三維人體信息人機互動電視的製作方法
2023-06-18 20:05:06 1
專利名稱：三維人體信息人機互動電視的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種三維人體信息人機互動電視。
背景技術：
目前，攝像頭的應用比較普及，具有作業系統的智能電視使得電視應用攝像頭進行視頻輸入成為可能。人體的三維信息的輸入對於人機互動等方面有重要意義。但目前電視用的攝像設備多數使用的是只有一個攝像頭的單目設備，這種設備只能輸入2D圖像，無法通過攝像頭在一個時間點上獲取3D信息。另有少數攝像設備是雙目結構，但都是模仿人眼工作原理，將兩個攝像機放置在同一水平線上，攝像機水平距離與人的兩眼距離相似，以獲取3D信息。這種雙目結構攝像機對拍攝物體的3D信息恢復精度有限。不能很精確的測量物體的深度信息。
發明內容本發明為一種具有三維人體信息人機互動功能的電視。本發明同時獲取人體的正視圖像和縱向圖像，對人體相對位置圖像進行匹配，計算出人體在空間中的所處姿態。與原有單目和原有水平雙目結構相比，本發明的能適應更多種人體姿態，深度信息獲取準確，計算精度更高。使用反射鏡或稜鏡獲取深度圖像，可使設備安裝更簡便。本發明是通過以下技術方案實現。本發明的三維人體信息人機互動電視包括電視屏幕，視線水平攝像頭，視線非水平攝像頭和圖像處理單元。視線水平攝像頭安裝在電視屏幕邊框上。視線非水平攝像頭有四種實現方式一種是將攝像頭安裝在被拍攝者的上方位置，將圖像信息傳送給圖像處理單元，視線非水平攝像頭光軸與垂直地面直線夾角不大於 60度。一種實現方式是在被拍攝者的上方位置安裝一個起反射或折射作用的反射鏡或稜鏡，攝像頭光軸指向反射鏡或稜鏡，攝像頭光軸經反射鏡或稜鏡反射或折射後的光軸方向與垂直地面直線夾角不大於60度。一種實現方式是視線非水平攝像頭安裝在被拍攝者的左右側位置，視線非水平攝像頭與視線水平攝像頭光軸夾角大於45度。一種是在被拍攝者的左右側位置安裝一個起反射或折射作用的反射鏡或稜鏡，視線非水平攝像頭光軸指向反射鏡或稜鏡，視線非水平攝像頭光軸經反射鏡或稜鏡反射或折射後的光軸方向與視線水平攝像頭光軸夾角大於45度。視線水平攝像頭、視線非水平攝像頭與圖像處理單元相連。圖像處理單元與電視屏幕相連。視線水平攝像頭獲取人體的正視圖像，視線非水平攝像頭獲取人體縱向圖像。圖像處理單元是負責人體相對位置圖像的匹配並輸出人體空間信息的單元。為獲得較好的深度信息，視線非水平攝像頭獲取人體縱向圖像，這樣人體的縱向深度信息被很好的拍攝下來，利於後期的深度計算，可獲得較準確的深度信息，並且在視線水平攝像頭拍攝有兩人前後重疊時，通過視線非水平攝像頭獲取人體縱向圖像仍能辨別出被遮擋人體的部分姿態。
圖1是實施例1示意圖，視圖方向為水平觀察的側視圖。圖2是實施例2示意圖，視圖方向為水平觀察的側視圖。圖3是實施例3示意圖，視圖方向為水平觀察的側視圖。圖4是實施例4示意圖，視圖方向為自上而下觀察的俯視圖。圖5是實施例5示意圖，視圖方向為自上而下觀察的俯視圖。圖6是實施例6示意圖，視圖方向為自上而下觀察的俯視圖。圖中1.電視屏幕，2.視線水平攝像頭，3.視線非水平攝像頭，4.圖像處理單元， 5.被拍攝者，6.反射鏡，7.稜鏡，8.視線非水平攝像頭光軸與垂直地面直線夾角，9.視線非水平攝像頭光軸與視線水平攝像頭光軸夾角，10.視線非水平攝像頭光軸經反射鏡或稜鏡反射或折射後的光軸方向與垂直地面直線夾角，11.視線非水平攝像頭光軸經反射鏡或稜鏡反射或折射後的光軸方向與視線水平攝像頭光軸夾角。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明做進一步說明。實施例1中三維人體信息人機互動電視包括電視屏幕1，視線水平攝像頭2，視線非水平攝像頭3和圖像處理單元4。視線水平攝像頭4安裝在電視屏幕1邊框上。視線非水平攝像頭3安裝在被拍攝者5的上方位置，視線非水平攝像頭3光軸與垂直地面直線夾角8不大於60度。實施例2中三維人體信息人機互動電視包括電視屏幕1，視線水平攝像頭2，視線非水平攝像頭3，反射鏡6和圖像處理單元4。視線水平攝像頭4安裝在電視屏幕1邊框上。 在被拍攝者的上方位置安裝一個起反射作用的反射鏡6，視線非水平攝像頭3光軸指向反射鏡6，視線非水平攝像頭3光軸經反射鏡6反射後的光軸方向與垂直地面直線夾角10不大於60度。實施例3中三維人體信息人機互動電視包括電視屏幕1，視線水平攝像頭2，視線非水平攝像頭3，稜鏡7和圖像處理單元4。視線水平攝像頭4安裝在電視屏幕1邊框上。 在被拍攝者的上方位置安裝一個起折射作用的稜鏡7，視線非水平攝像頭3光軸指向稜鏡 7，視線非水平攝像頭3光軸經稜鏡7折射後的光軸方向與垂直地面直線夾角10不大於60度。實施例4中三維人體信息人機互動電視包括電視屏幕1，視線水平攝像頭2，視線非水平攝像頭3和圖像處理單元4。視線非水平攝像頭3安裝在被拍攝者5的左右側位置， 視線非水平攝像頭3光軸與視線水平攝像頭2光軸夾角9大於45度。實施例5中三維人體信息人機互動電視包括電視屏幕1，視線水平攝像頭2，視線非水平攝像頭3和圖像處理單元4和反射鏡6。在被拍攝者的左右側位置安裝一個起反射作用的反射鏡6，視線非水平攝像頭3光軸指向反射鏡6，視線非水平攝像頭3光軸經反射鏡6反射後的光軸方向與視線水平攝像頭2光軸夾角11大於45度。實施例6中三維人體信息人機互動電視包括電視屏幕1，視線水平攝像頭2，視線非水平攝像頭3和圖像處理單元4和稜鏡7。在被拍攝者的左右側位置安裝一個起折射作用的稜鏡7，視線非水平攝像頭3光軸指向稜鏡7，視線非水平攝像頭3光軸經稜鏡7折射後的光軸方向與視線水平攝像頭2光軸夾角11大於45度。
權利要求1.三維人體信息人機互動電視，包括電視屏幕，視線水平攝像頭，視線水平攝像頭安裝在電視屏幕邊框上，其特徵為三維人體信息人機互動電視包括視線非水平攝像頭和圖像處理單元，視線水平攝像頭、視線非水平攝像頭與圖像處理單元相連，圖像處理單元與電視屏幕相連。
2.根據權利要求1所述三維人體信息人機互動電視，其特徵為視線非水平攝像頭安裝在被拍攝者的上方位置，視線非水平攝像頭光軸與垂直地面直線夾角不大於60度。
3.根據權利要求1所述三維人體信息人機互動電視，其特徵為在被拍攝者的上方位置安裝一個起反射或折射作用的反射鏡或稜鏡，視線非水平攝像頭光軸指向反射鏡或稜鏡， 視線非水平攝像頭光軸經反射鏡或稜鏡反射或折射後的光軸方向與垂直地面直線夾角不大於60度。
4.根據權利要求1所述三維人體信息人機互動電視，其特徵為視線非水平攝像頭安裝在被拍攝者的左右側位置，視線非水平攝像頭與視線水平攝像頭光軸夾角大於45度。
5.根據權利要求1所述三維人體信息人機互動電視，其特徵為在被拍攝者的左右側位置安裝一個起反射或折射作用的反射鏡或稜鏡，視線非水平攝像頭光軸指向反射鏡或稜鏡，視線非水平攝像頭光軸經反射鏡或稜鏡反射或折射後的光軸方向與視線水平攝像頭光軸夾角大於45度。
專利摘要本實用新型為一種三維人體信息人機互動電視。本實用新型的三維人體信息人機互動電視包括電視屏幕，視線水平攝像頭，視線非水平攝像頭和圖像處理單元。本實用新型同時獲取人體的正視圖像和縱向圖像，對人體相對位置圖像進行匹配，計算出人體在空間中的所處姿態。與原有單目和原有水平雙目結構相比，本實用新型能適應更多種人體姿態，深度信息獲取準確，計算精度更高。
文檔編號H04N13/00GK202268981SQ20112038560
公開日2012年6月6日 申請日期2011年10月11日 優先權日2011年10月11日
發明者周麗明, 周廣超 申請人:周麗明