CN111125816A - 一种智能绿道的设计方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能绿道的设计方法和装置，属于智能道路设施，包括以下步骤：在绿道一侧设置摄像装置，获取覆盖绿道的视频；采用颜色或形状或由摄像设置将绿道划分为若干区域，为每个区域设定对应的音节；分析视频，判断视频中是否存在行人，获取行人所在区域、运动方向、运动速度；根据行人所在区域、运动方向和运动速度以及各区域对应的音节合成音乐；播放合成的音乐。本发明能够提升绿道的趣味性，使得人们在绿道上休闲和运动时具备交互性和娱乐性。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能绿道的设计方法和装置。
背景技术
自从改革开放以来，社会体制的变革释放中国人民巨大的社会生产力，人们的物质财富取得了非常巨大的进步和发展，人民对生活水平以及健康的需求也越来越高，现在人们也有更多的业余时间享受野外及周边设施的健康生活，居住社区及公园附近的绿道便成了人们休闲娱乐健康运动的首先场地。
现在的绿道的设计方案及绿道的设计都比较单一以及绿道的周边设施比较简陋，随着人们对生活需求的提高，目前的绿道不足以满足人们日益增长的生活需求。
发明内容
本发明提出一种智能绿道的设计方法和装置，提升绿道的趣味性，满足人们在业余时间出来在绿道上进行休闲和运动的需求。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种智能绿道的设计方法，具体包括以下步骤：
S1，在绿道一侧设置摄像装置，获取覆盖绿道的视频；
S2，采用颜色或形状或由摄像设置将绿道划分为若干区域，为每个区域设定对应的音节；
S3，分析视频，判断视频中是否存在行人，获取行人所在区域、运动方向、运动速度；
S4，根据行人所在区域、运动方向和运动速度以及各区域对应的音节合成音乐；
S5，播放合成的音乐。
作为本发明的一个优选实施例，步骤S2中采用颜色或形状或由摄像设置将绿道划分为若干区域，具体指的是
采用黑白或彩色将绿道划分为若干区域，或者采用长方形或圆形或扇形或三角形或梯形将绿道划分为若干区域，或者由摄像设置根据视觉场景的视觉边缘分割方法获取绿道边缘的形状，并根据绿道边缘的形状划分为若干区域。
作为本发明的一个优选实施例，所述摄像设置根据视觉场景的视觉边缘分割方法获取绿道边缘的形状，判断为弧形转角或方形转角，若为弧形转角，则在中心原点设置一区域作为节拍转换区间，其余区域等分为若干扇形音节区间；若为方形转角，则等分为若干方形区间，选择其一作为节拍转换区间，其余为方形音节区间。
作为本发明的一个优选实施例，步骤S4具体包括
S401，通过深度学习方法，设计行人步态节奏检测算法gait_train.prototxt，根据人所在区域、运动方向和运动速度，通过不断的训练和调参优化后得到步态节奏识别定义和运动量计数的gait.model，然后推导得到视频中行人步态音乐节奏定义；
S402，基于深度学习算法，设计行人动作识别检测算法 gait_note_train.prototxt，根据人所在区域、运动方向和运动速度，通过不断的训练和调参优化后得到步态动作音符识别定义的gait_note_train.model，然后推导得到视频中行人步态音符旋律定义；
S403，合成音乐旋律。
一种智能绿道的设计装置，包括视频采集模块、视频分析模块、运动计量模块、音乐合成模块和音乐输出模块；
所述视频采集模块采集绿道的视频，并传输至所述视频分析模块和运动计量模块；
所述视频分析模块采用颜色或形状或由摄像设置将绿道划分为若干区域，为每个区域设定对应的音节；
所述运动计量模块判断视频中是否存在行人，获取行人所在区域、运动方向、运动速度，获取行人的运动计量数据；
所述音乐合成模块根据人所在区域、运动方向和运动速度以及各区域对应的音节合成音乐；
所述音乐输出模块用于输出合成音乐。
作为本发明的一个优选实施例，所述视频采集模块连接VR/AR摄像头，获取VR/AR高清视频；所述音乐输出模块连接喇叭，由喇叭播放合成的音乐。
作为本发明的一个优选实施例，还包括APP接入模块，与手机APP进行数据传输，将合成音乐或者音节以及行人所在区域、运动方向和运动速度传输至手机APP，由手机APP播放音乐。
作为本发明的一个优选实施例，还包括人脸识别模块，用于识别人脸和情感数据，传输至所述音乐合成模块，所述音乐合成模块结合人脸和情感数据自动合成音乐。
本发明的有益效果在于：能够提升绿道的趣味性，使得人们在绿道上休闲和运动时具备交互性和娱乐性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种智能绿道的设计方法一个实施例的流程图；
图2为弧形转角音节定义方法示意图；
图3为方形转角音节定义方法示意图；
图4为绿道区域划分一个实施例的示意图；
图5为本发明一种智能绿道的设计装置一个实施例的原理框图。
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作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。
如图1-图4所示，本发明提出了一种智能绿道的设计方法，具体包括以下步骤：
S1，在绿道一侧设置摄像装置，获取覆盖绿道的视频；具体的，摄像装置通过竖直固定的安装杆固定在绿道的一侧，也能够起到监控的作用，在长度较长的绿道上可按照摄像装置的摄像范围固定安装多个摄像装置。
S2，采用颜色或形状或由摄像设置将绿道划分为若干区域，为每个区域设定对应的音节；
步骤S2中采用颜色或形状或由摄像设置将绿道划分为若干区域，具体指的是采用黑白或彩色将绿道划分为若干区域，或者采用长方形或圆形或扇形或三角形或梯形将绿道划分为若干区域，或者由摄像设置根据视觉场景的视觉边缘分割方法获取绿道边缘的形状，并根据绿道边缘的形状划分为若干区域。
在现有单调平色的绿道上每隔一定的距离刷一道白色的防水油漆，形成白黑相间或者白色+其它底色相间的绿道风格，局部可以参照钢琴设计成钢琴键的样式，对应音节为do、re、mi、fa、so、la、si。在现有单调平色的绿道上按一定的隔距依次刷赤橙黄绿青蓝紫，形成七彩虹赤do橙re黄mi绿fa青so蓝la 紫si的绿道风格。本发明可通过深度学习方法，设计黑白和彩虹绿道音符目标检测算法：note_train.prototxt，通过大量的数据训练和调参优化后得到绿道音符定义和距离计算的note.model和note.prototxt，然后推导得到视频中对应的音符定义及距离计算；
摄像设置根据视觉场景的视觉边缘分割方法获取绿道边缘的形状，判断为弧形转角或方形转角，若为弧形转角，则在中心原点设置一区域作为节拍转换区间，其余区域等分为若干扇形音节区间；若为方形转角，则等分为若干方形区间，选择其一作为节拍转换区间，其余为方形音节区间。
S3，分析视频，判断视频中是否存在行人，获取行人所在区域、运动方向、运动速度；
S4，根据行人所在区域、运动方向和运动速度以及各区域对应的音节合成音乐；
作为本发明的一个优选实施例，步骤S4具体包括
S401，通过深度学习方法，设计行人步态节奏检测算法gait_train.prototxt，根据人所在区域、运动方向和运动速度，通过不断的训练和调参优化后得到步态节奏识别定义和运动量计数的gait.model，然后推导得到视频中行人步态音乐节奏定义；
S402，基于深度学习算法，设计行人动作识别检测算法 gait_note_train.prototxt，根据人所在区域、运动方向和运动速度，通过不断的训练和调参优化后得到步态动作音符识别定义的gait_note_train.model，然后推导得到视频中行人步态音符旋律定义；
S403，合成音乐旋律。
通过深度学习方法，可以构建行人运动计量的模型以及音乐合成的模型，当获取行人的运动计量数据，输入运动计量的模型和音乐合成的模型，即可自动合成对应的音乐旋律。
S5，播放合成的音乐。播放音乐可由喇叭进行播放。
本发明通过摄像头进行将七彩或黑白相间绿道进行深度学习后对人在绿道上进行行走或跑动时进行节奏和旋律识别，自动区分do、re、mi、fa、so、la、 si的声音控制，当绿道上有人经过的时候，自动发出对应的钢琴弹奏音，根据节奏点和乐谱自动合成一首悠扬的音乐，同时根据步态节奏情况进行步数、力度、爬坡等运动情况进行计量并存储。
如图5所示，本发明一种智能绿道的设计装置，包括摄像头、扬声器、主控器、箱体结构组成，主控器内部运行模块包括：包括视频采集模块、视频分析模块、运动计量模块、音乐合成模块和音乐输出模块；主控器固定在箱体结构中，固定在箱体安装杆顶部。
视频采集模块采集绿道的视频，并传输至视频分析模块和运动计量模块；支持两路高清视频接入；
视频分析模块采用颜色或形状或由摄像设置将绿道划分为若干区域，为每个区域设定对应的音节；对接入的两路视频进行视频的机器视觉，分析绿道的音乐节奏定位，do、re、mi、fa、so、la、si的音乐组件构成，当人在上面行走或跑动时，深度学习形成的识别模型可以进行分析识别并分别输出到运动计量模块和音乐合成模块。
运动计量模块判断视频中是否存在行人，获取行人所在区域、运动方向、运动速度，获取行人的运动计量数据；还可用于得到识别步态后进行运动量跟踪统计，形成的数据进行存储。
音乐合成模块根据人所在区域、运动方向和运动速度以及各区域对应的音节合成音乐；根据行人的脚在绿道上行走或跑动时节奏自动合成音乐，通过声音输出模块输送到喇叭/扬声器。音乐输出模块用于输出合成音乐，可将声音直接输出到本地扬声器speaker或者通过蓝牙输出到蓝牙音箱中。
作为本发明的一个优选实施例，视频采集模块连接VR/AR摄像头，获取 VR/AR高清视频；音乐输出模块连接喇叭，由喇叭播放合成的音乐。
作为本发明的一个优选实施例，本发明还包括APP接入模块，与手机APP 进行数据传输，将合成音乐或者音节以及行人所在区域、运动方向和运动速度传输至手机APP，由手机APP播放音乐。手机APP客户端直接接入到***中，对***进行设定或查询相关数据，是人与设备进行信息交互的通道。
作为本发明的一个优选实施例，本发明还包括人脸识别模块，用于识别人脸和情感数据，传输至音乐合成模块，音乐合成模块结合人脸和情感数据自动合成音乐。
本发明方法的优点：
1、本发明方法提供一种全新的绿道设计方法，为绿道产品提供一种全新的思路；
2、本发明方法增加人们使用绿道的交互性、趣味性和娱乐性，提供一种更加良好的用户体验；
3、本发明后续方案将加入人脸识别和人体姿态、情感识别，这样会为绿道产品增强更好的用户体验；
4、本发明方法通过步态识别音乐旋律准确率非常高，可以达到95％以上。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，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 (8)
1.一种智能绿道的设计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1，在绿道一侧设置摄像装置，获取覆盖绿道的视频；
S2，采用颜色或形状或由摄像设置将绿道划分为若干区域，为每个区域设定对应的音节；
S3，分析视频，判断视频中是否存在行人，获取行人所在区域、运动方向、运动速度；
S4，根据行人所在区域、运动方向和运动速度以及各区域对应的音节合成音乐；
S5，播放合成的音乐。
2.根据权利要求1所述的一种智能绿道的设计方法，其特征在于，步骤S2中采用颜色或形状或由摄像设置将绿道划分为若干区域，具体指的是
采用黑白或彩色将绿道划分为若干区域，或者采用长方形或圆形或扇形或三角形或梯形将绿道划分为若干区域，或者由摄像设置根据视觉场景的视觉边缘分割方法获取绿道边缘的形状，并根据绿道边缘的形状划分为若干区域。
3.根据权利要求2所述的一种智能绿道的设计方法，其特征在于，所述摄像设置根据视觉场景的视觉边缘分割方法获取绿道边缘的形状，判断为弧形转角或方形转角，若为弧形转角，则在中心原点设置一区域作为节拍转换区间，其余区域等分为若干扇形音节区间；若为方形转角，则等分为若干方形区间，选择其一作为节拍转换区间，其余为方形音节区间。
4.根据权利要求1所述的一种智能绿道的设计方法，其特征在于，步骤S4具体包括
S401，通过深度学习方法，设计行人步态节奏检测算法gait_train.prototxt，根据人所在区域、运动方向和运动速度，通过不断的训练和调参优化后得到步态节奏识别定义和运动量计数的gait.model，然后推导得到视频中行人步态音乐节奏定义；
S402，基于深度学习算法，设计行人动作识别检测算法gait_note_train.prototxt，根据人所在区域、运动方向和运动速度，通过不断的训练和调参优化后得到步态动作音符识别定义的gait_note_train.model，然后推导得到视频中行人步态音符旋律定义；
S403，合成音乐旋律。
5.一种智能绿道的设计装置，其特征在于，包括视频采集模块、视频分析模块、运动计量模块、音乐合成模块和音乐输出模块；
所述视频采集模块采集绿道的视频，并传输至所述视频分析模块和运动计量模块；
所述视频分析模块采用颜色或形状或由摄像设置将绿道划分为若干区域，为每个区域设定对应的音节；
所述运动计量模块判断视频中是否存在行人，获取行人所在区域、运动方向、运动速度，获取行人的运动计量数据；
所述音乐合成模块根据人所在区域、运动方向和运动速度以及各区域对应的音节合成音乐；
所述音乐输出模块用于输出合成音乐。
6.根据权利要求5所述的一种智能绿道的设计装置，其特征在于，所述视频采集模块连接VR/AR摄像头，获取VR/AR高清视频；所述音乐输出模块连接喇叭，由喇叭播放合成的音乐。
7.根据权利要求5所述的一种智能绿道的设计装置，其特征在于，还包括APP接入模块，与手机APP进行数据传输，将合成音乐或者音节以及行人所在区域、运动方向和运动速度传输至手机APP，由手机APP播放音乐。
8.根据权利要求5所述的一种智能绿道的设计装置，其特征在于，还包括人脸识别模块，用于识别人脸和情感数据，传输至所述音乐合成模块，所述音乐合成模块结合人脸和情感数据自动合成音乐。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200508 |