[發明專利]一種基于Kinect的人機交互系統

在審

• 申請號: 201310606510.9
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN104460972A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 陳擁權;張羽;李梁
• 申請（專利權）人: 安徽寰智信息科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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技術領域：

????本發明涉及人機交互領域，具體涉及一種基于Kinect的人機交互系統。

背景技術：

2010年，微軟公司推出了用于XBOX游戲機的Kinect感應設備，可以通過影像辨識出人體及其動作，使玩家通過自己的肢體來控制游戲。Kinect帶來的是一種革命性的交互方式，因此微軟在2012年推出了Kinect?for?Windows設備，并配套發布了SDK開發工具，使PC平臺上可以開發出使用Kinect進行交互的應用程序。

然而，現存的大量計算機應用程序，如果要結合Kinect的推出，而支持使用Kinect的交互方式，軟件的重新開發工作量是很大的，這也是現今使用Kinect進行交互的應用程序仍然偏少的主要原因。現今Kinect仍然帶有一種玩具的色彩，在交互方面的普及程度較低，與軟件支持未能盡快跟上有很大關系。

發明內容：

本發明的目的是提供一種基于Kinect的人機交互系統，它能拓展Kinect的應用領域，使Kinect提供的交互方式與現有的計算機應用能有效結合起來。

為了解決背景技術所存在的問題，本發明是采用以下技術方案：它包含主界面、配置管理模塊、輸入映射模塊、姿勢管理界面、姿勢管理模塊、姿勢定義模塊，姿勢定義模塊，定義了人體姿勢數據，一個姿勢由若干條姿勢規則構成，姿勢規則包含規則類別、涉及的關節點與閾值范圍，姿勢規則中的所述規則類別，包括X距離、Y距離、Z距離、總距離與夾角五種，姿勢規則中涉及的關節點范圍為Kinect?SDK提供的20個關節點；涉及的關節點的數目，在規則類別為夾角時為3個，否則可以是1-2個。

所述的姿勢規則涉及1個關節時，規則含義為：用戶的該關節的當前位置與初始位置之間的距離，處在閾值范圍內；姿勢規則涉及2個關節時，規則含義為：用戶的兩個關節之間距離，在規則類別所標示的方向上，處在閾值范圍內。

所述的姿勢規則當且僅當規則類別為夾角時涉及3個關節，規則含義為：關節1到關節2連線，與關節2到關節3連線的夾角，處在閾值范圍內。

所述的姿勢管理模塊包括姿勢的新建、編輯、保存、讀取、刪除、測試功能。

所述的輸入映射模塊，將用戶姿勢與計算機的輸入命令進行一一對應，從而使用姿勢與計算機進行交互。

所述的配置管理模塊，將若干輸入映射作為一個系統配置文件，進行新建、修改、保存、讀取、刪除等管理操作。

本發明的操作方法為：當用戶需要使用Kinect操作特定的應用程序時，先自行定義好該應用程序對應的操作姿勢集合，并使用姿勢管理模塊將姿勢數據錄入系統，然后通過輸入映射模塊進行操作，并將該操作姿勢集合通過配置管理模塊進行管理。

姿勢管理模塊中姿勢測試的流程為：當用戶開啟姿勢測試時，首先停用姿勢編輯功能，并保存當前用戶所編輯的姿勢數據；然后啟動Kinect開始識別，當Kinect前有人做出啟動姿勢時，Kinect跟蹤該人的姿勢，并顯示已跟蹤用戶的提示標志；當該人的姿勢與所編輯的姿勢吻合時，顯示姿勢識別成功的提示標志；當用戶終止姿勢測試時，恢復姿勢編輯功能。

姿勢映射與識別的流程為：當用戶開啟姿勢映射時，啟動Kinect開始識別，當Kinect前有人做出啟動姿勢時，Kinect跟蹤該人的姿勢；將人的姿勢與姿勢映射列表中的姿勢逐一比對，并檢測每個姿勢是否從無到有或從有到無，發送按下或彈起相應按鍵的命令。

????本發明能拓展Kinect的應用領域，使Kinect提供的交互方式與現有的計算機應用能有效結合起來。

附圖說明：

圖1為本發明的整體結構框圖，

圖2為本發明中姿勢管理模塊的結構框圖。

具體實施方式：

參照圖1，本具體實施方式采用以下技術方案：它包含主界面、配置管理模塊、輸入映射模塊、姿勢管理界面、姿勢管理模塊、姿勢定義模塊，姿勢定義模塊，定義了人體姿勢數據，一個姿勢由若干條姿勢規則構成，姿勢規則包含規則類別、涉及的關節點與閾值范圍，姿勢規則中的所述規則類別，包括X距離、Y距離、Z距離、總距離與夾角五種，姿勢規則中涉及的關節點范圍為Kinect?SDK提供的20個關節點；涉及的關節點的數目，在規則類別為夾角時為3個，否則可以是1-2個。

所述的姿勢規則涉及1個關節時，規則含義為：用戶的該關節的當前位置與初始位置之間的距離，處在閾值范圍內；姿勢規則涉及2個關節時，規則含義為：用戶的兩個關節之間距離，在規則類別所標示的方向上，處在閾值范圍內。