[發明專利]一種基于自主學習劇本的智能機器人提線木偶表演系統

有效

• 申請號: 201710391603.2
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107330913B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 胡凱;夏旻;徐春燕;張艷;孔維斌
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/194;G06T5/40;A63J19/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

本發明公開了一種基于自主學習劇本的智能機器人提線木偶表演系統，屬于智能機器人表演系統領域。其包括以下步驟：步驟1：跟蹤測量老舊木偶的運動，錄下藝術家的講述和背景音樂，然后存儲為計算資源，并根據指示驅動新的提線機器人木偶運動，播放講述和背景音樂以及驅動渲染燈光；步驟2：依據計算資源計算出老舊木偶的運動，得到一個可供人工修正的劇本模式；步驟3：根據工作人員的操作，優化編排所述劇本模式或者重新徹底編排劇本模式，以機器人提線木偶的形式重新進行無限自動展示。優點：通過上述步驟可以使機器人木偶自主學習或者對機器人木偶進行重新編排，以使機器人木偶無限自動展示學習到的劇本。

技術領域

本發明涉及智能機器人表演系統領域，特別涉及一種基于自主學習劇本的智能機器人提線木偶表演系統。

背景技術

提線木偶是一種傳統舞臺上使用的設備，在藝術家的操作下，用于展示各種藝術人物、動物、各種劇本，是我們國家傳統藝術的瑰寶之一，國際其他國家上也有一定類似的表現形式。由于每次表演時，都需要藝術家的親手操作、解說以及背景音樂的配合，所以需要大量的人力來進行一次次表演，這樣的需求嚴重制約著這一表演形式在當今社會的發展。申請號為CN20120133417.7的機器人控制的木偶表演裝置，其雖然能夠利用機器人控制木偶進行表演，但是其僅僅是一個執行機構，不能夠進行自主學習。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于自主學習劇本的智能機器人提線木偶表演系統，其能夠自主學習劇本，進行無限自動展示。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種基于自主學習劇本的智能機器人提線木偶表演方法，包括以下步驟：

步驟1：跟蹤測量老舊木偶的運動，錄下藝術家的講述和背景音樂，然后存儲為計算資源，并根據指示驅動新的提線機器人木偶運動，播放講述和背景音樂以及驅動渲染燈光；

步驟2：依據步驟1中的計算資源計算出老舊木偶的運動，得到一個可供人工修正的劇本模式；

步驟3：根據工作人員的操作，優化編排所述劇本模式中的動作、解說、背景音樂和渲染舞臺背景，或者重新徹底編排劇本模式，以機器人提線木偶的形式重新進行無限自動展示。

進一步的，其中步驟2包括以下步驟：

1)采樣：在舞臺中心以及舞臺四角貼上標志圖案，采用相機以及麥克風保存所需分析的藝術家的劇本的視頻信息；

2)目標區域提取：在采樣步驟中拍攝時，選取出單幀圖像中舞臺的四角的標志圖案，得到圖案I(c,f,d)，其中I代表的是目前處理的圖像，其中c為相機來源，f代表的是幀數，d目前等于1，代表的是第d次處理過程，并統計出四個中最大的面積M(max,c)和最小的面積M(min,c)；

3)去背景：分析單幀圖像I(c，f，d)，采用直方圖統計法的方法，統計出出現次數最大的顏色值，刪除所有這些顏色值，得到I(c，f，d)，其中d＝2；

4)去噪：統計出所有整體聯通區域Block(c，f，d，b)的面積大小，僅保留面積在M(max，c)和最小的面積M(min，c)之間的整體聯通區域，得到圖像I(c，f，d)，此時d＝3；

5)二值化：把圖像I(c，f，d)二值化，得到新的I(c，f，d)，其中d＝4；

6)特征提取：提取出整體聯通區域Block(c，f，d，b)的一系列像素值，作為這個整體聯通區域Block(c，f，d，b)的特征值Ts(c，f，d，b)，Ts(c，f，d，b)＝(t1，t2，…，tnn)，其中tnn為第n*n個方塊的特征值，b代表的是圖像I(c，f，d)中d＝4的所有聯通區域的編號；

7)識別：選出對整體聯通區域Block(c，f，d，b)的識別的結果；

8)計算位置和電機運動關系；