專利名稱：一種電視遙控方法及用該方法遙控操作電視機(jī)的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電視遙控技術(shù)，具體涉及一種電視的遙控方法及用該方法實現(xiàn)遙
控操作電視機(jī)的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字電視的逐漸普及，廣大消費者更多地希望能與電視進(jìn)行互動，既可以收
看廣播電視節(jié)目，又可以在不中斷正在播放的電視節(jié)目的時同時，查看其他服務(wù)信息，如電
子節(jié)目指南、股票行情、時事新聞、娛樂信息等；或者通過數(shù)字電視來與數(shù)字電視運(yùn)營商提
供的其他服務(wù)項目互動，如游戲、瀏覽網(wǎng)頁、照片的播放、收發(fā)電子郵件、視頻點播等只有在
計算機(jī)上才能進(jìn)行的娛樂活動，此時，應(yīng)用于電視上的控制裝置，尤其是遙控器就顯得格外
重要。然而，傳統(tǒng)的利用紅外線的遙控器已經(jīng)越來越不適應(yīng)數(shù)字電視的操作要求 目前，也可以通過計算機(jī)外圍設(shè)備，如鼠標(biāo)、鍵盤等來實現(xiàn)上述交互目的，而計算
機(jī)外圍設(shè)備雖然可以進(jìn)行完善的人機(jī)交互，但該類設(shè)備需要借助于茶幾或桌面的操作平
臺。此外，該類設(shè)備的便攜性較差，也不符合消費者用遙控操作習(xí)慣。 另一方面，借助遙控器或其它外設(shè)輸入裝置，可以解決操作距離的問題，但無任使 用哪種類型的操作設(shè)備都存在丟失、尋找不便的麻煩。 因此，提供一種利用手勢進(jìn)行遙控操作電視的方法及用該方法實現(xiàn)的遙控系統(tǒng)將 是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種利用手勢進(jìn)行遙控操作電視的方法。
利用手勢進(jìn)行遙控操作電視的方法包括以下步驟
操作者對攝像頭給出特定手勢動作； 攝像頭獲取的特定手勢傳輸?shù)诫娨晝?nèi)的三維運(yùn)動識別模塊，進(jìn)行三維運(yùn)動及動作 識別； 模塊獲得特定手勢的三維運(yùn)動坐標(biāo)，輸出控制信號； 判斷手勢的位置坐標(biāo)是否與相應(yīng)操作界面的菜單位置區(qū)域相對應(yīng)，如是，進(jìn)入下 一個步驟； 電視機(jī)內(nèi)的執(zhí)行裝置根據(jù)控制信號執(zhí)行相對應(yīng)的程序。 其中攝像頭采集特定手勢圖像的參數(shù)包括手的膚色特征，或手的邊緣方向特征， 或手的紋理特征，或手的形狀特征。 其中的三維運(yùn)動及動作識別過程，包括以下的步驟 1)在三維運(yùn)動識別模塊中以二維的坐標(biāo)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立物體姿態(tài)模板；
2)物體識別單元根據(jù)姿態(tài)模板對被識別物體進(jìn)行姿態(tài)識別； 3)聚焦控制檢測電路對被識別物體進(jìn)行聚焦，獲得被識別物體在成像空間上的圖 像二維坐標(biāo)和焦距；
4)將該成像空間上的二維坐標(biāo)和焦距參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，輸出物體的三維空間坐標(biāo)數(shù) 據(jù)； 5)以三維坐標(biāo)空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)構(gòu)造得出物體三維運(yùn)動及動作特征。 其中上述的步驟4)可以替換為建立參數(shù)初始化模板，將成像空間上的二維坐標(biāo)
和焦距與參數(shù)初始化模板內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和參數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出物體的三維空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)。 上述步驟3)和4)可以替換為建立參數(shù)初始化模板，將被識別物體在成像空間上
的象素坐標(biāo)和大小與參數(shù)初始化模板內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和參數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出物體的三維空間坐
標(biāo)數(shù)據(jù)。 所述的電視遙控方法采用 一個或兩個攝像頭。 本發(fā)明要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種利用手勢遙控操作電視機(jī)的系統(tǒng)。
—種應(yīng)用上述電視遙控方法實現(xiàn)遙控操作電視機(jī)的系統(tǒng)，其特征在于包括
—個或一個以上用于獲取操作者特定手勢動作的攝像頭； —個接收攝像頭獲取的特定手勢信息并進(jìn)行三維運(yùn)動及動作識別的三維運(yùn)動識 別模塊； —個將三維運(yùn)動識別模塊所獲得的三維運(yùn)動坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成控制信號的轉(zhuǎn)換器；
—個將手勢的位置坐標(biāo)與相應(yīng)操作界面的菜單位置區(qū)域相比較、并輸出控制信號 的比較器； —個根據(jù)控制信號來執(zhí)行相對應(yīng)的程序的執(zhí)行裝置。
所述三維運(yùn)動識別模塊包括 —個以二維的坐標(biāo)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立的物體姿態(tài)模板； —個根據(jù)姿態(tài)模板對被識別物體進(jìn)行姿態(tài)識別的物體識別單元； —個對被識別物體進(jìn)行聚焦，獲得被識別物體在成像空間上的圖像二維坐標(biāo)和焦
距的聚焦控制檢測電路； —個將二維坐標(biāo)和焦距參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，輸出物體三維運(yùn)動坐標(biāo)數(shù)據(jù)的空間坐標(biāo)輸 出模塊。 本發(fā)明利用一種新的三維運(yùn)動識別方法，從圖像中檢測運(yùn)動目標(biāo)并識別其三維運(yùn) 動和特定動作，首先通過對圖像進(jìn)行必要的預(yù)處理，從圖像中提取出圖像特征，根據(jù)特征的 對應(yīng)關(guān)系估計圖像的二維運(yùn)動特性，進(jìn)行特征匹配；然后根據(jù)剛體運(yùn)動方程和投影關(guān)系建 立一組方程，求解物體的運(yùn)動參數(shù)和結(jié)構(gòu)。通過對該方法的利用，用手勢來進(jìn)行電視的遙控 操作，并且借助于特定的遙控操作系統(tǒng)，使得電視的遙控操作變得更為簡單和人性化。特別 是可以借此最為平臺，在電視上擴(kuò)展原本只有在計算機(jī)上才能進(jìn)行的娛樂功能，而且還不 需要配置鼠標(biāo)、鍵盤等計算機(jī)外圍設(shè)備。


圖1為單個攝像頭的二維識別圖像處理單元的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為手的二維坐標(biāo)示意圖； 圖3為方法1中單個攝像頭三維識別圖像處理單元的結(jié)構(gòu)框圖； 圖4為單個攝像頭所形成的三維空間示意圖； 圖5為被識別物體的空間位置與成像坐標(biāo)關(guān)系示意 圖6為方法2中單個攝像頭三維識別圖像處理單元的結(jié)構(gòu)框圖； 圖7為特定被識別物體的成像關(guān)系示意圖； 圖8為原始物體的空間位置與成像坐標(biāo)關(guān)系示意圖； 圖9為方法3中兩個攝像頭三維識別圖像處理單元的結(jié)構(gòu)框圖； 圖10為兩個攝像頭所形成的三維坐標(biāo)示意圖； 圖11為兩個攝像頭所形成的三維空間分區(qū)示意圖； 圖12為被識別物體在X軸上的成像關(guān)系示意圖； 圖13為被識別物體在Y軸和Z軸組成的平面上圖像位置和實物的關(guān)系。
具體實施例方式
圖1表示目前攝像頭識別特定物體二維運(yùn)動時候的框架，例如要識別的特定物體 是一個手，那么將手的姿勢先存入到圖1中的姿態(tài)模板中，然后啟動攝像頭對外部空間進(jìn) 行拍攝，如果不能發(fā)現(xiàn)姿態(tài)模板中具有相同外形的物體，則不進(jìn)行后面動作的輸出，如果發(fā) 現(xiàn)有類似外形物體出現(xiàn)，則進(jìn)行后面動作的輸出。圖2表述手的坐標(biāo)，可以只選取其手指上 一點，把這個圖像的左下角的位置定義為坐標(biāo)(O，O)，因為這個圖像的外形尺寸是已知的， 那么很容易知道手指上那一點的對應(yīng)在圖像空間上的坐標(biāo)(x，y) 了。這樣通過不斷的識別 手的形狀在成像空間上的位置，就可以不斷的輸出其真實所在的位置，于是就可以識別物 體的二維運(yùn)動了。 利用手勢遙控操作電視的一個前提是電視如何對手勢的運(yùn)動進(jìn)行三維識別，而手 勢識別包括對手圖像的識別及動作的識別兩個部分，也就是說先要識別出什么是手，然后 需要計算手的位置信息，最后才能根據(jù)位置信息執(zhí)行手的動作所代表的指令要求，下面先 對如何識別手的圖像進(jìn)行說明。 人手的檢測與跟蹤技術(shù)可采用如下個特征1.人手的膚色特征；2.人手圖像的邊 緣方向特征；3.人手的紋理特征；4.人手的形狀特征。其中第l種利用艷色信息，后3種利 用人手圖像的形狀信息。下面分別對其中的兩個方法進(jìn)行闡述。 人手的膚色特征提取方法如下，對于RGB格式的彩色圖像，首先將其變換為HSV彩 色空間，然后只采用色調(diào)成份(hue)，作為人手檢測與跟蹤的特征，由RGB色彩計算色調(diào)H的 方法如下<formula>formula see original document page 6</formula>如-G)2余5)(G-萬)
<formula>formula see original document page 6</formula>
人手圖像的邊緣方向特征提取方法采用兩個核
<formula>formula see original document page 6</formula>
AT,=
緣強(qiáng)度圖像Gjx，y)與Gy(x，y)，
分別對輸入圖像I(x， y)進(jìn)行濾波，得到邊



Gx(x， y) = Kx*I(x， y) Gy(x， y) = Ky*I(x， y)
這樣可以計算得到絕對值圖像S(x， y)與方向信息圖像①(x， y)
S(x,力-^/G(義，力+ G，(;c,力
O(x，力=arctan
+ — 2
乂 結(jié)合上面的兩個量可以得到邊緣信息向量V(x， y) = S(x， y) ej°(x'y)，這樣就取得 人手的圖像信息。 下面結(jié)合附圖在識別出手的圖像的基礎(chǔ)上對如何判斷手的位置信息進(jìn)行說明，共
有三個方法，以便能更好的理解本發(fā)明利用手勢遙控操作電視的方法及系統(tǒng)。
方法一 請參閱圖3，通過一個攝像頭來識別物體三維運(yùn)動特征的結(jié)構(gòu)框圖，攝像頭有可控 制聚焦的功能，'被識別物體'的模板先存入到姿態(tài)模板中，這樣就可以開始后面的識別動 作的運(yùn)行。 攝像頭先對外部圖像進(jìn)行拍攝，成像結(jié)果經(jīng)過'物體識別'單元和'姿態(tài)模板'的 模板進(jìn)行比對來判定是否在拍攝區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)事先被設(shè)定的'被識別物體'，如果沒有則沒有 后續(xù)的動作。如果發(fā)現(xiàn)'被識別物體'，那么就啟動'聚焦控制檢測電路'來對'被識別物體' 進(jìn)行聚焦，聚焦完成后，我們就可以得到'被識別物體'在成像空間上的XY坐標(biāo)和焦距了， 這三個參數(shù)經(jīng)過轉(zhuǎn)換得到實際的空間坐標(biāo)XYZ。具體過程如下 如附圖4所示，根據(jù)攝像頭確定了一個三維空間，Z軸方向就是攝像頭拍攝方向的 中軸線，XY則是一個與Z軸垂直的二維平面坐標(biāo)，空間中一點A1的坐標(biāo)是(xl，yl，zl)，拍 攝后形成的圖像如左邊的小圖描述的那樣，坐標(biāo)是(X2， Y2)，但是(X2， Y2)和(xl， yl， zl) 的單位是不同的。假設(shè)(X2， Y2)是像素(pixel)數(shù)目為單位，(xl， yl， zl)以實際的距離 mm為單位，而焦距假定為Z2，焦距的單位假設(shè)為T，其實成像面跟物體面以及XYZ三維空間 坐標(biāo)可以簡化為附圖5所示。這樣就得出了 (xl，yl，zl)同(X2，Y2，Z2)的關(guān)系了
|Z2/Z1|=K1 |X2/X11 = |Y2/Y11 = K1*K2 公式1 公式1中的Kl和K2都是常數(shù)，所以只要知道了 Kl和K2，又知道'被識別物體'的 像素坐標(biāo)和焦距，就可以知道'被識別物體'在圖4中攝像頭所描述的三維空間中的具體位 Kl和K2的獲得可以通過以下方式按圖4的方式放置'被識別物體'于拍攝空間 中，當(dāng)然該物體不能在Z軸上，通過實際測量得到了Al的實際物理坐標(biāo)(xl，yl，zl)，同時根 據(jù)正確圖像識別系統(tǒng)形成的圖像坐標(biāo)(X2， Y2， Z2)，將兩個坐標(biāo)帶入到(公式1)就可以得 到兩個參數(shù)K1和K2。這樣圖3中的'空間XYZ坐標(biāo)輸出'模塊在獲得了 '被識別物體'的 圖像坐標(biāo)和焦距參數(shù)(X2， Y2， Z2)之后，就可以通過K1和K2系數(shù)計算得到正確的xlylzl 坐標(biāo)了。 如果被識別物體的空間關(guān)系與成像后的坐標(biāo)關(guān)系不能如同圖5所描述的那樣，如 果焦距和實際的距離比例關(guān)系不是常數(shù)K1，那就可以在距離攝像頭不同的位置進(jìn)行測量， 即采用近似的方式來處理，那么只需要在攝像空間內(nèi)設(shè)置多個測試點(距離攝像頭遠(yuǎn)近不同的位置)，獲得其真實的空間坐標(biāo)(x， y， z)和圖像坐標(biāo)以及焦距(X， Y， Z)，這樣就可以 得到多組的Kl和K2的系數(shù)，把這些系數(shù)放入到'參數(shù)初始化'模塊中。在實際的處理的時 候，我們對空間中一個物體進(jìn)行處理得到其像素坐標(biāo)和焦距(xxyy， zz)，只需要對查詢'參 數(shù)初始化'模塊中與該(xxyy， zz)那一組數(shù)據(jù)，得到其Kl和K2并在'空間XYZ坐標(biāo)輸出' 對(xxyy，zz)和Kl和K2進(jìn)行處理就可以得到了該'被識別物體'的空間近似坐標(biāo)，如果想 得到更精細(xì)的坐標(biāo)，那么就在攝像空間內(nèi)選取更多的點就可以了。
方法二 請參閱圖6與圖7，其與方法一的區(qū)別在于，攝像頭不具有可控制聚焦功能。不具 有可控聚焦功能的攝像頭進(jìn)行三維識別的結(jié)構(gòu)框圖如圖6所示，雖然攝像頭沒有可以控制 聚焦功能，但是一個物體離攝像頭的遠(yuǎn)近所成像是不同的，物體離攝像頭近的時候圖像上 的物體就大一點，遠(yuǎn)的時候就小一點。那么如果要識別是一個特定的物體，還是很容易得到 其空間坐標(biāo)的。根據(jù)圖7所示的成像關(guān)系，可以得到 % = %P ^ ^^ = "*尸％ =尺^公式2 通過對特定'被識別物體'的空間位置進(jìn)行測量，以及對成像經(jīng)過進(jìn)行處理就可以 得到公式2中的P、D、PP這三個數(shù)據(jù)，從而就可以知道了 d，這樣在后面如果知道P的時候， 就可以得出距離D 了。 同時根據(jù)圖8所示，還可以得到一個原始物體的XY坐標(biāo)和成像的關(guān)系，結(jié)合'被識 別物體'的大小和PP是已知的這個關(guān)系可以得到 |PP/P| = |xl/X2| = |y2/Y2| = K2 公式3 那么當(dāng)我們得到'被識別物體'在成像空間上的像素坐標(biāo)和大小的時候，就可以通
過公式2和公式3得到其真實的空間坐標(biāo)了。 如果成像關(guān)系不遵循圖中的幾何線性關(guān)系，那么就需要采用方法1中那樣的方 式，設(shè)置大批的已知位置的空間點，然后得到其成像后的坐標(biāo)和成像大小，得到一批公式2 和公式3所描述的Kl和K2，這些數(shù)據(jù)存入到圖6中的'參數(shù)初始化'模塊中，在實際測試的 時候就可以根據(jù)'被識別物體'的空間位置和事先測試過的已知位置的空間點來比較，利用 最近距離的那個點的Kl和K2就可以得到物體實際的空間位置了。
方法三 方法三與方法一的區(qū)別在于利用兩個都不具有可控制聚焦功能的攝像頭來進(jìn)行 三維識別。 由于兩個攝像頭拍攝的時候兩個拍攝空間可能是不一致的，那么就要確定一個有 效的拍攝空間，圖10中虛線圈定的空間范圍就是兩個攝像頭都可以拍攝到的空間，一個 '被識別物體'的運(yùn)動要在這個虛線空間中運(yùn)動才能同時被兩個攝像頭捕捉到，這樣才能保 證后續(xù)的正確處理。 為了得到一個空間坐標(biāo)，那么就得首先對空間進(jìn)行定義。圖10中兩個攝像頭A和 B的拍攝方向可以不是嚴(yán)格一致，但是要盡量的保證兩個拍攝方向在一個平面內(nèi)，雖然很多 的時候AB的拍攝方向不在一個平面內(nèi)，但是經(jīng)過近似也可以按圖10的方式來處理
首先把AB兩個攝像頭的中心點連線，從中心線的中點出發(fā)，在攝像頭A和B的拍 攝方向形成的平面內(nèi)做垂直于中心線的線作為Z軸，那么AB的連線作為X軸，然后做一個 同X軸和Z軸同時垂直的軸線Y軸，這樣形成了一個三維坐標(biāo)空間。
如附圖11所示，根據(jù)攝像頭的拍攝方向把原先的拍攝空間分成了 Cl， C2， C3三個 空間，當(dāng)'被識別物體'在Cl空間的時候，A和B攝像頭成像之后，'被識別物體'處于成像 空間的左半部分，分別在A和B成像的左邊陰影中。當(dāng)'被識別物體'在C2空間的時候，A 和B攝像頭成像之后，'被識別物體'成像分布在A右邊陰影中和B的左邊陰影中。當(dāng)'被 識別物體'在C3空間的時候，A和B攝像頭成像之后，'被識別物體'成像分布在A和B成 像的右邊陰影中。 對于一個空間的任意運(yùn)動，都可以在任意一個投影平面內(nèi)分解為一個二維動作， 但是同一個運(yùn)動在兩個位置不同的平面上分解后的二維動作可能是不同的。
我們先根據(jù)附圖12分析其在X軸上的成像關(guān)系。根據(jù)幾何關(guān)系我們可以得到下 面的公式 —=——=——=-公式4
<formula>formula see original document page 9</formula> 公式4中的Xa+Xb實際近似就是兩個攝像頭A和B的距離，這個是可以測量的，而 XA，XB則是圖像分別在A和B上的成像X坐標(biāo)的絕對值，這個可以從圖像上計算得到，圖中 Zab是攝像頭連線到物體在Z軸上的距離，這個也是可以測量的，那么公式4中只有ZA是未 知的，而一旦知道了 ZA，同時知道Xa+Xb和XA，XB的話，那么'被識別物體'在Z軸上的距離 就非常容易知道了。 那么可以通過在空間中實現(xiàn)放置一個物體，測量出Zab和Xa+Xb來，然后成像，通 過對圖像進(jìn)行分析得到XA，XB，然后將這些數(shù)據(jù)帶入公式4就可以得到ZA 了。 一旦一個識 別系統(tǒng)確定的時候，ZA和Xa+Xb是不會變化的，變化的只有物體的空間位置以及其引起的 XA， XB的變化，那么這個時候我們可以得到物體的空間Z坐標(biāo) =——^-^公式5 其X坐標(biāo)也可以得到 =-^-^公式6 Xa =-^-^公式7 由公式6和公式7可以得到X坐標(biāo)Xab = Xa-Xb公式8
現(xiàn)在分析物體三維運(yùn)動在Y軸上的坐標(biāo) 圖13為'被識別物體'在Y軸和Z軸組成的平面上圖像位置和實物的關(guān)系(僅表 示了一個攝像頭的成像關(guān)系)，通過上圖可以得到公式 ^TT-17r公式9 因為公式中的ZA是個常數(shù)，而Zab可以通過公式5得到，那么我們只需要通過圖 像得知YAB之后就知道Yab 了 ，嚴(yán)格來說通過A和B攝像頭得到的結(jié)果經(jīng)過處理得到的Yab 應(yīng)該是相等的，但是由于計算的精度和實際攝像頭裝配的誤差，A和B得到的兩個Y坐標(biāo) YabA和YabB是不嚴(yán)格一致的，這樣我們可以通過公式10來得到一個相對準(zhǔn)確的Yab :<formula>formula see original document page 9</formula>公式10
這樣就可以得出空間中'被識別物體'的XYZ坐標(biāo)(Xab、 Yab、 Zab) 了 。 根據(jù)上面列舉的三種方法，在準(zhǔn)確的獲得了被檢測物體的空間坐標(biāo)(X， Y， Z)之
后，就可以結(jié)合不同的需求來應(yīng)用，下面是一個利用本發(fā)明物體三維運(yùn)動及動作識別方法
來實現(xiàn)手勢遙控電視的應(yīng)用舉例 如附圖14所示，是一個裝有兩個攝像頭的電視機(jī)，以及根據(jù)其攝像頭位置所定義 的識別空間坐標(biāo)(XYZ)的示意圖。 假設(shè)需要完成的動作流程是'打開電視'一'打開控制菜單'一'切換電視輸入信 號源'一'退出菜單' 一系列動作，假設(shè)電視的初始狀態(tài)是待機(jī)模式。 通過在電視機(jī)內(nèi)配置一個三維運(yùn)動及動作識別的模塊，在該模塊的姿態(tài)模板上設(shè) 置特定的一個手勢或連續(xù)的姿勢來代表'打開電視'的動作，以及一個特定的手勢來代表 '打開控制菜單'的動作(在這個步驟中我們只需要知道手勢的姿態(tài)，并不需要知道其XYZ 坐標(biāo))，當(dāng)攝像頭獲取我們所做出的相應(yīng)手勢時，物體識別單元根據(jù)姿態(tài)模板對被識別物體 進(jìn)行姿態(tài)識別，然后執(zhí)行相應(yīng)'打開電視'、'打開控制菜單'動作。出來的界面如附圖15所 示。 此時，我們?yōu)榱藢崿F(xiàn)切換電視輸入信號源，需要移動圖中箭頭位置，這是，我們可 以采用一個在姿態(tài)模板上預(yù)先設(shè)定的"手勢A"，攝像頭獲取到上面的"手勢A"之后，三維運(yùn) 動及動作識別的模塊就可以采用前面描述的方法計算該手勢的空間坐標(biāo)XYZ。最初的時候 我們把手勢的初始位置定義在屏幕的中間，同時在屏幕上顯示一個白色的箭頭來表示該手 勢的位置，如圖15所示。這樣通過移動該"手勢A"的位置(盡量在XY平面內(nèi)移動)，就可 以使得屏幕上的白色箭頭移動到"信號源"的菜單位置。保持白色箭頭在"信號源"的菜單 位置，同時將"手勢A"沿Z方向向電視的方向移動一段距離，表示點擊的動作，模塊獲得手 的三維運(yùn)動坐標(biāo)，于是輸出控制信號，在"信號源"菜單下出現(xiàn)一組二級菜單，如圖16所示。 然后盡量保持該手勢的XY坐標(biāo)，將"手勢A"移動使得箭頭的位置移到DVI的位置，同時沿 Z方向向電視的方向移動該"手勢A"，實現(xiàn)點擊"DVI"菜單的動作。這樣就可以完成信號源 切換過程了。系統(tǒng)在執(zhí)行指令的過程中，首先是判斷手勢A的XY位置是否在相應(yīng)的菜單位 置區(qū)域內(nèi)，只有XY位置是保持在相應(yīng)的菜單位置區(qū)域內(nèi)，才判斷Z方向的座標(biāo)變化大小，并 據(jù)此判定是否有指令輸入。 退出菜單的方式比較簡單，只需要如上述方法那樣，通過手指的移動把箭頭的位 置移到菜單如附圖16所示的右上角的國,位置按下去就可以了。 利用上述的方法，即可用手勢來進(jìn)行電視的遙控操作，并且借助于上述的遙控操 作系統(tǒng)，使得電視的遙控操作變得更為簡單和人性化。特別是可以借此為平臺，不需要配置 鼠標(biāo)、鍵盤等計算機(jī)外圍設(shè)備，就可以在電視上完成原本只有在計算機(jī)上才能進(jìn)行的娛樂 功能。 同時利用本發(fā)明中所公開的遙控操作方法，即可以實現(xiàn)非接觸性的操作各種設(shè) 備，特別是在一些公用設(shè)備上，可以防止由于多人操作而引起的細(xì)菌的傳播和交叉感染。
權(quán)利要求
一種電視遙控方法，其特征在于包括以下步驟1)操作者對攝像頭給出特定手勢，攝像頭采集該特定手勢圖像；2)將該手勢圖像傳輸?shù)诫娨晝?nèi)的三維運(yùn)動及動作識別模塊，進(jìn)行三維運(yùn)動及動作識別，根據(jù)相應(yīng)的手勢輸出操作界面；3)操作者移動手勢，攝像頭采集手勢的運(yùn)動圖像，經(jīng)三維運(yùn)動及動作識別模塊處理獲取手勢類型及其空間位置座標(biāo)；4)判斷手勢的位置坐標(biāo)是否與相應(yīng)操作界面的菜單位置區(qū)域相對應(yīng)，如是，進(jìn)入下一個步驟；5)電視機(jī)內(nèi)的指令執(zhí)行單元根據(jù)手勢類型及其空間位置座標(biāo)的變化判定手勢指令的輸入，執(zhí)行相對應(yīng)的程序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電視遙控方法，其特征在于步驟l)中的攝像頭采集特定 手勢圖像的參數(shù)包括手的膚色特征，或手的邊緣方向特征，或手的紋理特征，或手的形狀特 征。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視遙控方法，其特征在于步驟2)中的三維運(yùn)動及動作識 別過程，包括以下的步驟1) 在三維運(yùn)動識別模塊中以二維的坐標(biāo)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立物體姿態(tài)模板；2) 物體識別單元根據(jù)姿態(tài)模板對被識別物體進(jìn)行姿態(tài)識別；3) 聚焦控制檢測電路對被識別物體進(jìn)行聚焦，獲得被識別物體在成像空間上的圖像二 維坐標(biāo)和焦距；4) 將該成像空間上的二維坐標(biāo)和焦距參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，輸出物體的三維空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)；5) 以三維坐標(biāo)空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)構(gòu)造得出物體三維運(yùn)動及動作特征。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電視遙控方法，其特征在于步驟4)為建立參數(shù)初始化模板，將成像空間上的二維坐標(biāo)和焦距與參數(shù)初始化模板 內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和參數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出物體的三維空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電視遙控方法，其特征在于步驟3)和4)為建立參數(shù)初始化模板，將被識別物體在成像空間上的象素坐標(biāo)和大小 與參數(shù)初始化模板內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和參數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出物體的三維空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的電視遙控方法，其特征在于所述方法采用一個 或兩個攝像頭。
7. —種應(yīng)用權(quán)利要求1所述電視遙控方法遙控操作電視機(jī)的系統(tǒng)，其特征在于包括 一個或一個以上用于獲取操作者特定手勢動作的攝像頭；一個接收攝像頭獲取的特定手勢信息并進(jìn)行三維運(yùn)動及動作識別的三維運(yùn)動識別模塊；一個將三維運(yùn)動識別模塊所獲得的三維運(yùn)動坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成控制信號的轉(zhuǎn)換器； 一個將手勢的位置坐標(biāo)與相應(yīng)操作界面的菜單位置區(qū)域相比較、并輸出控制信號的比 較器；一個根據(jù)控制信號來執(zhí)行相對應(yīng)的程序的執(zhí)行裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述遙控操作電視機(jī)的系統(tǒng)，其特征在于所述三維運(yùn)動識別模塊 包括一個以二維的坐標(biāo)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立的物體姿態(tài)模板； 一個根據(jù)姿態(tài)模板對被識別物體進(jìn)行姿態(tài)識別的物體識別單元；一個對被識別物體進(jìn)行聚焦，獲得被識別物體在成像空間上的圖像二維坐標(biāo)和焦距的 聚焦控制檢測電路；一個將二維坐標(biāo)和焦距參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，輸出物體三維運(yùn)動坐標(biāo)數(shù)據(jù)的空間坐標(biāo)輸出模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電視的遙控方法及用該方法遙控操作電視機(jī)的系統(tǒng)。這種電視遙控方法，其特征在于包括以下步驟操作者對攝像頭給出特定手勢動作；攝像頭獲取的特定手勢傳輸?shù)诫娨晝?nèi)的三維運(yùn)動識別模塊，進(jìn)行三維運(yùn)動及動作識別；模塊獲得特定手勢的三維運(yùn)動坐標(biāo)，輸出控制信號；電視機(jī)內(nèi)的執(zhí)行裝置根據(jù)控制信號執(zhí)行相對應(yīng)的程序。利用上述的方法，即可用手勢來進(jìn)行電視的遙控操作，并且借助于對應(yīng)的遙控操作系統(tǒng)，使得電視的遙控操作變得更為簡單和人性化。特別是可以借此為平臺，不需要配置鼠標(biāo)、鍵盤等計算機(jī)外圍設(shè)備，就可以在電視上完成原本只有在計算機(jī)上才能進(jìn)行的娛樂功能。
文檔編號G06F3/048GK101729808SQ20081019914
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者邵詩強(qiáng) 申請人:Tcl集團(tuán)股份有限公司