[发明专利]一种改善计算机视觉体感输入设备高延迟的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机视觉领域、多媒体领域，尤其涉及一种改善计算机视觉体感输入设备高延迟的方法及系统。

背景技术

随着网络、多媒体等技术的发展，在传统终端上实现繁多的网络及多媒体应用是一种趋势，在人机交互中，更好的交互体验对控制的形式和控制的舒适程度都有更高的要求，在这种情况下，将光标类控制加入到传统电脑终端之外的电视机、机顶盒、手机等终端设备中便有了广泛的需求。

在现今众多的产品中，常见的包括在现有遥控器上增设鼠标功能，游戏手柄、乒乓球拍等各种各样的体感输入游戏设备，利用的技术涵盖了红外遥控技术、重力芯片、蓝牙技术等。在这些技术中，均需要操作者接触一定的设备，例如遥控器、乒乓球拍等，为操作带来了一定的限制。

微软公司开发的基于视觉的游戏设备能够给玩家带来全新的体验，玩家无需接触任何设备，既可以对游戏中角色进行近乎完美的控制，其利用了红外传感技术、3D技术、模式识别技术等，所建立的模型也比较复杂，设备成本较高。

开发通用的基于计算机视觉的输入方式能为更广泛的用户带来更人性化的操作体验，有利于技术的创新和推广。计算机视觉技术大多会消耗许多的计算资源和存储资源，同时会有较大的延迟，降低用户体验。尤其是利用计算机视觉进行手势识别来模拟光标移动操作时，当计算复杂度高的情况下，会产生较大的延迟，使光标在屏幕上卡顿、跳跃，而不是连续移动，此时用户体验极差。

发明内容

本发明的目的在于，为克服计算机视觉技术因计算复杂度高、占用计算资源多而产生的较大延迟导致的光标移动卡顿、跳跃的现象，开发出一种改善计算机视觉体感输入设备高延迟的方法及系统。

为实现上述目的，本发明提供一种改善计算机视觉体感输入设备高延迟的方法，该方法可用于屏蔽手势输入控制的光标在显示终端屏幕上出现的卡顿和跳跃现象，使光标输出轨迹连续平滑，所述方法包含：

步骤1，读取和存储通过计算机视觉处理后生成的延时离散控制信号。

步骤2，根据读取的延时离散控制信号，采用预测算法得到预测控制信号。

步骤3，轨迹预测模块根据已有控制轨迹和预测控制信号计算得到新一段的预测控制轨迹。

步骤4，读取新一段的预测控制轨迹，该新一段的预测控制轨迹与已有控制轨迹形成该光标最新的连续的控制轨迹。

上述技术方案中，所述延时离散控制信号和预测控制信号，包括：

能够转换为屏幕光标位置坐标的标识；或能够转换为屏幕上非光标类受控运动物体的位置坐标的标识。

所述已有控制轨迹和新一段预测控制轨迹，包括：实际屏幕光标移动轨迹；或实际屏幕上非光标类受控运动物体的移动轨迹。

所述延时离散控制信号和预测控制信号，还包括可以含有与此信号相关的时间标识。

所述预测控制信号为依据延时离散控制信号，产生的一个或若干个预测控制信号。

基于上述系统本发明还提供一种改善计算机视觉体感输入设备高延迟的系统，该系统可用于屏蔽手势输入控制的光标在显示终端屏幕上出现的卡顿和跳跃现象，使光标输出轨迹连续平滑，所述系统包括：

信号采集模块，采集至少一个利用计算机视觉生成的延时离散控制信号。

信号预测模块，依据信号预测算法，根据信号采集模块收集的延时离散控制信号，得到预测控制信号。

轨迹预测模块，依据轨迹预测算法，根据已有控制轨迹和预测控制信号结合算法产生新一段的预测控制轨迹；和

轨迹输出模块，按照某种时间间隔，在下一个延时离散控制信号到来之前，输出新一段的预测控制轨迹，该新一段的预测控制轨迹与已有控制轨迹形成连续的光标控制轨迹。

所述信号采集模块与轨迹输出模块分别设置有存储单元，所述信号采集模块存储用来预测的输入的延时离散控制信号，所述轨迹输出模块存储部分或全部已有控制轨迹。

所述信号预测算法采用线性插值算法或拉格朗日插值算法进行外插值；所述轨迹预测算法采用线性插值算法或拉格朗日插值算法进行内插值。

与现有技术相比本发明的优点在于：

1、本发明方法可以使基于计算机视觉的控制光标在较大延迟范围的情况下仍能有实时响应效果。

2、光标连续运动，无卡顿、跳跃的现象，运动平滑，收敛迅速，对控制精度影响较小。

3、信号预测和轨迹预测对算法依赖小，简单的拉格朗日插值，甚至线性插值即可满足要求。

附图说明

图1本发明实现的提升基于计算机视觉的高延迟体感输入设备实时体验系统的组成框图；