[实用新型]一种带有动作捕捉模块的显示单元设备

说明书

技术领域

本实用新型属于图像处理技术领域，涉及人体姿态和动作的识别和捕捉，特别是涉及一种可方便应用于各种场合的带有动作捕捉模块的显示单元设备。

背景技术

近年来,动作捕捉技术已成为人体运动姿态研究中的一项关键技术,发挥着越来越重要的作用，人们意识到非常有必要通过模拟人体运动姿态以实现人体三维骨架的可视化和自由编辑控制功能，实现人体动作与信息设备的交互。

普通光学式运动捕捉系统通常使用6～8个摄相机环绕表演场地排列，这些摄相机的视野重叠区域就是表演者的动作范围。为了便于处理，通常要求表演者穿上单色的服装，在身体的关键部位，如关节、髋部、肘、腕等位置贴上一些特制的标志或发光点，视觉系统将识别和处理这些标志。系统定标后，摄相机连续拍摄表演者的动作，并将图像序列保存下来，然后再进行分析和处理，识别其中的标志点，并计算其在每一瞬间的空间位置，进而得到其运动轨迹。

这样获取的人体姿态能在很大程度上反映人的活动，但却无法在三维空间显示获取的人体姿态，导致获取的人体姿态缺乏立体感，不能生动、形象地模仿人体的动作。此外，该系统设备众多，操作和安装复杂，无法广泛应用在商场、地铁、车站、写字楼等公众场合。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种带有动作捕捉模块的显示单元设备，可替换在各种公众场合的显示终端，进行实时人体动作捕捉，实现人机交流。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种带有动作捕捉模块的显示单元设备，包括3D人体姿态捕捉模块，工控机和显示设备，所述3D人体姿态捕捉模块安装于显示设备顶部，与工控机通过USB接口相连接，作为工控机输入设备，所述显示设备与工控机相连作为输出设备。

所述3D人体姿态捕捉模块包括RGB摄像头，红外线发射器、红外线接收器，USB连接线和控制电路板。

所述显示设备可采用液晶显示器，等离子显示器，CRT显示器中的一种。

本实用新型提出的一种带有动作捕捉模块的显示单元设备，包括3D人体姿态捕捉模块，工控机和显示设备，所述3D人体姿态捕捉模块包括RGB摄像头，红外线发射器、红外线接收器，USB连接线和控制电路板，通过USB接口与工控机相连作为工控机输入设备，所述显示设备与工控机相连作为输出设备，本实用新型可实时捕捉人体动作，可在三维空间显示获取的人体姿态，采用一体化设计可方便地安装在各种公众场合上，实现人机交流。

附图说明

图1为本实用新型产品结构的系统框架图；

图2为本实用新型实施例1的外观结构图；

图3为本实用新型实施例2的外观结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步地说明。

如图1所示，本实用新型提供的一种带有动作捕捉模块的显示单元设备，3D人体姿态捕捉模块1，工控机2和显示设备3，所述3D人体姿态捕捉模块1安装于显示设备3顶部，与工控机2通过USB接口相连接，作为工控机2输入设备，所述显示设备3与工控机相2连作为输出设备。

所述3D人体姿态捕捉模块包括RGB摄像头11，红外线发射器12、红外线接收器13，USB连接线和控制电路板14。所述RGB摄像头11拍摄场景图像，红外线发射器12向场景内均匀发射红外线散斑同时对测量空间进行编码，红外线接收器13接受红外线散斑反射回的信号读取编码后，经过控制电路板14上的晶片进行计算以后产生连续的黑白图像。该黑白图像具有场景深度，其中纯黑代表无穷远，纯白代表无穷近，黑白间的灰色地带对应物体到传感器的物理距离。这样当红外线传感器以每秒30帧的速度生成景深图像流，便可实时3D地再现周围环境。工控机2得到3D人体姿态捕捉装置提供的经过编码的景深图像之后，通过软件将人体从背景环境中区分出来，主动建立和追踪人体骨骼，完成人体动作捕捉。

如图2所示，作为一个实施例，本实用新型采用台式或壁挂机箱结构，工控机2安装于显示单元3背面，3D人体姿态捕捉模块1安装于显示单元上2部，并在机箱上设有与RGB摄像头11和红外线发射器13相对应的开口。

如图3所示，作为一个实施例，本实用新型采用立式机箱机构，工控机2安装于机箱底部，3D人体姿态捕捉模块1安装于显示单元3上部，并在机箱上设有与RGB摄像头11和红外线发射器13相对应的开口。

本实用新型可采用一体化设计可方便地安装在各种公众场合上，增加使用者参与的互动性，给予使用者身临其境的感受。

本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种替换、修改和改变。因此，将理解，上述实施例仅仅是示意目的，并且不被解释为对本发明的限制。