号,并将所述提示信号发送至所述控制终端3,进一步通过控制终端3上的提示装置(包括扬声器和/或发光设备)提醒用户存在异常情况,即使检查并排除;同时,所述识别单元2的识别模块22还用于实时接收来自于所述控制终端3等控制装置发出的识别退出指令,并根据所述动作识别退出指令中断对目标对象所产生的动作进行识别的过程,且产生并发送识别退出信号至所述异常提示单元4;所述异常提示单元4将所述识别退出信号发送至所述控制终端3,进一步通过控制终端3上的提示装置(包括扬声器和/或发光设备)提醒用户动作识别过程被中断。
实施例二:
如图5所示,本实施例提供了一种无人机,其包括控制终端、机身10、云台结构20、光流传感器30、桨叶动力电机40、桨叶50、高度传感器60(用于测量无人机距离地面的高度,优选超声波传感器)、实施例一中的动作识别装置以及飞行控制系统。
具体的,所述动作识别单元与控制终端之间可进行通信,以便传输信号,例如遥控信号、控制终端的APP信号以及飞控信号等;所述成像设备通过云台结构20安装在所述机身10上,由此可通过所述云台结构20控制成像设备的方位和朝向;所述飞行控制系统连接所述动作识别装置,用于根据所述动作识别装置识别出的目标对象的位置信息产生调整信号,并根据所述调整信号控制所述无人机调整飞行动作,由此改变所述无人机与所述目标对象之间的相对位置关系,例如,如图6所示,通过调整所述无人机的飞行动作,使得第一动作(如剪刀手手势)或第二动作(如手掌手势)所在平面X与垂直于无人机所在平面Y1的垂直轴线Y2之间的夹角α不超过30度;以及调整所述无人机与目标对象之间的距离,保证目标对象位于所述预设标记框中。
此外,如图7所示,异常提示单元用于当无人机出现异常和/或电量不足和/或动作识别不成功时产生提示信号,并将所述提示信号发送至所述控制终端,进一步通过控制终端/无人机上的提示装置(包括显示屏、扬声器以及发光设备中的一种或几种)产生提示信息(包括文字、图像、语音以及光线中的一种或几种),以提醒用户存在异常情况,及时检查并排除;其中,所述异常包括:云台堵转、飞行高度超出预设高度、飞行距离超出预设距离或者进入禁飞区等;且为区别出不同异常情况,每一类型的异常状况对应一不同的提示信息,如,在控制终端上显示“云台堵转”,和/或,通过控制终端/无人机上的扬声器播报语音:“超出预设距离”、“电量不足”等,同时发光设备闪烁灯;从而能够及时地将动作识别结果及飞行控制系统的结果反馈给用户。
优选的,为保证使用安全,当无人机出现异常时,所述动作识别单元自动同时中断对动作的识别,或,所述识别单元实时接收来自于所述控制终端等控制装置发出的识别退出指令,并根据所述动作识别退出指令中断对目标对象所产生的动作进行识别的过程;两种情况下,所述动作识别单元均产生并发送识别退出信号至所述异常提示单元;所述异常提示单元将所述识别退出信号发送至所述控制终端,进一步通过控制终端上的提示装置(包括显示屏、扬声器以及发光设备中的一种或几种)提醒用户动作识别过程被中断。
实施例三:
如图8-9所示,本实施例提供了一种通过实施例一中的动作识别装置实现的动作识别方法,其包括如下步骤:
S1、通过成像设备采集目标对象所在区域的图像信息;
S2、通过识别模块对所述图像信息中的目标对象进行确认,并对已成功确认的目标对象所产生的动作进行识别,且根据识别出的动作执行不同的操作,并产生不同的操作提示信息;
S3、在控制终端上显示不同的操作提示信息。
具体的,所述步骤S2包括:
S21、所述识别模块根据预设的头肩比例信息和/或面部特征信息和/或目标对象做出的预定动作对所述图像信息中的目标对象进行确认,若目标对象的头肩比例信息和/或面部特征信息和/或目标对象做出的预定动作与预设条件相匹配,则认为该目标用户确认成功;
S22、根据第一动作识别算法对已成功确认的目标对象所产生的第一动作进行识别,若识别成功,则执行第一操作,且产生第一操作提示信息,并将所述第一操作提示信息发送至所述控制终端;
S23、若根据第一动作识别算法对已成功确认的目标对象所产生的第一动作识别不成功,则根据第二动作识别算法对已成功确认的目标对象所产生的第二动作进行首次识别,若首次识别成功,则执行第二操作,且产生第二操作提示信息,并将所述第二操作提示信息发送至所述控制终端;若对第二动作的首次识别不成功,则返回到步骤22;
以及S24、根据第二动作识别算法对已成功确认的目标对象所产生的第二动作进行再次识别,若再次识别成功,则执行第三操作,且产生第三操作提示信息,并将所述第三操作提示信息发送至所述控制终端;若再次识别不成功,则根据第二动作识别算法对已成功确认的目标对象所产生的第二动作再次进行首次识别。
此外,在进行步骤S1-S3的过程中,当对目标对象所产生的动作进行识别的过程被中断和/或动作识别不成功和/或接收到识别动作退出指令时,所述控制终端显示对应的提示信号。
实施例四:
本实施例提供了一种在无人机上实现的动作识别方法,其包括实施例三中所述的动作识别方法。
优选的,在进行步骤S1-S3的过程中,当无人机出现异常和/或电量不足和/或对目标对象所产生的动作进行识别的过程被中断和/或动作识别不成功和/或接收到识别动作退出指令时,所述控制终端显示对应的提示信号。
综上所述,本发明动作识别区域大,在与目标用户3-8m的范围内即可完成动作识别和相应操作,客户体验好;能够及时将动作识别结果以及异常信息等简洁明了地反馈给用户,从而进一步提升识别效果及用户体验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种动作识别装置,其特征在于,包括:成像设备、动作识别单元以及控制终端;所述成像设备用于采集目标对象所在区域的图像信息;其特征在于,所述动作识别单元包括:
图像处理模块,其连接所述成像设备,用于获取所述目标对象所在区域的图像信息,并对所述图像信息中的目标对象进行确定;
以及识别模块,其连接所述图像处理模块和控制终端,用于对已成功确定的目标对象所产生的动作进行识别,且当成功识别后,所述控制终端上显示预设标记框,并将所述目标对象置于所述预设标记框中。
2.如权利要求1所述的动作识别装置,其特征在于,所述识别模块根据识别出的动作执行对应的操作,并根据不同的操作产生不同的操作提示信息,且将所述操作提示信息发送至所述控制终端。
3.如权利要求2所述的动作识别装置,其特征在于,所述动作包括互不相同的第一动作以及第二动作;当所述识别模块识别出第一动作时,其执行第一操作,并产生第一操作提示信息,且将所述第一操作提示信息发送至所述控制终端;
当所述识别模块首次识别出第二动作时,其执行第二操作,并产生第二操作提示信息,且将所述第二操作提示信息发送至所述控制终端。
4.如权利要求3所述的动作识别装置,其特征在于,当所述识别模块再次识别出第二动作时,其执行第三操作,并产生第三操作提示信息,且将所述第三操作提示信息发送至所述控制终端。
5.如权利要求1-4任一项所述的动作识别装置,其特征在于,所述动作识别装置还包括:
异常提示单元,其连接所述控制终端,用于当出现异常和/或动作识别不成功时产生提示信号,并将所述提示信号发送至所述控制终端。
6.如权利要求5所述的动作识别装置,其特征在于,所述识别模块连接所述异常提示单元,用于接收动作识别退出指令,并根据所述动作识别退出指令中断对目标对象所产生的动作进行识别的过程,且产生并发送识别退出信号至所述异常提示单元;所述异常提示单元将所述识别退出信号发送至所述控制终端。
7.一种无人机,其包括机身,其特征在于,还包括如权利要求1-6任一所述的动作识别装置。
8.如权利要求7所述的无人机,其特征在于,所述无人机还包括:飞行控制系统,其连接所述动作识别装置,用于根据所述动作识别装置识别出的目标对象的位置信息产生调整信号,并根据所述调整信号控制所述无人机调整飞行动作,由此改变所述无人机与所述目标对象之间的相对位置关系。
9.一种动作识别方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、通过成像设备采集目标对象所在区域的图像信息;
S2、通过识别模块对所述图像信息中的目标对象进行确认,并对已成功确认的目标对象所产生的动作进行识别,且根据识别出的动作执行不同的操作,并产生不同的操作提示信息;
S3、在控制终端上显示不同的操作提示信息。
10.如权利要求9所述的动作识别方法,其特征在于,所述步骤S2包括:
S21、所述动作识别单元根据预设的头肩比例信息和/或面部特征信息和/或目标对象做出的预定动作对所述图像信息中的目标对象进行确认,若目标对象的头肩比例信息和/或面部特征信息和/或目标对象做出的预定动作与预设条件相匹配,则认为该目标用户确认成功;
S22、根据第一动作识别算法对已成功确认的目标对象所产生的第一动作进行识别,若识别成功,则执行第一操作,且产生第一操作提示信息,并将所述第一操作提示信息发送至所述控制终端;
S23、若根据第一动作识别算法对已成功确认的目标对象所产生的第一动作识别不成功,则根据第二动作识别算法对已成功确认的目标对象所产生的第二动作进行首次识别,若首次识别成功,则执行第二操作,且产生第二操作提示信息,并将所述第二操作提示信息发送至所述控制终端。
11.如权利要求10所述的动作识别方法,其特征在于,所述步骤S2还包括:S24、根据第二动作识别算法对已成功确认的目标对象所产生的第二动作进行再次识别,若再次识别成功,则执行第三操作,且产生第三操作提示信息,并将所述第三操作提示信息发送至所述控制终端。
12.如权利要求11所述的动作识别方法,其特征在于,在进行步骤S1-S3的过程中,当对目标对象所产生的动作进行识别的过程被中断时,所述控制终端显示提示信号。
13.一种在无人机上实现的动作识别方法,其特征在于,包括如权利要求9-12任一项所述的动作识别方法。
14.如权利要求13所述的动作识别方法,其特征在于,在进行步骤S1-S3的过程中,当无人机出现异常和/或电量不足和/或对目标对象所产生的动作进行识别的过程被中断和/或动作识别不成功和/或接收到识别动作退出指令时,所述控制终端显示对应的提示信号。
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