CN201540535U - 一种基于蓝色点识别的非接触式人机交互系统 - Google Patents

Abstract

一种基于蓝色点识别的非接触式人机交互系统，该系统包括动作捕捉器、引擎数据处理器、带蓝色块的道具手套、大屏幕显示装置以及辅助音响系统。安装于显示装置上方的动作采集器，用于对参与者影像和动作数据的捕捉和采集；引擎数据处理器获取动作采集器的捕获数据，进行分析采集的影像和动作数据，并与显示装置相连，控制显示装置的信号输出；该屏幕触控交互及显示系统进一步包括识别道具，供参与者使用，所述动作采集器采集该识别装置的影像和动作数据。系统设有音响设备，实现音频数据的输出。本实用新型充分利用视觉通道获取、表达信息的自然性、直接性和便捷性，使人机交互过程更简便、迅速、易操作。

Description

一种基于蓝色点识别的非接触式人机交互系统

技术领域

本实用新型涉及一种非接触式的人机交互系统，属于人机交互领域，尤其涉及一种基于蓝色识别点的非接触式人机交互的系统。

背景技术

人机交互技术(Human-Computer Interaction Techniques)是指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术。它包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等，人通过输入设备给机器输入有关信息及提示请示等，人通过输入设备给机器输入有关信息，回答问题等。人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一。它与认知学、人机工程学、心理学等学科领域有密切的联系。

多媒体人机交互技术是多媒体技术和人机交互技术的结合。信息表示的多样化和如何通过多种输入输出设备与计算机进行交互是多媒体人机交互技术的重要内容。多媒体人机交互是基于视线跟踪、语音识别、手势输入、感觉反馈等新的交互技术。

但是现有的基于蓝色识别点的非接触式人机交互的系统的瓶颈在于识别精度不高，影响用户体验。

鉴于此，实有必要提供一种新的基于蓝色识别点的非接触式人机交互的系统以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于蓝色识别点的非接触式人机交互的系统，用于实现人机交互过程简便、迅速、易操作。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种基于蓝色识别点的非接触式人机交互的系统，该系统包括设有音响设备的显示装置，安装于显示装置上方的动作采集器，用于对参与者影像和动作数据的捕捉和采集；与动作采集器连接的数据处理器，用于分析存储并分析采集的影像和动作数据；所述数据处理器与显示装置相连，用于控制显示装置的信号输出；该屏幕触控交互及显示系统进一步包括识别装置，供参与者使用，所述动作采集器采集该识别装置的影像和动作数据。

优选地，所述动作采集器为一个或两个以上摄像机或摄像头。

优选地，所述参与者使用的识别装置为设有蓝色识别点的手套。

优选地，所述参与者使用的识别装置为设有蓝色识别点的笔。

本实用新型一种基于蓝色识别点的非接触式人机交互的系统充分利用视觉通道获取、表达信息的自然性、直接性和便捷性，使人机交互过程更简便、迅速、易操作。

附图说明

图1为本实用新型系统示意图。

图2为本实用新型一种识别装置的结构示意图。

具体实施方式

一种基于蓝色点识别的非接触式人机交互系统，该系统包括设有音响设备的显示装置，安装于显示装置上方的动作采集器，用于对参与者影像和动作数据的捕捉和采集；与动作采集器连接的数据处理器，用于分析存储并分析采集的影像和动作数据；所述数据处理器与显示装置相连，用于控制显示装置的信号输出；该屏幕触控交互及显示系统进一步包括识别装置，供参与者使用，所述动作采集器采集该识别装置的影像和动作数据。

所述动作采集器为一个或两个以上摄像机或摄像头。

所述参与者使用的识别装置为设有蓝色识别点2的手套1。

所述参与者使用的识别装置为设有蓝色识别点的笔。

具体的，本实用新型系统由三部分组成，即动作采集器，游戏引擎，大屏显示以及音响设备。影像动作采集器实现对参与者动作数据的捕捉和采集。

游戏引擎是系统的核心部分，是玩家和各类游戏效果之间实时互动的数据处理器，实现把采集的参与者的影像和动作数据进行分析，实现游戏步骤效果，并控制大屏幕显示器输出实时的互动特效以及声音效果。

游戏引擎系统模块由4部分组成，视频采集模块、视频合成、视频图像分析(蓝色识别)、用上述信息控制图形元素在3D空间中的变化和响应，完成所设计的游戏过程。

视频采集模块通过视频采集卡，获取摄像头的数据，并截取相应大小的图像块。硬件设备采用天敏的sdk 3000。安装PCI卡，和驱动开发包后，读取摄像头捕获图片讯息。

图像合成模块用于当捕获画面很大，或者由于捕捉距离太短，导致一个摄像机无法完成整个互动画面的捕捉时，需要进行获取图像的拼接。那么就需要进行图像合成工作。(本系统采用单摄像机系统，但也具备多摄像头拼接功能)

譬如4块W*H图像块A1，A2，A3，A4，通过不同的组合，可以得到图像块B，B的组成有下面几种状态。

组合模式
				A1A2A 3A4	A1A2A 3A4

图像分析模块，是系统的核心模块。获取图像块后，通过图像轮廓分析，寻找图像中边界特征明显的地方。触控分析检测模块：得出控制指令并且发送给主程序系统。

传统的摄像头空中捕捉肢体动作技术，不能精确的定位。本系统采用蓝色点检测的办法，能够准确，高效的获取坐标。蓝色可以用手套，笔杆或者别的道具作为载体。视频图像分析后，用上述信息控制图形元素在3D空间中的变化和响应。

使用时，系统结构呈现在游戏玩家面前的是投影在墙面上的虚拟游戏场景，摆脱鼠标操作的局限，面对大显示屏幕，沉浸在譬如海底世界，美丽的春天的场景中。小孩子站在屏幕前面，挥动带有蓝色的道具，就可以控制画面的元素，实现与大屏幕游戏元素互动，创造魔幻神奇的感觉。通过不同的游戏过程，培养小孩子动手、认知、逻辑思维的能力。

美妙的背景动画场景，配合相应的游戏主题音乐，玩家空中动作指挥营造魔幻的感觉，让孩子在游戏同时，还学习解决问题，体验生活的乐趣，从而实现情感能力的提高。

本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其他形式来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其他变形和改变。

Claims (4)

1.一种基于蓝色点识别的非接触式人机交互系统，其特征在于：该系统包括设有音响设备的显示装置，安装于显示装置上方的动作采集器，用于对参与者影像和动作数据的捕捉和采集；与动作采集器连接的数据处理器，用于分析存储并分析采集的影像和动作数据；所述数据处理器与显示装置相连，用于控制显示装置的信号输出；该屏幕触控交互及显示系统进一步包括识别装置，供参与者使用，所述动作采集器采集该识别装置的影像和动作数据。

2.如权利要求1所述的基于蓝色点识别的非接触式人机交互系统，其特征在于：所述动作采集器为一个或两个以上摄像机或摄像头。

3.如权利要求1所述的基于蓝色点识别的非接触式人机交互系统，其特征在于：所述参与者使用的识别装置为设有蓝色识别点的手套。

4.如权利要求1所述的基于蓝色点识别的非接触式人机交互系统，其特征在于：所述参与者使用的识别装置为设有蓝色识别点的笔。

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