專(zhuān)利名稱(chēng)：人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種人機(jī)互動(dòng)技術(shù)，特別是涉及一種人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
人機(jī)互動(dòng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于人們的日常生活和工作中。例如，體感游戲以及電器設(shè)備的控制等等。尤其是人機(jī)互動(dòng)技術(shù)中的體感游戲由于其兼有健身和娛樂(lè)的目的而倍受人們的喜愛(ài)。目前現(xiàn)有的人機(jī)互動(dòng)技術(shù)通常是基于控制設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的，例如，體感游戲通常是通過(guò)計(jì)算機(jī)和體感控制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)或者是通過(guò)電視機(jī)、機(jī)頂盒以及體感控制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。 體感控制裝置如游戲手柄等，體感控制裝置通常會(huì)被用戶(hù)單手或者雙手握于手中，并進(jìn)行控制操作。發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型過(guò)程中發(fā)現(xiàn)控制設(shè)備通常是一個(gè)物理實(shí)體設(shè)備，且通常由多個(gè)按鍵、搖桿、光源、重力加速度傳感器以及小屏幕等元件組成。然而，目前人機(jī)互動(dòng)技術(shù)已經(jīng)可以不限于物理的實(shí)體設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)了，而且，現(xiàn)有的人機(jī)互動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方式有待于
進(jìn)一步的豐富。有鑒于上述現(xiàn)有的人機(jī)互動(dòng)技術(shù)存在的需求，本發(fā)明人基于從事此類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)，能夠滿足現(xiàn)有的人機(jī)互動(dòng)技術(shù)存在的需求，使其更具有實(shí)用性。 經(jīng)過(guò)不斷的研究設(shè)計(jì)，并經(jīng)過(guò)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本實(shí)用新型。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，滿足人機(jī)互動(dòng)技術(shù)存在的需求，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，使人機(jī)互動(dòng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式多元化，非常適于實(shí)用。本實(shí)用新型的目的以及解決其技術(shù)問(wèn)題可以采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本實(shí)用新型提出的一種人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)，包括視頻捕捉裝置和控制裝置；所述視頻捕捉裝置將實(shí)時(shí)攝取的圖像傳輸至控制裝置；所述控制裝置包括與所述視頻捕捉裝置連接并接收所述視頻捕捉裝置傳輸來(lái)的圖像的接收模塊；與所述接收模塊連接、并輸出所述接收模塊接收到的圖像中的用戶(hù)面部的熱點(diǎn)區(qū)域信息對(duì)應(yīng)的面部表情信息的提取電路模塊；存儲(chǔ)面部表情信息與控制命令對(duì)應(yīng)關(guān)系信息的存儲(chǔ)模塊；與所述提取電路模塊和所述存儲(chǔ)模塊分別連接，接收提取電路模塊輸出的面部表情信息，并向控制裝置輸出接收到的所述面部表情信息在存儲(chǔ)模塊中對(duì)應(yīng)的控制命令的控制模塊。本實(shí)用新型的目的以及解決其技術(shù)問(wèn)題還可以采用以下的技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。較佳的，前述的人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)，其中所述視頻捕捉裝置與所述控制裝置集成設(shè)置于同一電子設(shè)備中。較佳的，前述的人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)，其中所述電子設(shè)備包括計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、移動(dòng)電話、平板電腦、機(jī)頂盒、電視機(jī)頂盒一體機(jī)或者電視機(jī)。較佳的，前述的人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)，其中所述視頻捕捉裝置與所述控制裝置獨(dú)立分離設(shè)置，且所述視頻捕捉裝置與所述控制裝置之間通過(guò)有線方式連接、或者通過(guò)無(wú)線方式連接。較佳的，前述的人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)，其中所述控制裝置設(shè)置于計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、移動(dòng)電話、平板電腦、機(jī)頂盒、電視機(jī)頂盒一體機(jī)或者電視機(jī)中。借由上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果 本實(shí)用新型通過(guò)利用視頻捕捉裝置攝取圖像、提取電路模塊將攝取的圖像中的用戶(hù)面部的熱點(diǎn)區(qū)域信息對(duì)應(yīng)的面部表情信息提供給控制模塊，使控制模塊可以根據(jù)該面部表情信息和存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)關(guān)系輸出控制命令，以實(shí)現(xiàn)基于面部表情的人機(jī)互動(dòng)，從而使人機(jī)互動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方式多元化，非常適于實(shí)用。綜上所述，本實(shí)用新型在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并具有明顯的積極效果，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。上述說(shuō)明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。

圖1為本實(shí)用新型的人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定實(shí)用新型目的所采取的技術(shù)手段及功效，
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。圖1示出了本實(shí)用新型具體實(shí)施例的一種人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)。圖1示出的該系統(tǒng)包括 視頻捕捉裝置1和控制裝置2。其中的控制裝置2包括接收模塊21、提取電路模塊22、存儲(chǔ)模塊23、以及控制模塊24。接收模塊21與提取電路模塊22連接，控制模塊M與提取電路模塊22和存儲(chǔ)模塊23均連接。視頻捕捉裝置1主要用于實(shí)時(shí)攝取圖像，并將其攝取到的圖像向控制裝置2發(fā)送。 這里的實(shí)時(shí)攝取如視頻捕捉裝置1按照預(yù)定采樣頻率進(jìn)行圖像采樣。該視頻捕捉裝置1可以與控制裝置2集成設(shè)置，也可以與控制裝置2相互分離獨(dú)立設(shè)置。在視頻捕捉裝置1與控制裝置2相互分離獨(dú)立設(shè)置的情況下，視頻捕捉裝置1可以與控制裝置2采用有線連接方式連接或者采用無(wú)線連接方式連接，即視頻捕捉裝置通過(guò)有線或者無(wú)線的方式將其攝取到的圖像傳輸給控制裝置2。視頻捕捉裝置1可以采用現(xiàn)有的攝像頭、以及攝像機(jī)等攝像設(shè)備，本實(shí)用新型不限制視頻捕捉裝置1的具體類(lèi)型。控制裝置2主要用于根據(jù)視頻捕捉裝置1實(shí)時(shí)攝取的圖像、以及其預(yù)先存儲(chǔ)的用戶(hù)的面部表情信息與控制命令的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息確定出攝取到的用戶(hù)面部表情對(duì)應(yīng)的控制命令，控制裝置2通過(guò)執(zhí)行其確定出的該控制命令，從而實(shí)現(xiàn)了基于面部表情的人機(jī)互動(dòng)。由于本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)僅僅是基于用戶(hù)的面部表情來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，因此， 用戶(hù)完全可以坐在桌前或者站在桌前或者位于其它近距離的地方來(lái)進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)如體感游戲等，從而可以實(shí)現(xiàn)近距離體感游戲，并可以使用戶(hù)在游戲過(guò)程中進(jìn)行面部運(yùn)動(dòng)，增強(qiáng)用戶(hù)對(duì)保健運(yùn)動(dòng)的興趣?？刂蒲b置2中的接收模塊21主要用于接收視頻捕捉裝置1傳輸來(lái)的圖像序列。在視頻捕捉裝置1與控制裝置2獨(dú)立分離設(shè)置的情況下，接收模塊21可以通過(guò)有線或者無(wú)線方式接收到視頻捕捉裝置1傳輸來(lái)的圖像。一個(gè)具體的例子接收模塊21可以通過(guò)藍(lán)牙、 2. 4GHz、WIFI、紅外傳輸、以及USB等傳輸方式接收視頻捕捉裝置1傳輸來(lái)的圖像，即接收模塊21可以為藍(lán)牙模塊、2. 4GHz模塊、WIFI模塊、紅外模塊、或者USB模塊。在視頻捕捉裝置 1與控制裝置2集成設(shè)置在同一電子設(shè)備的情況下，接收模塊21可以為緩存介質(zhì)。本實(shí)用新型不限制接收模塊21的具體實(shí)現(xiàn)方式。控制裝置2中的提取電路模塊22主要用于從接收模塊21接收到的圖像中提取用戶(hù)面部的熱點(diǎn)區(qū)域信息，并判斷出該熱點(diǎn)區(qū)域信息對(duì)應(yīng)的面部表情信息，之后，提取電路模塊22向控制模塊M輸出其確定出的面部表情信息。這里的面部表情信息如眉毛、眼睛、嘴巴以及臉頰等部位中的一個(gè)或多個(gè)部位的關(guān)鍵值，也可以為面部表情的索引值等。本實(shí)用新型不限制提取電路模塊22輸出的面部表情信息的具體表現(xiàn)形式。另外，本實(shí)用新型中的提取電路模塊22可以采用現(xiàn)有的技術(shù)(如笑臉提取技術(shù)等)來(lái)提取用戶(hù)的特定部位的熱點(diǎn)區(qū)域信息。提取電路模塊22在接收到視頻捕捉裝置1傳輸來(lái)的圖像后，可以先對(duì)其接收到的圖像進(jìn)行優(yōu)化處理操作，之后，再進(jìn)行熱點(diǎn)區(qū)域信息的提取及確定面部表情操作。上述對(duì)圖像進(jìn)行的優(yōu)化處理操作可以包括去除無(wú)效信息處理、去除干擾信息處理、去除紅眼處理、 糾正鏡頭畸變處理、以及增強(qiáng)有效信息處理等操作中的一個(gè)或者多個(gè)操作。提取電路模塊22在提取熱點(diǎn)區(qū)域信息的過(guò)程中，可以先將視頻捕捉裝置1傳輸來(lái)的圖像轉(zhuǎn)換為黑白圖像，從而提取電路模塊22可以根據(jù)黑白圖像中的像素的灰度值，提取出用戶(hù)面部的熱點(diǎn)區(qū)域信息?？刂蒲b置2中的存儲(chǔ)模塊23主要用于存儲(chǔ)面部表情信息和控制命令之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息，例如，存儲(chǔ)模塊M中存儲(chǔ)有面部表情的索引號(hào)與控制命令的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息；再例如，存儲(chǔ)模塊23中存儲(chǔ)有面部表情的各關(guān)鍵值與控制命令之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息。上述關(guān)鍵值如眼睛的開(kāi)合程度、眉毛的彎曲度、嘴巴開(kāi)合程度、嘴巴的彎曲方向以及腮部的鼓出 /凹陷程度等。上述控制命令可以稱(chēng)為針對(duì)設(shè)備的某具體應(yīng)用的控制命令，例如，電視機(jī)換臺(tái)、計(jì)算機(jī)瀏覽圖片前/后翻頁(yè)、關(guān)閉正在瀏覽的網(wǎng)頁(yè)或者體感游戲中的游戲命令等等。本實(shí)用新型可以動(dòng)態(tài)的設(shè)置存儲(chǔ)模塊23中的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息，一個(gè)具體的例子首先，開(kāi)啟視頻捕捉裝置1，視頻捕捉裝置1開(kāi)始攝像操作，視頻捕捉裝置1攝取到的包含用戶(hù)面部的圖片被顯示在控制裝置2所在設(shè)備的顯示屏上，控制裝置2可以在顯示屏上顯示面部區(qū)域位置范圍，用戶(hù)可以通過(guò)調(diào)整其坐姿或者站位等使視頻捕捉裝置1攝取到的用戶(hù)面部位于該面部區(qū)域位置范圍內(nèi)，之后，用戶(hù)點(diǎn)擊攝取圖片對(duì)應(yīng)的按鍵(該按鍵如計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)上回車(chē)鍵或者屏幕上顯示的注冊(cè)鍵或者遙控器上的確定鍵等)；控制裝置2在監(jiān)測(cè)到由該按鍵產(chǎn)生的攝取圖片的命令之后，獲取包含有用戶(hù)面部區(qū)域的圖片，該圖片可以是黑白圖片或者彩色圖片，然后，控制裝置2從該圖片中獲取熱點(diǎn)區(qū)域圖像信息，并通過(guò)分析該熱點(diǎn)區(qū)域圖像信息確定出面部表情索引值，之后，將該面部表情索引值和當(dāng)前需要設(shè)置的控制命令以表中記錄的形式對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊23中。當(dāng)然，本實(shí)用新型中的控制裝置2也可以采用其它操作過(guò)程在存儲(chǔ)模塊23中存儲(chǔ)面部表情信息和控制命令之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息，本實(shí)用新型不限制在存儲(chǔ)模塊23存儲(chǔ)面部表情信息和控制命令之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息的具體實(shí)現(xiàn)方式?？刂蒲b置2中的控制模塊M主要用于基于存儲(chǔ)模塊23中存儲(chǔ)的信息將提取電路模塊22傳輸來(lái)的面部表情信息轉(zhuǎn)換為控制命令，并將該控制命令提供給控制裝置2中的其它模塊，以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互如體感游戲等。一個(gè)具體的例子控制模塊M可以利用提取電路模塊22輸出的面部表情信息在存儲(chǔ)模塊23中存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息中進(jìn)行匹配查找，匹配到的記錄中的控制命令即為其接收到的面部表情信息對(duì)應(yīng)的控制命令。控制裝置2還可以包括顯示屏以及電源模塊等元件。顯示屏主要用于顯示畫(huà)面 (如游戲畫(huà)面、以及視頻捕捉裝置1攝取獲得的圖像等)。該顯示屏可以為計(jì)算機(jī)的顯示屏、 移動(dòng)電話的顯示屏、電視機(jī)顯示屏、平板電腦顯示屏、或者游戲機(jī)顯示屏等。電源模塊主要用于為控制裝置2中的各用電元件(如控制裝置2中的各模塊、或者視頻捕捉裝置1和控制裝置2中的各模塊等)提供電力資源，該電源模塊可以為計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、電視機(jī)、平板電腦、或者游戲機(jī)等電子設(shè)備本身自帶的電源模塊，也可以為專(zhuān)為本實(shí)用新型中的人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置的電源模塊。上述實(shí)施例中記載的人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)置方式可以為如下兩種形式第一種形式為整個(gè)人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)集成設(shè)置在同一個(gè)電子設(shè)備中，從而整個(gè)人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)成為一個(gè)電子設(shè)備的一部分，該電子設(shè)備可以具體為計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、電視機(jī)、 平板電腦、機(jī)頂盒、電視機(jī)機(jī)頂盒一體機(jī)或者游戲機(jī)等。一個(gè)具體的例子在人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)集成設(shè)置在計(jì)算機(jī)中的情況下，視頻捕捉裝置1集成設(shè)置在計(jì)算機(jī)顯示屏的左上角，而控制裝置2集成設(shè)置在計(jì)算機(jī)的主機(jī)的內(nèi)部電路中。第二種形式為人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)中的視頻捕捉裝置1與控制裝置2獨(dú)立分離設(shè)置，且視頻捕捉裝置1與控制裝置2之間可以通過(guò)有線或者無(wú)線的方式連接。具體的，視頻捕捉裝置1可以為攝像頭或者攝像機(jī)等獨(dú)立的設(shè)備，控制裝置2則可以集成設(shè)置在計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、電視機(jī)、平板電腦(PAD)、機(jī)頂盒、電視機(jī)機(jī)頂盒一體機(jī)或者游戲機(jī)等電子設(shè)備中。以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容， 依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括視頻捕捉裝置和控制裝置；所述視頻捕捉裝置將實(shí)時(shí)攝取的圖像傳輸至控制裝置；所述控制裝置包括與所述視頻捕捉裝置連接并接收所述視頻捕捉裝置傳輸來(lái)的圖像的接收模塊；與所述接收模塊連接、并輸出所述接收模塊接收到的圖像中的用戶(hù)面部的熱點(diǎn)區(qū)域信息對(duì)應(yīng)的面部表情信息的提取電路模塊；存儲(chǔ)面部表情信息與控制命令對(duì)應(yīng)關(guān)系信息的存儲(chǔ)模塊；與所述提取電路模塊和所述存儲(chǔ)模塊分別連接，接收所述提取電路模塊輸出的面部表情信息，并向控制裝置輸出接收到的所述面部表情信息在存儲(chǔ)模塊中對(duì)應(yīng)的控制命令的控制模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻捕捉裝置與所述控制裝置集成設(shè)置于同一電子設(shè)備中。
3.如權(quán)利要求2所述的人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述電子設(shè)備包括計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、移動(dòng)電話、平板電腦、機(jī)頂盒、電視機(jī)頂盒一體機(jī)或者電視機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述的人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻捕捉裝置與所述控制裝置獨(dú)立分離設(shè)置，且所述視頻捕捉裝置與所述控制裝置之間通過(guò)有線方式連接、或者通過(guò)無(wú)線方式連接。
5.如權(quán)利要求4所述的人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置設(shè)置于計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、移動(dòng)電話、平板電腦、機(jī)頂盒、電視機(jī)頂盒一體機(jī)或者電視機(jī)中。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是有關(guān)于一種人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)，包括視頻捕捉裝置和控制裝置；視頻捕捉裝置將實(shí)時(shí)攝取的圖像傳輸至控制裝置；所述控制裝置包括與視頻捕捉裝置連接并接收所述視頻捕捉裝置傳輸來(lái)的圖像的接收模塊；與接收模塊連接、并輸出所述接收模塊接收到的圖像中的用戶(hù)面部的熱點(diǎn)區(qū)域信息對(duì)應(yīng)的面部表情信息的提取電路模塊；存儲(chǔ)面部表情信息與控制命令對(duì)應(yīng)關(guān)系信息的存儲(chǔ)模塊；與所述提取電路模塊和所述存儲(chǔ)模塊分別連接，接收所述提取電路模塊輸出的面部表情信息，并向控制裝置輸出接收到的面部表情信息在存儲(chǔ)模塊中對(duì)應(yīng)的控制命令的控制模塊。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案能夠基于用戶(hù)面部表情實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，從而使人機(jī)互動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方式多元化。
文檔編號(hào)G06F3/01GK202275357SQ20112032351
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者吳冠廷 申請(qǐng)人:德信互動(dòng)科技(北京)有限公司