[發明專利]一種用于3D交互的專用處理器

有效

• 申請號: 201611050612.7
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN106651940B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 黃源浩;劉龍;肖振中;許星
• 申請（專利權）人: 深圳奧比中光科技有限公司
• 主分類號: G06T7/521
• 分類號: G06T7/521;G06T7/10;G06T19/00;G06T5/00;G06T1/20;G06F3/01
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

本發明公開了一種用于3D交互的專用處理器，該專用處理器包括：圖像處理電路，用于獲取采集設備采集的包含交互對象的不可見光圖像，并提取不可見光圖像中交互對象的骨架數據；輸出電路，用于將骨架數據輸出至3D交互設備。通過上述方式，本發明能夠提高數據處理速度，減小成本，無需其他的處理器進行數據二次處理。

技術領域

本發明涉及3D交互技術領域，特別是涉及一種用于3D交互的專用處理器。

背景技術

人機交互、人機互動(簡稱HCI或HMI Human–Computer Interaction或Human–Machine Interaction)，是一門研究系統與用戶之間的交互關系的學問。系統可以是各種各樣的機器，也可以是計算機化的系統和軟件。人機交互界面通常是指用戶可見的部分。用戶通過人機交互界面與系統交流，并進行操作。

在人機交互中，3D交互已經越來越被廣泛的應用，3D交互主要是通過獲取交互對象的深度圖像，再將深度圖像傳輸計算機或其他智能終端，以實現人機交互。

目前完成上述工作必須要多個處理器或者多個設備，例如，第一處理器僅能夠輸出原始的深度數據，對深度數據的進一步處理(比如深度數據的預處理、人體檢測、骨架識別等)則是在其他智能終端的處理器上實現的。因而對于含不同處理器的智能設備，都需要經過不同的適配處理，無疑增加了開發的難度；另外，數據之間的傳輸往往都要經過壓縮以及解壓處理，導致一些基于深度相機的應用有延時產生。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種用于3D交互的專用處理器，能夠提高數據處理速度，減小成本，無需其他的處理器進行數據二次處理。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種用于3D交互的專用處理器，該專用處理器包括：圖像處理電路，用于獲取采集設備采集的包含交互對象的不可見光圖像，并提取不可見光圖像中交互對象的骨架數據；輸出電路，用于將骨架數據輸出至3D交互設備。

其中，還包括：存儲電路，用于存儲參考圖像以及采集設備的參數；圖像處理電路具體包括：深度數據計算電路，連接存儲電路以及采集設備，用于計算不可見光圖像的深度數據；數據提取電路，連接深度數據計算電路，用于根據不可見光圖像的深度數據，提取不可見光圖像中交互對象的骨架深度數據。

其中，圖像處理電路具體包括：深度數據計算電路，連接外部存儲器以及采集設備，用于計算不可見光圖像的深度數據；數據提取電路，連接深度數據計算電路，用于根據不可見光圖像的深度數據，提取不可見光圖像中交互對象的骨架深度數據。

其中，采集設備為結構光深度相機；結構光深度相機包括投影模組以及采集模組，投影模組用于向交互對象投影結構光圖案，采集模組用于采集包含交互對象的不可見光圖像；專用處理器設置于采集設備中。

其中，深度數據計算電路包括偏移值計算電路以及深度值計算電路；偏移值計算電路用于對不可見光圖像以及參考圖像進行相關計算，得到不可見光圖像與參考圖像的偏移值；深度值計算電路用于根據偏移值以及采集設備的參數計算得到不可見光圖像中每個像素的深度值。

其中，深度值計算電路具體用于根據以下公式計算得到不可見光圖像中每個像素的深度值：其中，Z_D不可見光圖像中每個像素點的深度值，Z₀為參考圖像中每個像素點的深度值，B為投影模組與采集模組之間的距離，f為采集模組的焦距，Δu為偏移值。

其中，偏移值計算電路具體用于根據不可見光圖像和參考圖像中的散斑圖案的相似程度，確定不可見光圖像中每個像素相對于參考圖像中對應像素的偏移值。

其中，結構光深度相機為紅外結構光深度相機，包括紅外投影模組以及紅外接收模組；結構光圖案為不規則的散斑圖案；專用處理器設置于結構光深度相機內。