[实用新型]人机交互系统

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种人机交互系统，具体是一种利用双CCD红外摄像机实现的人机交互系统。

背景技术：

随着数字媒体技术的广泛应用，人们希望能够更高效自然地与周围的机器进行交流。人在现实的交流中，经常会很自然地采用眼神、表情、手势和动作等方式来传递自己的信息。利用摄像机捕获这些信息，并从实时的视频中精确地分析出用户的用意。用户就可以使用这些常用的自然方式对周围的机器进行控制，从而可以实现非接触式控制。现有的人机交互系统通常采用摄像技术对包括人脸、表情、头部运动、视线跟踪、手势以及体势等进行识别，已经从以机器为中心逐步转移到以人为中心、多媒体、多模式的交互。

红外摄像技术分为被动式和主动式。被动红外摄像技术是利用任何物质在绝对零度（-273℃）以上都有红外线辐射，物体的温度越高，辐射出的红外线越多。利用此原理制成的摄像机最典型的就是红外热像仪，当对于环境要求较高，如军事或特殊场合，可采用红外热像仪实现非接触式控制系统。主动红外摄像技术，是采用主要是红外光线的红外灯辐射“照明”，应用普通低照度黑白摄像机、彩色转黑白摄像机或红外低照度彩色摄像机，感受周围景物和环境反射回来的红外光实现夜视监控。主动红外摄像技术成熟，稳定，价格低廉，可广泛民用。

主动式红外摄像机能够实现在任何灯光环境下采集视频图像，实现夜视的基本原理是利用普通CCD黑白摄像机可以感受红外光的光谱特性，既可以感受可见光，也可以感受红外光，配合红外灯作为“照明源”，感受周围景物和环境反射回来的红外光而实现夜视成像。

现有的人机交互系统易受光线影响，即在夜晚，人机交互系统的工作受到限制，实时性差，效率低，不能进行远程控制，且存在偏色问题，摄像机的使用寿命也较短。

实用新型内容：

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种利用双CCD红外摄像机进行视频图像采集、实时性强、效率高、可进行远程控制、不存在偏色问题、摄像机使用寿命长的人机交互系统。

本实用新型以如下技术方案实现：

人机交互系统，包括：

采集手势和体势的原始视频图像信号的红外摄像机，该红外摄像机具有在白天使用的第一红外摄像机、在夜晚使用的第二红外摄像机以及根据外部光线利用光敏电阻切换所使用的摄像机的光敏电路，第一红外摄像机上粘有可完全滤除红外线的滤光片，第二红外摄像机用普通玻璃片修整光线；

与红外摄像机相连的视频解码模块，该视频解码模块对原始视频图像信号进行模/数转换以解码为DSP模块能够接收的第一视频图像信号；

接收并依次经过图像预处理和图像分割处理第一视频图像信号的DSP模块，该DSP模块生成以太网处理模块及视频编码模块能够接收的二值化图像并得到二值化图像的特征值，根据特征值与DSP模块内部设置的预置模板的匹配度发出第一操作指令；

接收二值化图像并进行数/模转换以编码为显示器能够接收的第三视频图像信号的视频编码模块；

接收二值化图像及第一操作指令并分别转换为以太网物理层能够接收的第四视频图像信号和第二操作指令的以太网处理模块；

接收所述以太网处理模块发出的第四视频图像信号和第二操作指令的上位机控制模块，该上位机控制模块显示第四视频图像信号的同时根据接收到的第二操作指令执行相应的操作；

接收并显示所述第三视频图像信号以完成人机交互过程的显示器。

作为优选方案，红外摄像机采用主动式CCD红外摄像机。

作为优选方案，视频解码模块采用TVP5150PBS芯片。

作为优选方案，DSP模块采用TMS320DM642芯片。

作为优选方案，视频编码模块采用SAA7121H芯片。

作为优选方案，以太网处理模块采用LXT971芯片。

作为优选方案，视频解码模块和视频编码模块的配置通过IIC总线完成。

作为优选方案，以太网处理模块通过RJ-45接口及网线将第二操作指令发送给上位机控制模块。

实用新型有益效果：

无论是白天或夜晚，都能采集到手势或体势视频，利用DSP模块对解码的第一视频图像信号进行处理，能够识别手势动作或体势动作，因此触发启动多种软件运行的操作指令，从而实现操作者在夜晚，无需直接接触，使用手势动作或体势动作来准确控制机械设备、远程控制家电设备等；采用两个CCD红外摄像机切换的方式，即能够解决偏色问题，又能够延长红外摄像机的使用寿命；可进行远程控制，实时性强，效率高。

附图说明：