[發明專利]一種視覺感知識別系統在審

申請號：	201710227911.1	申請日：	2017-04-10
公開（公告）號：	CN106991406A	公開（公告）日：	2017-07-28
發明（設計）人：	李丹東;李丹疆	申請（專利權）人：	貴州微光科技有限公司
主分類號：	G06K9/00	分類號：	G06K9/00;G06K9/62
代理公司：	北京七夏專利代理事務所(普通合伙)11632	代理人：	王曉豐
地址：	550001 貴州省貴陽市高新技術產***	國省代碼：	貴州;52
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種視覺感知識別系統
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及信號與信息處理領域，更具體地來說，特別涉及一種視覺感知識別系統。

背景技術

隨著計算機技術的進步，人機交互正在朝著人性化與簡單化的方向不斷發展，非接觸式手勢交互逐漸成為人機交互的一個重要方式。與鼠標、鍵盤、觸摸屏等接觸式的操作方式相比，非接觸式的手勢交互更加符合人的自然行為。近年來，隨著計算機視覺和圖像處理技術的發展，基于機器視覺的手勢與計算機交互的方式正在成為新型人機交互方式的主流。然而，現有的手勢交互體驗并不理想，如何克服環境因素的干擾，準確獲取手勢信息并進行有效識別，如何設計一種友好、高效的手勢交互方式來實現人與計算機之間的直接對話，是目前社會上要解決的技術難題。

目前在人機交互技術領域的研究中，非接觸式機器視覺手勢交互由于其便于識別，自然、直觀、簡單的特性，成為非接觸式人機交互中的主流操作方式。但這種交互方式無論從技術還是人體生理學角度來說都同樣存在局限性，因此一個有效的可以用于評價交互執行效能以及指導改善用戶界面設計的工效模型顯得至關重要。

費茲原理作為指點操作領域中最著名的工效模型，已經得到了廣泛的應用。該模型適用的操作界面維度經歷了一維、二維再到三維空間的發展，適用的交互設備也從物理空間中的鐵筆發展到了物理—信息交互空間的操縱桿、軌跡球、觸摸屏以及鼠標等。費茲原理可適用于非接觸式機器視覺手勢交互的大部分操作情形，但適用程度相比鼠標等接觸式指點設備來說已經有所降低；更進一步的，費茲原理適用于本實驗提出的八個操作方向上的中長度距離(30cm-40cm)，并且，根據操作方向的不同，費茲原理也可適用于更短或更長的距離；不僅如此，用戶使用該交互方式的最佳操作距離為30cm和40cm，其中，當操作任務的難度系數較小時，操作距離在30cm左右最好，當操作任務的難度系數較大時，操作距離在40cm左右最好。另外，本結論是基于右手操作，實驗結果表明向左和向下移動的操作效率偏低，可見手勢交互不僅與交互技術有關，也會受到用戶身體結構的影響。

現有的如以色列Beyond Verb的語音識別為基礎的情緒識別系統,在排除人種差別的基礎上通過語音語調的大規模數據庫分析，鑒別新用戶的情緒基本指標，其優點是適合當前語音識別與人機交互在商業領域的普及和大規模使用，缺點是使用場景只能在通話和交流中感知很少的情緒特征，更由于情緒語調的可偽裝性，使得其準確性和實用價值大打折扣。以微軟、Affective等公司采用面部微表情識別為基礎的五到八種情緒識別技術，可在數字相片和視頻中截取用戶的表情所反映的心理狀態，由于表情不能完整和客觀的表達復雜的情緒狀態，故其技術不能作為嚴謹科學手段。還有基于腦電波特征的情緒狀態識別方法，如專利號：CN 102715911A，其用于醫學領域的情緒識別，缺點是需要特殊的接觸式儀器放于用戶身上，使用場景和使用成本嚴重受限。

已有的非接觸式人機交互情緒識別系統存在上述各種各樣的問題，本發明能夠解決這些問題。

發明內容

為了克服前述問題，本發明的目的在于提供一種非接觸式智能人機交互可以全面直觀評估心理和生理對應關系的視覺感知識別系統。

本發明提供一種視覺感知識別系統，包括：

收集高采樣率的視頻圖像中人物的皮膚圖像變化并且進行信號放大；

進行一系列濾波處理和數字信號處理，得到需要HR、HRV、BR、OS生理參數，建立非線性的特征工程；

利用神經網絡進行數據建模；

利用weavlet、SVM等對心理狀況和生理指標之間的對應關系進行分類；

在二維坐標空間類通過Lyapunov指數得到較明顯的區分度，可用于正向情緒和負向情緒的分類。

前面所述的一種視覺感知識別系統，其特征在于：所述系統信號處理依據容積脈搏波描述法，得到心率的波型描述和定位，以及呼吸的變化信號。

前面所述的一種視覺感知識別系統，其特征在于：所述系統在采集數據不斷增加情況下做更多分類維度，具有較好的進化性。

前面所述的一種視覺感知識別系統，其特征在于：所述系統收集信號采用非接觸式的方法，不需要佩戴傳感器。