[发明专利]应用于智能家居中的人机交互方法及系统

说明书

本发明提供了一种应用于智能家居中的人机交互方法及系统，该人机交互方法包括：A.系统初始化；B.设备识别和空间定位；C.存储设备位置信息；D.设备选择动作识别；E.设备控制动作识别；F.设备执行相应的控制指令。本发明的有益效果是：本发明提出一种应用于智能家居中的人机交互系统完整设计方案，使用两台电脑模拟家居环境中的电视机和网络灯，引入深度摄像头对设备进行识别和定位、使用深度摄像头提取人体运动骨架对用户动作进行识别（包括选择设备和控制设备的动作指令），最后设备模拟界面响应控制指令。此方法简化了系统控制，可以应用于智能家居等环境中，使人机交互方式更加智能和便捷。

技术领域

本发明涉及人机交互技术领域，尤其涉及应用于智能家居中的人机交互方法及系统。

背景技术

智能家居是一个对家庭设备实现智能控制和管理的系统。传统家居控制主要采用遥控器和墙壁开关进行设备控制。遥控器按键较多，使设备控制繁琐，开关需要走到相应位置才可以进行控制，若用户由于环境因素(如黑暗)无法确认按键和开关位置，就无法控制设备。有些智能家居交互中，采用用户携带传感器的方式感应用户运动信息，基于此进行动作识别，这无疑增加了生活的不便。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种应用于智能家居中的人机交互方法。

本发明提供了一种应用于智能家居中的人机交互方法，包括如下步骤：

A.系统初始化；

B.设备识别和空间定位；

C.存储设备位置信息；

D.设备选择动作识别，用于选择指定的设备；

E.设备控制动作识别，用于识别用户的动作；

F.设备执行相应的控制指令；

G.判断动作控制是否结束，若是，那么退出，否则进行系统重置然后执行步骤A。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤B中，设备识别包括如下步骤：

B1.首先要将深度摄像头拍摄的彩色图像转换为二值图像，再进行轮廓查找，找到当前图像中的所有轮廓；

B2.对查找到的轮廓进行多边形近似，以一个多边形来近似表示一个轮廓，减少轮廓的顶点数目；

B3.筛选出轮廊中的所有矩形；

B4.判断图像中的矩形是否为设备。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤B3中包括如下步骤：

B31.首先根据多边形逼近的结果判断顶点数目，筛选出所有顶点数目为4的轮廓；

B32.为轮廓构建向量，通过计算向量间夹角的余弦值来判断是否为矩形；

在所述步骤B4中，判断图像中的矩形是否为设备通过如下条件：

矩形的长宽比是否接近设备；

矩形的面积是否在要求范围内；

根据矩形的颜色区分，包括矩形的中心像素值和平均像素值。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤D中，设备选择包括如下步骤：

D1.传入设备中心点坐标和手肘、手腕关节点坐标；

D2.计算两台设备中心位置到手臂所在直线距离；

D3.根据两台设备中心分别到手臂所在直线距离判断出用户选择的设备。