[發明專利]一種基于Kinect的交警指揮手勢訓練系統

在審

• 申請號: 202010195850.7
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111477054A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 孫樂萌;陳閔葉;張婉茹;楊思力;熊海晨
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G06K9/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 王一琦

本發明提供一種基于Kinect的交警指揮手勢訓練系統，其包括計算機以及與之連接的Kinect設備，該計算機被配置為：展示指揮手勢訓練界面，該界面包括用于展示用戶姿態圖像的Image控件、用于展示提示信息的提示信息文本框、用于展示指揮手勢動作要點的圖像以及評分展示框；計算機通過Kinect設備獲取用戶的姿態信息；并根據用戶的姿態信息判斷用戶的動作；若用戶在規定時間內做出指定的指揮手勢，則進行評分。本發明利用Kinect體感技術，可以實現交通指揮手勢的自主學習訓練，采用計算機對動作進行識別，使得培訓后的交警可以做出更加規范的交通指揮手勢，可有效提高受訓交警的警務水平。

技術領域

本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種基于Kinect的交警指揮手勢訓練系統。

背景技術

近年來，隨著社會經濟的不斷發展以及人們水平的不斷提高，交通堵塞問題日趨嚴重，交警指揮手勢在交警緩解交通堵塞問題過程中扮演重要角色。然而，一些交警不會指揮、一些新手司機又看不懂指揮的現狀反而加重了道路交通的負擔，加之傳統教學模式又費時費力，開發一種新型的訓練方法有很重要的研究價值與研究意義。市場上目前并沒有針對這一情況很好的訓練系統，無法滿足現階段市場需要。

發明內容

針對上述現有技術中的不足，本發明提供基于Kinect的交警指揮手勢訓練系統，該系統通過識別用戶的姿態信息，以檢測用戶是否做出標準的指揮手勢，從而達到訓練的目的。

本發明通過以下的技術方案實現：

一種基于Kinect的交警指揮手勢訓練系統，包括計算機以及與之連接的Kinect設備，所述計算機被配置為：

展示指揮手勢訓練選擇界面，所述指揮手勢訓練選擇包括多個指揮手勢訓練選擇按鈕以及一個用于展示用戶姿態圖像的Image控件；響應于用戶對所述指揮手勢訓練選擇按鈕的選擇，進入相應的指揮手勢訓練界面；

所述指揮手勢訓練界面包括用于展示用戶姿態圖像的Image控件、用于展示提示信息的提示信息文本框、用于展示指揮手勢動作要點的圖像以及評分展示框；

在所述指揮手勢訓練界面中，提示用戶做出指定的交互行為以觸發訓練；響應于用戶做出的交互行為，進入訓練狀態；進入訓練狀態后開始計時，并根據用戶的姿態信息判斷用戶的動作；若用戶在規定時間內做出指定的指揮手勢，則進行評分，并在評分展示框以及提示信息文本框中進行展示；若用戶沒有在規定時間內做出指定的指揮手勢，則提示用戶重新做出指定的交互行為以觸發訓練；

所述計算機通過Kinect設備獲取用戶的姿態信息；在獲取姿態信息的過程中，識別用戶的上肢關節點的位置，所述上肢關節點包括左手、左手腕、左手肘、左肩、右手、右手腕、右手肘和右肩；計算各所述上肢關節點的夾角，計算某個關節點的夾角的過程中，將該所述關節點為中心關節，并分別計算該關節點與兩個相鄰關節點之間的歐氏距離以及兩個相鄰關節點之間的歐氏距離；歐式距離的計算公式為：

根據歐式距離的計算結果計算中心關節點的夾角，其計算公式為：

其中，a、b分別是中心關節點與兩個相鄰關節點之間的歐氏距離，c為中心關節點的兩個相鄰關節點之間的歐式距離；

根據用戶的姿態信息判斷用戶的動作的過程中，將各上肢關節點的夾角與各上肢關節點夾角的預定義范圍進行比較；如果各上肢關節點夾角均處于預定義范圍中，則判定用戶做出了指定的指揮手勢，否則判斷用戶沒有做出指定的指揮手勢。

本發明的進一步改進在于，用戶做出的所述交互動作包括手勢動作、語音命令。