[發(fā)明專利]一種控制光源捕捉圖像實(shí)現(xiàn)動(dòng)作執(zhí)行的系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910322648.3
• 申請(qǐng)日: 2019-04-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109873962A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張廣才;馬浚峰;趙小東;衣超;寇江偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州哈工科創(chuàng)機(jī)器人研究院有限公司
• 主分類號(hào): H04N5/33
• 分類號(hào): H04N5/33;H04N5/225
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23209
• 代理人: 榮玲

一種控制光源捕捉實(shí)現(xiàn)動(dòng)作執(zhí)行的系統(tǒng)，屬于光學(xué)動(dòng)作控制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括光源、魔法棒、紅外攝像機(jī)、嵌入式工作站和動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)；魔法棒包括長(zhǎng)桿和安裝在長(zhǎng)桿端部的反射鏡；嵌入式工作站內(nèi)部具有用于圖像信息處理的計(jì)算機(jī)，紅外攝像機(jī)和動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)均與計(jì)算機(jī)建立連接；紅外攝像機(jī)用于對(duì)揮動(dòng)的魔法棒端部反射鏡反射的可見(jiàn)光光源進(jìn)行拍攝，得到圖像信息，并將圖像信息發(fā)送至所述的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)處理識(shí)別魔法棒反射的可見(jiàn)光與計(jì)算機(jī)內(nèi)部預(yù)定圖案是否匹配，若匹配則計(jì)算機(jī)控制動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，若不匹配則系統(tǒng)重新識(shí)別魔法棒反射的可見(jiàn)光。本發(fā)明的動(dòng)作執(zhí)行系統(tǒng)的整體維護(hù)成本較低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種控制光源以捕捉圖像的系統(tǒng)，屬于光學(xué)動(dòng)作控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光學(xué)動(dòng)作捕捉是近些年來(lái)機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用的典型代表。動(dòng)作捕捉是實(shí)時(shí)地準(zhǔn)確測(cè)量、記錄物體在真實(shí)三維空間中的運(yùn)動(dòng)軌跡或姿態(tài)，并在虛擬三維空間中重建運(yùn)動(dòng)物體每一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的技術(shù)。光學(xué)動(dòng)作捕捉是基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)原理，由多個(gè)高速相機(jī)從不同角度對(duì)目標(biāo)物體特征點(diǎn)的監(jiān)視和跟蹤，由此來(lái)進(jìn)行動(dòng)作捕捉的技術(shù)。理論上講，對(duì)于空間中的任意一個(gè)點(diǎn)，只要它能同時(shí)為兩部相機(jī)所見(jiàn)，就可以確定這一時(shí)刻該點(diǎn)在空間中的位置。當(dāng)相機(jī)以足夠高的速率連續(xù)拍攝時(shí)，從圖像序列中就可以得到該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

隨著科技的進(jìn)步及生活水平的提高，越來(lái)越多的領(lǐng)域開(kāi)始涉及到動(dòng)作捕捉技術(shù)，來(lái)確定對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡。

目前，一般采用機(jī)械式動(dòng)作捕捉系統(tǒng)、聲學(xué)式動(dòng)作捕捉系統(tǒng)、電磁式運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)等動(dòng)作捕捉系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)作捕捉，但是大多數(shù)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)成本昂貴，維護(hù)成本也高。因此，如何提供一種成本較低，維護(hù)成本較低的動(dòng)作捕捉系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)指令動(dòng)作執(zhí)行成為問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中上述的不足，提供了一種控制光源捕捉實(shí)現(xiàn)動(dòng)作執(zhí)行的系統(tǒng)。在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種控制光源捕捉圖像實(shí)現(xiàn)動(dòng)作執(zhí)行的系統(tǒng)，包括光源、魔法棒、紅外攝像機(jī)、嵌入式工作站和動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)；

所述的魔法棒包括長(zhǎng)桿和安裝在長(zhǎng)桿端部的反射鏡；

所述的嵌入式工作站內(nèi)部具有用于圖像信息處理的計(jì)算機(jī)，紅外攝像機(jī)和動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)均與計(jì)算機(jī)建立連接；

所述的紅外攝像機(jī)用于對(duì)揮動(dòng)的魔法棒端部反射鏡反射的可見(jiàn)光光源進(jìn)行拍攝，得到圖像信息，并將所述的圖像信息發(fā)送至所述的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)處理識(shí)別魔法棒反射的可見(jiàn)光與計(jì)算機(jī)內(nèi)部預(yù)定圖案是否匹配，若匹配則計(jì)算機(jī)控制動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，若不匹配則系統(tǒng)重新識(shí)別魔法棒反射的可見(jiàn)光。

優(yōu)選的：所述的光源采用940nm的紅外光源，940nm的紅外光源發(fā)射出光線。

優(yōu)選的：所述的紅外攝像機(jī)的型號(hào)為M640-NIR紅外相機(jī)。

優(yōu)選的，所述計(jì)算機(jī)根據(jù)其內(nèi)部的圖像信息和可見(jiàn)光成像定位算法，確定紅外攝像機(jī)在魔法棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中反射的光源運(yùn)動(dòng)位置信息的過(guò)程，具體包括：利用可見(jiàn)光成像定位算法，從所述圖像信息中確定出紅外攝像機(jī)在魔法棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中反射的光源運(yùn)動(dòng)的相對(duì)距離和相對(duì)角度；根據(jù)紅外攝像機(jī)在魔法棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中反射的光源運(yùn)動(dòng)的相對(duì)距離和相對(duì)角度，確定紅外攝像機(jī)在魔法棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位置信息。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明的控制光源捕捉圖像實(shí)現(xiàn)動(dòng)作執(zhí)行的系統(tǒng)通過(guò)紅外攝像機(jī)、嵌入式工作站和執(zhí)行機(jī)構(gòu)協(xié)同工作，確定魔法棒的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作捕捉，并實(shí)現(xiàn)動(dòng)作執(zhí)行。