[實用新型]人體動作采集和動作識別系統

有效

• 申請號: 201520292724.8
• 申請日: 2015-05-08
• 公開（公告）號: CN204759348U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 楊超;白植湖;倪旭輝;周汛;吳鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所北侖科學藝術實驗中心
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06K9/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本實用新型涉及智能控制技術領域，尤其是涉及一種識別精度高、速度快的人體動作采集和動作識別系統。

背景技術

在進行PPT演講、舞臺演出、影像播放等活動時，往往需要多人合作或使用其它工具才可保證活動的正常進行。

例如：若要實現PPT演講，需多次預先排練才能保證演講的正常進行，若演講時出現失誤，將會導致整場演講的失敗，若使用指揮棒等道具，又會影響演講觀感。

目前常用的動作監測手段主要為基于圖像視頻的監測方法，由于生活環境中獲得的圖像受到光照變化、運動目標的影子等因素的干擾，給運動特征提取帶來很大的困難，且整個系統存在成本高、操作復雜等缺點。

中國專利授權公開號：CN103902989A，授權公開日2014年7月2日，公開了一種基于非負矩陣分解的人體動作視頻識別方法，包括如下步驟：(1)預處理視頻圖像：(1a)輸入90個人體動作視頻圖像；(1b)在輸入的人體動作視頻圖像中，任選80個人體動作視頻圖像作為一個人體動作視頻訓練樣本集，其余的10個人體動作視頻圖像各自作為一個人體動作視頻訓練樣本集；(1c)利用矩陣實驗室matlab的橫向連接字符串strcat函數，將人體動作視頻訓練樣本集和人體動作視頻測試樣本集中的人體動作視頻圖像，轉換為時間連續的單幅圖片序列；(1d)對單幅圖片序列進行隔行采樣，獲得預處理的降采樣圖片序列。該發明的不足之處是，檢測誤差大，容易導致人體動作誤識別。

發明內容

本實用新型的發明目的是為了克服現有技術中的方法的檢測誤差大，容易導致人體動作誤識別的不足，提供了一種識別精度高、速度快的人體動作采集和動作識別系統及其控制方法。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種人體動作采集和動作識別系統，包括固定于人體上的用于采集人體動作的數據采集端和用于識別人體動作的識別端；所述數據采集端包括外殼，與外殼連接的固定結構，設于外殼內的第一處理器、第一無線收發器、3軸加速度傳感器電路、第一存儲器和用于供電的充電電池；所述識別端包括殼體，設于殼體內的第二處理器、第二無線收發器和第二存儲器，設于殼體上的顯示屏、數據輸出接口和若干個控制鍵；第一處理器分別與第一無線收發器、3軸加速度傳感器電路和第一存儲器電連接；第二處理器分別與第二無線收發器、顯示屏、第二存儲器、數據輸出接口和各個控制鍵電連接；第一無線收發器和第二無線收發器無線連接。

3軸加速度傳感器用于采集人體動作數據，第一處理器用于對采集到的人體動作數據進行模數轉換，并且控制第一無線收發器發送轉換后的人體動作數據，第一存儲器用于存儲人體動作數據；第二處理器用于對人體動作數據進行數據處理，并識別人體動作；顯示屏用于顯示識別出來的人體動作的名稱，第二存儲器用于存儲人體動作數據。

本實用新型可與燈光系統、動畫系統、投影系統等多種系統配合使用，使用者不需要額外的手持設備，僅通過佩戴一個簡單的數據采集端便能實現遙控操作的功能：例如，用戶僅需揮動手臂，便能控制投影內容的變換、燈光的角度調整與明亮變換、影片內容的調整等功能。通過本系統，用戶可以脫離器材的束縛，集中注意力于演出、交互的內容上，提升使用者與觀看者的沉浸感，加強演出效果。

例如，可將識別后的動作作為命令，控制電腦中的PPT演講內容自動播放，從而使用戶可以脫離器材的束縛，方便獨自進行演講，避免其它因素對演講造成的影響，提高演出效果。

因此，本實用新型具有識別精度高、識別速度快，體積小、功耗低，受環境影響小、抗干擾性強，提高了舞臺表演及演講的效果，節省了大量排練時間，提高了演出效率，減少了演出成本的特點。

作為優選，所述第一處理器為PIC18F87J50-I/PT單片機，所述3軸加速度傳感器電路包括型號為MPU6050的3軸加速度傳感器、若干個電阻和若干個電容；3軸加速度傳感器的第11管腳與第一處理器的第63管腳電連接，3軸加速度傳感器的第12管腳與第一處理器的第58管腳電連接。

作為優選，外殼內還包括充電管理電路，充電管理電路包括mcp73861充電芯片、若干個發光二極管、若干個電阻和若干個電容；充電管理電路與充電電池電連接。

作為優選，外殼內還包括mcp1252是穩壓芯片和AIC1730是穩壓芯片，mcp1252穩壓芯片與第一處理器的5V電源輸入接口RA0電連接，AIC1730穩壓芯片與第一處理器的3.3V電源輸入接口RA1電連接。

作為優選，所述固定結構為用于固定在手臂或小腿上的連接綁帶。