CN202275357U

CN202275357U - 人机互动***

Info

Publication number: CN202275357U
Application number: CN 201120323511
Authority: CN
Inventors: 吴冠廷
Original assignee: DEXIN INTERACTION TECHNOLOGY (BEIJING) Co Ltd
Current assignee: DEXIN INTERACTION TECHNOLOGY (BEIJING) Co Ltd
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2021-08-31

Abstract

本实用新型是有关于一种人机互动***，包括：视频捕捉装置和控制装置；视频捕捉装置将实时摄取的图像传输至控制装置；所述控制装置包括：与视频捕捉装置连接并接收所述视频捕捉装置传输来的图像的接收模块；与接收模块连接、并输出所述接收模块接收到的图像中的用户面部的热点区域信息对应的面部表情信息的提取电路模块；存储面部表情信息与控制命令对应关系信息的存储模块；与所述提取电路模块和所述存储模块分别连接，接收所述提取电路模块输出的面部表情信息，并向控制装置输出接收到的面部表情信息在存储模块中对应的控制命令的控制模块。本实用新型提供的技术方案能够基于用户面部表情实现人机互动，从而使人机互动的实现方式多元化。

Description

人机互动***

技术领域

本实用新型涉及一种人机互动技术，特别是涉及一种人机互动***。

背景技术

人机互动技术已广泛应用于人们的日常生活和工作中。例如，体感游戏以及电器设备的控制等等。尤其是人机互动技术中的体感游戏由于其兼有健身和娱乐的目的而倍受人们的喜爱。

目前现有的人机互动技术通常是基于控制设备来实现的，例如，体感游戏通常是通过计算机和体感控制装置来实现或者是通过电视机、机顶盒以及体感控制装置来实现。体感控制装置如游戏手柄等，体感控制装置通常会被用户单手或者双手握于手中，并进行控制操作。

发明人在实现本实用新型过程中发现：控制设备通常是一个物理实体设备，且通常由多个按键、摇杆、光源、重力加速度传感器以及小屏幕等元件组成。然而，目前人机互动技术已经可以不限于物理的实体设备来实现了，而且，现有的人机互动的实现方式有待于进一步的丰富。

有鉴于上述现有的人机互动技术存在的需求，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的人机互动***，能够满足现有的人机互动技术存在的需求，使其更具有实用性。经过不断的研究设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

发明内容

本实用新型的目的在于，满足人机互动技术存在的需求，而提供一种新型结构的人机互动***，所要解决的技术问题是，使人机互动技术的实现方式多元化，非常适于实用。

本实用新型的目的以及解决其技术问题可以采用以下的技术方案来实现。

依据本实用新型提出的一种人机互动***，包括：视频捕捉装置和控制装置；所述视频捕捉装置将实时摄取的图像传输至控制装置；所述控制装置包括：与所述视频捕捉装置连接并接收所述视频捕捉装置传输来的图像的接收模块；与所述接收模块连接、并输出所述接收模块接收到的图像中的用户面部的热点区域信息对应的面部表情信息的提取电路模块；存储面部表情信息与控制命令对应关系信息的存储模块；与所述提取电路模块和所述存储模块分别连接，接收提取电路模块输出的面部表情信息，并向控制装置输出接收到的所述面部表情信息在存储模块中对应的控制命令的控制模块。

本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

较佳的，前述的人机互动***，其中所述视频捕捉装置与所述控制装置集成设置于同一电子设备中。

较佳的，前述的人机互动***，其中所述电子设备包括：计算机、游戏机、移动电话、平板电脑、机顶盒、电视机顶盒一体机或者电视机。

较佳的，前述的人机互动***，其中所述视频捕捉装置与所述控制装置独立分离设置，且所述视频捕捉装置与所述控制装置之间通过有线方式连接、或者通过无线方式连接。

较佳的，前述的人机互动***，其中所述控制装置设置于计算机、游戏机、移动电话、平板电脑、机顶盒、电视机顶盒一体机或者电视机中。

借由上述技术方案，本实用新型的人机互动***至少具有下列优点及有益效果：本实用新型通过利用视频捕捉装置摄取图像、提取电路模块将摄取的图像中的用户面部的热点区域信息对应的面部表情信息提供给控制模块，使控制模块可以根据该面部表情信息和存储模块中存储的对应关系输出控制命令，以实现基于面部表情的人机互动，从而使人机互动的实现方式多元化，非常适于实用。

综上所述，本实用新型在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型的人机互动***示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的人机互动***其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图1示出了本实用新型具体实施例的一种人机互动***。图1示出的该***包括：视频捕捉装置1和控制装置2。其中的控制装置2包括：接收模块21、提取电路模块22、存储模块23、以及控制模块24。接收模块21与提取电路模块22连接，控制模块24与提取电路模块22和存储模块23均连接。

视频捕捉装置1主要用于实时摄取图像，并将其摄取到的图像向控制装置2发送。这里的实时摄取如视频捕捉装置1按照预定采样频率进行图像采样。该视频捕捉装置1可以与控制装置2集成设置，也可以与控制装置2相互分离独立设置。在视频捕捉装置1与控制装置2相互分离独立设置的情况下，视频捕捉装置1可以与控制装置2采用有线连接方式连接或者采用无线连接方式连接，即视频捕捉装置通过有线或者无线的方式将其摄取到的图像传输给控制装置2。

视频捕捉装置1可以采用现有的摄像头、以及摄像机等摄像设备，本实用新型不限制视频捕捉装置1的具体类型。

控制装置2主要用于根据视频捕捉装置1实时摄取的图像、以及其预先存储的用户的面部表情信息与控制命令的对应关系信息确定出摄取到的用户面部表情对应的控制命令，控制装置2通过执行其确定出的该控制命令，从而实现了基于面部表情的人机互动。

由于本实用新型提供的***仅仅是基于用户的面部表情来实现人机互动，因此，用户完全可以坐在桌前或者站在桌前或者位于其它近距离的地方来进行人机互动如体感游戏等，从而可以实现近距离体感游戏，并可以使用户在游戏过程中进行面部运动，增强用户对保健运动的兴趣。

控制装置2中的接收模块21主要用于接收视频捕捉装置1传输来的图像序列。在视频捕捉装置1与控制装置2独立分离设置的情况下，接收模块21可以通过有线或者无线方式接收到视频捕捉装置1传输来的图像。一个具体的例子：接收模块21可以通过蓝牙、2.4GHz、WIFI、红外传输、以及USB等传输方式接收视频捕捉装置1传输来的图像，即接收模块21可以为蓝牙模块、2.4GHz模块、WIFI模块、红外模块、或者USB模块。在视频捕捉装置1与控制装置2集成设置在同一电子设备的情况下，接收模块21可以为缓存介质。本实用新型不限制接收模块21的具体实现方式。

控制装置2中的提取电路模块22主要用于从接收模块21接收到的图像中提取用户面部的热点区域信息，并判断出该热点区域信息对应的面部表情信息，之后，提取电路模块22向控制模块24输出其确定出的面部表情信息。这里的面部表情信息如眉毛、眼睛、嘴巴以及脸颊等部位中的一个或多个部位的关键值，也可以为面部表情的索引值等。本实用新型不限制提取电路模块22输出的面部表情信息的具体表现形式。另外，本实用新型中的提取电路模块22可以采用现有的技术(如笑脸提取技术等)来提取用户的特定部位的热点区域信息。

提取电路模块22在接收到视频捕捉装置1传输来的图像后，可以先对其接收到的图像进行优化处理操作，之后，再进行热点区域信息的提取及确定面部表情操作。上述对图像进行的优化处理操作可以包括：去除无效信息处理、去除干扰信息处理、去除红眼处理、纠正镜头畸变处理、以及增强有效信息处理等操作中的一个或者多个操作。

提取电路模块22在提取热点区域信息的过程中，可以先将视频捕捉装置1传输来的图像转换为黑白图像，从而提取电路模块22可以根据黑白图像中的像素的灰度值，提取出用户面部的热点区域信息。

控制装置2中的存储模块23主要用于存储面部表情信息和控制命令之间的对应关系信息，例如，存储模块23中存储有面部表情的索引号与控制命令的对应关系信息；再例如，存储模块23中存储有面部表情的各关键值与控制命令之间的对应关系信息。上述关键值如眼睛的开合程度、眉毛的弯曲度、嘴巴开合程度、嘴巴的弯曲方向以及腮部的鼓出/凹陷程度等。上述控制命令可以称为针对设备的某具体应用的控制命令，例如，电视机换台、计算机浏览图片前/后翻页、关闭正在浏览的网页或者体感游戏中的游戏命令等等。

本实用新型可以动态的设置存储模块23中的对应关系信息，一个具体的例子：首先，开启视频捕捉装置1，视频捕捉装置1开始摄像操作，视频捕捉装置1摄取到的包含用户面部的图片被显示在控制装置2所在设备的显示屏上，控制装置2可以在显示屏上显示面部区域位置范围，用户可以通过调整其坐姿或者站位等使视频捕捉装置1摄取到的用户面部位于该面部区域位置范围内，之后，用户点击摄取图片对应的按键(该按键如计算机键盘上回车键或者屏幕上显示的注册键或者遥控器上的确定键等)；控制装置2在监测到由该按键产生的摄取图片的命令之后，获取包含有用户面部区域的图片，该图片可以是黑白图片或者彩色图片，然后，控制装置2从该图片中获取热点区域图像信息，并通过分析该热点区域图像信息确定出面部表情索引值，之后，将该面部表情索引值和当前需要设置的控制命令以表中记录的形式对应存储到存储模块23中。

当然，本实用新型中的控制装置2也可以采用其它操作过程在存储模块23中存储面部表情信息和控制命令之间的对应关系信息，本实用新型不限制在存储模块23存储面部表情信息和控制命令之间的对应关系信息的具体实现方式。

控制装置2中的控制模块24主要用于基于存储模块23中存储的信息将提取电路模块22传输来的面部表情信息转换为控制命令，并将该控制命令提供给控制装置2中的其它模块，以实现人机交互如体感游戏等。一个具体的例子：控制模块24可以利用提取电路模块22输出的面部表情信息在存储模块23中存储的对应关系信息中进行匹配查找，匹配到的记录中的控制命令即为其接收到的面部表情信息对应的控制命令。

控制装置2还可以包括显示屏以及电源模块等元件。显示屏主要用于显示画面(如游戏画面、以及视频捕捉装置1摄取获得的图像等)。该显示屏可以为计算机的显示屏、移动电话的显示屏、电视机显示屏、平板电脑显示屏、或者游戏机显示屏等。电源模块主要用于为控制装置2中的各用电元件(如控制装置2中的各模块、或者视频捕捉装置1和控制装置2中的各模块等)提供电力资源，该电源模块可以为计算机、移动电话、电视机、平板电脑、或者游戏机等电子设备本身自带的电源模块，也可以为专为本实用新型中的人机互动***设置的电源模块。

上述实施例中记载的人机互动***的设置方式可以为如下两种形式：

第一种形式为：整个人机互动***集成设置在同一个电子设备中，从而整个人机互动***成为一个电子设备的一部分，该电子设备可以具体为计算机、移动电话、电视机、平板电脑、机顶盒、电视机机顶盒一体机或者游戏机等。一个具体的例子：在人机互动***集成设置在计算机中的情况下，视频捕捉装置1集成设置在计算机显示屏的左上角，而控制装置2集成设置在计算机的主机的内部电路中。

第二种形式为：人机互动***中的视频捕捉装置1与控制装置2独立分离设置，且视频捕捉装置1与控制装置2之间可以通过有线或者无线的方式连接。具体的，视频捕捉装置1可以为摄像头或者摄像机等独立的设备，控制装置2则可以集成设置在计算机、移动电话、电视机、平板电脑(PAD)、机顶盒、电视机机顶盒一体机或者游戏机等电子设备中。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种人机互动***，其特征在于，所述***包括：视频捕捉装置和控制装置；

所述视频捕捉装置将实时摄取的图像传输至控制装置；

所述控制装置包括：

与所述视频捕捉装置连接并接收所述视频捕捉装置传输来的图像的接收模块；

与所述接收模块连接、并输出所述接收模块接收到的图像中的用户面部的热点区域信息对应的面部表情信息的提取电路模块；

存储面部表情信息与控制命令对应关系信息的存储模块；

与所述提取电路模块和所述存储模块分别连接，接收所述提取电路模块输出的面部表情信息，并向控制装置输出接收到的所述面部表情信息在存储模块中对应的控制命令的控制模块。

2.如权利要求1所述的人机互动***，其特征在于，所述视频捕捉装置与所述控制装置集成设置于同一电子设备中。

3.如权利要求2所述的人机互动***，其特征在于，所述电子设备包括：计算机、游戏机、移动电话、平板电脑、机顶盒、电视机顶盒一体机或者电视机。

4.如权利要求1所述的人机互动***，其特征在于，所述视频捕捉装置与所述控制装置独立分离设置，且所述视频捕捉装置与所述控制装置之间通过有线方式连接、或者通过无线方式连接。

5.如权利要求4所述的人机互动***，其特征在于，所述控制装置设置于计算机、游戏机、移动电话、平板电脑、机顶盒、电视机顶盒一体机或者电视机中。