CN207457976U - 基于视频装置的交互系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于视频装置的交互系统。所述系统包括：若干个视频采集装置、识别单元、服务器、数据库单元以及控制器，数据库单元中预先存储了目标人员的步态特征及其对应的动作特征，以及动作特征唯一对应的机器指令，视频采集装置均连接识别单元，识别单元连接服务器，数据库单元连接所述服务器，服务器还连接所述控制器，视频采集装置用于采集预设区域内的视频数据，识别单元用于将视频数据转化为步态特征和动作特征；服务器比对步态特征和动作特征，输出动作特征唯一对应的机器指令，控制器接收机器指令，控制对应机器的运行状态。实现对不同的人，不同的动作执行不同的对机器的控制，从而提高交互的安全性以及便利性。

Description

基于视频装置的交互系统

技术领域

本实用新型涉及智能交互技术领域，特别是涉及一种基于视频装置的交互系统。

背景技术

随着技术的发展，人机直接交互技术被运用在各个领域之中，以手势交互为例，手势交互是人通过手做出一系列的动作，让机器能够识别人的意图，利用手势交互时，交互人员必须靠近手势采集装置才能实现对手势的准确识别，同时，一个手势采集装置一般只能同时与一名交互人员进行交互，从而导致交互的不便利，另外，对于有安全性要求的场合下，手势交互也不能满足交互的安全需求。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有交互方式不方便以及不安全的问题，提供一种基于视频装置的交互系统。

一种基于视频装置的交互系统，所述系统包括：

若干个视频采集装置、识别单元、服务器、数据库单元以及控制器；所述数据库单元中预先存储了目标人员的步态特征、目标人员的动作特征以及所述动作特征唯一对应的机器指令；

所述视频采集装置均连接所述识别单元，所述识别单元连接所述服务器，所述数据库单元连接所述服务器，所述服务器还连接所述控制器；

所述视频采集装置用于采集预设区域内目标人员的步态及动作的视频数据，所述识别单元用于将所述目标人员的步态及动作视频数据转化为所述步态特征和所述动作特征；服务器比对所述步态特征和所述动作特征，输出与所述动作特征唯一对应的机器指令；控制器接收所述机器指令，控制对应机器的运行状态。

上述基于视频装置的交互系统，通过采集目标人员的步态特征和动作特征，在服务器中通过步态特征确定目标人员的身份以及通过动作特征确定对应的机器指令，实现对不同的人，不同的动作执行不同的对机器的控制，从而提高交互的安全性以及便利性。

在其中一个实施例中，所述视频采集装置包括热成像摄像机；所述热成像摄像机用于采集所述预设区域内目标人员的体表温度所辐射的红外波段能量形成的视频数据。。以此可保护被采集目标人员的隐私。

在其中一个实施例中，所述数据库单元中还预先存储了异常过热点信息对应的报警指令；所述热成像摄像机还用于采集预设区域内的异常过热点信息，并发送所述异常过热点信息至所述服务器，服务器对应输出报警指令，控制器接收所述报警指令，控制对应报警装置进行报警。以此可以利用热成像摄像机进行火灾等情况下的预警。

在其中一个实施例中，所述热成像摄像机还用于采集进入预设区域的目标人员的皮肤表面温度信息，所述数据库单元中还预先存储了异常皮肤表面温度信息及其对应的指令；将所述皮肤表面温度信息发送至服务器，服务器对应输出异常指令或者输出正常指令；服务器将所述异常指令发送至控制器，所述控制器接收所述异常指令并用于输出警示指令。利用高分辨率的热成像摄像机，可以采集到人体的不同部位皮肤温度分布差异信息，通过对比数据库单元中的皮肤温度异常信息，可以由服务器生成用于异常报警的指令，以监测目标人员的健康状况。

在其中一个实施例中，所述控制器为开/关及参数控制器，所述开/关及参数控制器用于控制机器的开关状态以及对机器工作状态的控制。以此实现该系统的操控功能。

在其中一个实施例中，还包括大数据单元；所述大数据单元与所述数据库单元以及服务器相连。大数据单元可以对数据库单元中的数据以及服务器接收的各类数据进行综合分析。

在其中一个实施例中，还包括存储单元；所述存储单元与所述服务器以及所述识别单元相连。以此存储识别单元从目标人员步态和动作视频数据中转化的动作特征和步态特征，以及交互空间、交互时间、环境条件、调控结果等数据。

附图说明

图1为一实施例中基于视频装置的交互系统的示意性结构图；

图2为另一实施例中基于视频装置的交互系统的示意性结构图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本实用新型实施例的技术方案，进行清楚和完整的描述。

图1为一实施例中基于视频装置的交互系统的示意性结构图，如图1所示，所述系统包括：

若干个视频采集装置100、识别单元101、服务器200、数据库单元300以及控制器400；所述数据库单元300中预先存储了目标人员的步态特征、目标人员的动作特征以及所述动作特征唯一对应的机器指令；所述视频装置100均连接所述识别单元101、所述识别单元101连接所述服务器200，所述数据库单元300连接所述服务器200，所述服务器200还连接所述控制器400；

从功能上，视频采集装置100用于采集预设区域内目标人员步态及动作的视频数据，识别单元101用于将所述目标人员步态及动作的视频数据转化为所述步态特征和所述动作特征；服务器200比对所述步态特征和所述动作特征，输出所述动作特征唯一对应的机器指令；控制器400接收所述机器指令，控制对应机器的运行状态。

本实施例的基于视频装置的交互系统，通过采集目标人员的步态特征和动作特征，在服务器中通过步态特征确定目标人员的身份以及通过动作特征确定对应的机器指令，实现对不同的人，不同的动作执行不同的对机器的控制，从而提高交互的安全性以及便利性。

值得说明的是，对于特定机器的同一种指令，不同的人员对应的指令动作可能不同，是因为，在预先存入动作特征与机器指令的对应关系时，目标人员可以根据自身的习惯以及喜好，录入自定义的动作而无需设定一套标准的动作，从而提高本实施例中基于视频装置的交互系统应用的便利性。

另外，本实施例的基于视频装置的交互系统，以视频采集装置采集目标人员进入预设区域的视频数据，并以同一视频采集装置进行数据库单元中动作特征的录入工作，既可以节省硬件资源，又可以实现交互内容的登录，具体流程如下：

各目标人员做出肢体/形体动作时，应使视频采集装置可以清晰观察到与身体不重合的、垂直于视频采集装置视线方向的，尽可能完整的肢体形态及其完整的动作过程。

另外，可选的，识别单元可以设立在视频采集装置中，也可以设置在服务器中。

图2为另一实施例中基于视频装置的交互系统的示意性结构图，如图2所示，基于视频装置的交互系统的识别单元中还可以包括深度学习模块500；所述深度学习模块500与所述服务器200以及数据库单元300相连，随着对应用过程中目标人员每次步态及动作数据量的积累，逐渐形成更快速而准确判断人员身份和肢体/形体指令意图的能力，对于人员行走过程、以及肢体/形体动作发出指令时，与视频采集装置的视线角度关系、相对距离等要求可以逐渐降低；对于人员肢体/形体指令动作一致性的要求也可以逐渐降低；对于目标人员在密集人群中行走，受到他人遮挡而不能取得其完整步态视频数据的情况下，也可以实现快速、准确的判断。

在一实施例中，还包括大数据单元600，所述大数据单元600与所述服务器200以及所述数据库单元300相连，可以执行对于目标人员动作视频数据相关联的各类数据实施综合分析的功能。

在其中一个实施例中，基于视频装置的交互系统还可以包括存储单元700；所述存储单元700与所述识别单元101以及所述服务器200相连。存储单元700用于存储识别单元101从步态和动作视频数据转化的步态特征、动作特征以及交互空间、时间、环境因素、操控机器的状态等数据。在需要时，服务器200可以调用存储器中的步态特征、动作特征以及交互空间、时间、环境因素、操控机器的状态等数据。

在一实施例中，所述视频采集装置包括热成像摄像机；所述热成像摄像机用于采集所述预设区域内目标人员的体表温度所辐射的红外波段能量形成的视频数据。热成像摄像机采集的是预设区域内的热图像视频数据，识别单元通过分析目标人员热图像视频数据也可以获得目标人员的步态特征和动作特征，同时，可以保护目标人员的隐私。需要说明的是，视频装置还包括常用的可见光摄像机等。

可选的，所述数据库单元中还预先存储了异常过热点信息对应的报警指令；所述热成像摄像机还用于采集预设区域内的异常过热点信息，并发送所述异常过热点信息至所述服务器，服务器对应输出报警指令，控制器接收所述报警指令，控制对应报警装置进行报警。

本实施例的技术方案，通过热成像摄像机可以采集发热物体图像的特点，通过分析热图像可以知道预设区域存在的过热点，若存在异常过热点，热成像摄像机将过此信息发送至服务器，服务器可以对应输出报警信号，通过控制器控制对应报警装置进行报警，以提醒人员排查可能存在的火灾等险情。

在另一可选的实施例中，所述热成像摄像机还用于采集进入预设区域的目标人员的皮肤表面温度信息，所述数据库单元中还预先存储了异常皮肤表面温度信息及其对应的异常指令；将所述皮肤表面温度信息发送至服务器，服务器对应输出异常指令或者正常指令；服务器将所述异常指令发送至控制器，所述控制器接收所述异常指令并用于输出警示指令。

在本实施例中，选择用热成像摄像机，得到目标人员皮肤表面温度分布信息，若出现温度异常，则表示该目标人员体内可能存在某些对应的健康问题，服务器也可以针对性的输出异常指令，控制器根据异常指令控制对应的报警装置进行异常提示，以提醒目标人员在没有出现主观感觉不适时，尽早进行针对性的疾病排查。

在另一实施例中，所述控制器包括开/关及参数控制器；所述开/关及参数控制器用于输出控制机器的开/关状态以及对机器工作状态的控制指令。

本实施例的技术方案，可以实现机器的开/关状态的控制，也可以实现对开启机器状态不同程度的调控。例如对空调装置的调控，所述控制器既可以控制空调开或者关的状态，也可以实现对温度高低的调节控制。

在另一实施例中，所述视频采集装置、识别单元、服务器、数据库单元以及控制器，均通过本地连接和/或远程分布式系统的方式进行连接。

以下结合具体场景，对本实用新型进行清楚的说明。

场景1：

设1表示客厅、2表示餐厅、3表示音视频专用厅、4表示厨房、5表示洗衣房、6表示主卧房、7表示幼儿住房、8表示保姆住房、9表示客房、10表示书房、11表示幼儿活动室、12表示浴室。

人员A进入3的过程中，3中的视频采集装置采集人员A的步态视频数据，该视频数据经由识别单元转化为所述步态特征，服务器将所述步态特征与数据库单元内的预先存储的步态特征比对并确认其为人员A，当人员A在电视正面“平伸右臂保持1秒”时，3中的视频采集装置采集人员A的动作视频数据，该视频数据经由识别单元转化为所述动作特征，服务器将所述动作特征与数据库单元内的预先存储的人员A动作特征比对，确认此动作为人员A开启电视的指令动作，服务器输出开启电视的机器指令，控制器根据机器指令对应开启电视机。同理，B在电视正面“平伸左臂保持1秒”、E在电视正面“两次点头”同样可以开启电视；然后，人员A或人员E平伸右臂再以右手每上挥一次、在B平伸左臂，再以左手每上挥一次条件下，电视频道上调一个基本单位，可以预先设置每一次基本单位的量；同理，在A/E平伸右臂右手每向下挥一次、在B平伸左臂，以左手每向下挥一次条件下，对应装置的温度/亮度/频道下调一个基本单位，可以预先设置每一次基本单位的量。

6中的热成像摄像机采集主卧室中的热图像，分析是否存在异常过热点，若出现，则服务器对应输出报警的指令，相应的报警装置提醒相关人员及时排查可能发生火灾的隐患。

在人员C进入12中时，12中的热成像摄像机还可以采集人员C的皮肤表面温度信息，然后服务器分析人员C的皮肤表面温度信息，若分析出人员C的皮肤温度异常，则进行异常提示，以提醒人员C即时就医。另外，对于本实用新型在人员皮肤表面温度信息方面的应用，一方面可以通过检测目标人员的皮肤温度是否过高或者过低，来判断目标人员是否发烧，另一方面通过检测目标人员皮肤温度的整体分布是否出现异常区域，提示目标人员及时体检以排查隐疾。

该系统中还存在一个存储单元，所述存储单元与所述服务器以及所述识别单元相连，存储单元存储每次交互的关联信息，这些信息至少包括：步态特征、动作特征以及交互空间、时间、操控机器的状态等数据。除此之外，该系统还包括大数据单元，识别单元包含深度学习模块。在一定数据量的支撑下，通过深度学习模块，可以根据目标人员每次行走及发出指令时的动作特征差异性，更新数据库单元或者对应运算网络的参数，使系统对该目标人员下一次不同状态的行走或者相同指令含义但动作出现变形的识别更加准确，对于目标人员行走及做出指令动作时，与视频采集装置的距离/角度的限制性要求以及指令动作标准性要求均可以降低，从而提高本系统的实用性。大数据模块可以对目标人员常用的指令动作发出的地点、时间、环境条件和调控结果等进行综合分析，逐渐可以判断目标人员习惯的操控偏好，从而可以根据其偏好做出相应的预置响应准备，使本实用新型中的基于视频装置的交互系统更加智能化。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种基于视频装置的交互系统，其特征在于，所述系统包括：

若干个视频采集装置、识别单元、服务器、数据库单元以及控制器；所述数据库单元中预先存储了目标人员的步态特征、目标人员的动作特征以及所述动作特征唯一对应的机器指令；

所述视频采集装置均连接所述识别单元，所述识别单元连接所述服务器，所述数据库单元连接所述服务器，所述服务器连接所述控制器，所述控制器用于连接对应的电器。

2.根据权利要求1所述的基于视频装置的交互系统，其特征在于，所述的视频采集装置包括热成像摄像机。

3.根据权利要求2所述的基于视频装置的交互系统，其特征在于，还包括：报警装置，所述报警装置与所述控制器相连。

4.根据权利要求1所述的基于视频装置的交互系统，其特征在于，所述控制器包括开/关及参数控制器；

所述开/关及参数控制器用于输出控制机器的开/关状态以及对机器工作状态的控制指令。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于视频装置的交互系统，其特征在于，还包括存储单元；

所述存储单元与所述服务器以及所述识别单元相连。

6.根据权利要求1-4任一项所述的基于视频装置的交互系统，其特征在于，所述视频采集装置、识别单元、服务器、数据库单元以及控制器，均通过本地连接和/或远程分布式系统的方式进行连接。