一種基于Kinect的公共信息終端的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及人機(jī)交互領(lǐng)域，具體涉及一種基于Kinect的公共信息終端。
[0002]【背景技術(shù)】:
在城市信息化建設(shè)的過(guò)程中，公共信息終端扮演著重要的角色，人們隨時(shí)隨地查詢特定種類(lèi)信息的需求，促成了公共信息終端的產(chǎn)生與發(fā)展。但是目前的公共信息終端還存在操作不便、容易損壞、共享性不好等問(wèn)題。如能設(shè)計(jì)一種新的公共信息終端，有效解決此類(lèi)問(wèn)題，將對(duì)信息化建設(shè)起到重要作用。
[0003]最初的公共信息終端，采用特定配置的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種公共信息終端直接使用計(jì)算機(jī)界面，與用戶存在隔閡，不熟悉計(jì)算機(jī)操作的人使用上存在困難；并且查詢不同的信息需要不同的軟件，由于計(jì)算機(jī)軟件的復(fù)雜性，軟件故障率較高，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)軟件故障，需要專業(yè)人員介入維護(hù)。
[0004]隨著觸摸屏技術(shù)的發(fā)展與普及，出現(xiàn)了基于觸摸屏的公共信息終端，并廣泛應(yīng)用。觸摸屏公共信息終端與計(jì)算機(jī)終端相比，操作相對(duì)方便，并且由于軟件的嵌入化、專業(yè)化，軟件故障率也有所降低。但其不足之處是硬件故障率較高，觸摸屏在過(guò)多或不適當(dāng)?shù)挠|摸，以及環(huán)境干擾下，容易出現(xiàn)靈敏度與準(zhǔn)確度下降，或者劃傷導(dǎo)致的硬件故障，從而仍然需要專業(yè)人員介入維護(hù)，維護(hù)成本較高。
[0005]并且，以上兩種傳統(tǒng)的公共信息終端都存在兩個(gè)共同問(wèn)題:一是共享性差，不便多人使用。二是此類(lèi)接觸式公共設(shè)備由不確定的人反復(fù)接觸，衛(wèi)生成為用戶所擔(dān)憂的問(wèn)題之一，并且制約了這種設(shè)備在某些對(duì)衛(wèi)生要求高的場(chǎng)合的應(yīng)用。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種基于Kinect的公共信息終端，它解決基于觸摸屏的公共信息終端共享性差、維護(hù)成本高、衛(wèi)生條件差的問(wèn)題。
[0007]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問(wèn)題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案:它包括Kinect感應(yīng)設(shè)備a、顯示屏b和后臺(tái)專用計(jì)算機(jī)c，Kinect感應(yīng)設(shè)備a和顯示屏b均與后臺(tái)專用計(jì)算機(jī)c連接，后臺(tái)專用計(jì)算機(jī)c內(nèi)設(shè)置有交互系統(tǒng)d。
[0008]所述Kinect感應(yīng)設(shè)備a將感應(yīng)到的圖像以及粗略的人體識(shí)別信息發(fā)送到交互系統(tǒng)cL
[0009]所述后臺(tái)專用計(jì)算機(jī)c內(nèi)安裝有包含公共信息服務(wù)的交互系統(tǒng)d，該系統(tǒng)包括人體識(shí)別模塊1、骨骼跟蹤模塊2以及交互界面模塊3，人體識(shí)別模塊I與骨骼跟蹤模塊2連接，骨骼跟蹤模塊2與交互界面模塊3連接。
[0010]所述人體識(shí)別模塊I處理Kinect感應(yīng)設(shè)備a得到的粗略人體信息，判斷是否有人與終端進(jìn)行交互；所述骨骼跟蹤模塊2當(dāng)用戶處于交互狀態(tài)時(shí)，識(shí)別與跟蹤人體姿態(tài)；所述交互界面模塊3接受骨骼跟蹤模塊2的交互信息，實(shí)現(xiàn)信息查詢、切換等功能，并在顯示屏b上顯示。
[0011]本發(fā)明具有以下有益效果:Kinect感應(yīng)設(shè)備可以識(shí)別6個(gè)人，解決了共享問(wèn)題；Kinect感應(yīng)設(shè)備采用非接觸感應(yīng)，很大程度上解決了衛(wèi)生問(wèn)題；Kinect感應(yīng)設(shè)備非接觸感應(yīng)的機(jī)制也更不易出現(xiàn)故障，只要注意不要受強(qiáng)烈震動(dòng)以及日常保潔即可，維護(hù)成本也相對(duì)較低。
[0012]【附圖說(shuō)明】:
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖，
圖2為本發(fā)明的流程圖。
[0013]【具體實(shí)施方式】:
參照?qǐng)D1，本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:它包括Kinect感應(yīng)設(shè)備a、顯示屏b和后臺(tái)專用計(jì)算機(jī)c，Kinect感應(yīng)設(shè)備a和顯示屏b均與后臺(tái)專用計(jì)算機(jī)c連接，后臺(tái)專用計(jì)算機(jī)c內(nèi)設(shè)置有交互系統(tǒng)d。
[0014]所述Kinect感應(yīng)設(shè)備a將感應(yīng)到的圖像以及粗略的人體識(shí)別信息發(fā)送到交互系統(tǒng)cL
[0015]所述后臺(tái)專用計(jì)算機(jī)c內(nèi)安裝有包含公共信息服務(wù)的交互系統(tǒng)d，該系統(tǒng)包括人體識(shí)別模塊1、骨骼跟蹤模塊2以及交互界面模塊3，人體識(shí)別模塊I與骨骼跟蹤模塊2連接，骨骼跟蹤模塊2與交互界面模塊3連接。
[0016]所述人體識(shí)別模塊I處理Kinect感應(yīng)設(shè)備a得到的粗略人體信息，判斷是否有人與終端進(jìn)行交互；所述骨骼跟蹤模塊2當(dāng)用戶處于交互狀態(tài)時(shí)，識(shí)別與跟蹤人體姿態(tài)；所述交互界面模塊3接受骨骼跟蹤模塊2的交互信息，實(shí)現(xiàn)信息查詢、切換等功能，并在顯示屏b上顯示。
[0017]參照?qǐng)D2，所述人體識(shí)別模塊I分為以下步驟:
步驟A，讀取Kinect感應(yīng)設(shè)備a提供的帶有粗略人體劃分的深度圖像；
步驟B，對(duì)人體深度信息進(jìn)行去噪與統(tǒng)計(jì)；
步驟C，識(shí)別啟動(dòng)交互的人體，并將其傳遞到骨骼跟蹤模塊。
[0018]Kinect感應(yīng)設(shè)備a提供的深度圖像，本身已經(jīng)經(jīng)過(guò)了粗略的人體分割，每個(gè)像素都帶有玩家索引信息。玩家索引為O表示該像素不是人體，1-6代表不同的人體。該人體分割是較為粗略的，會(huì)將人體邊緣一些背景像素劃分到人體范圍中。在所述步驟A中，讀取Kinect感應(yīng)設(shè)備a的深度圖像，并根據(jù)Kinect感應(yīng)設(shè)備a的人體分割，將不同人體的深度圖像分離。
[0019]在所述步驟B中，首先對(duì)每個(gè)人體深度圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)腐蝕操作，以去除邊緣的錯(cuò)誤劃分像素。然后，統(tǒng)計(jì)每個(gè)人體像素的平均位置與平均深度值，以及最小深度值及其所處位置。
[0020]在所述步驟C中，根據(jù)步驟B中的統(tǒng)計(jì)信息，識(shí)別是否有人體處于啟動(dòng)交互狀態(tài)。用戶以慣用手向前伸出的姿態(tài)，表示開(kāi)始與終端進(jìn)行交互。為識(shí)別這一姿態(tài)，首先判斷人體的最小深度值，與平均深度值之間的差值，如超過(guò)一定閾值，判斷可能為手前伸姿態(tài)，進(jìn)入下一步；然后判斷最小深度值所處位置，如在人體平均位置的右側(cè)偏上，則判斷為右手向前伸出，將該人體傳給骨骼跟蹤模塊，并保存交互手為右手；如在人體平均位置的左側(cè)偏上，則判斷為左手向前伸出，將該人體傳給骨骼跟蹤模塊，并保存交互手為左手；如在其它位置，則判斷不是手部向前伸出姿態(tài)，不傳遞該人體到骨骼跟蹤模塊。
[0021]所述骨骼跟蹤模塊2，分為以下步驟:
步驟I，提取用戶雙手的位置； 步驟II，將交互手的位置與狀態(tài)在屏幕上顯示；
步驟III，根據(jù)雙手位置與用戶姿態(tài)，調(diào)用交互界面模塊執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。
[0022]在所述步驟I中，讀取Kinect感應(yīng)設(shè)備a獲得的用戶的骨骼數(shù)據(jù)，得到用戶雙手的物理位置。如用戶的交互手已經(jīng)持續(xù)處于不可見(jiàn)狀態(tài)達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間閾值，則判斷用戶退出交互。
[0023]在所述步驟II中，將用戶的交互手位置通過(guò)線性變換，映射到交互界面上的位置，并在交互界面上顯示手勢(shì)光標(biāo)。
[0024]在所述步驟III中，由用戶的雙手位置，可能還包括骨骼數(shù)據(jù)所確定的