[发明专利]一种人体动作识别的增强现实系统及方法

权利要求书

1.一种人体动作识别的增强现实系统，其特征在于，该系统包括：图像采集装置、智能处理终端以及图像显示装置；其中，图像采集装置包括单目摄像机，用于对人体的肢体图像进行采集；智能处理终端包括数据输入单元、系统控制和调度单元、数据处理和计算单元、图像输出单元，用于对所述肢体图像进行人体轮廓及关节特征点的识别提取；智能处理终端还包括图像数据源存储模块和修正计算模块；图像采集模块传输至智能处理终端的图像数据经过修正计算模块进行修正计算，然后设置为数据模板，将该数据模板存储在图像数据源存储模块；利用这些数据模板，与后来的图像数据进行匹配，近似度达到一定阈值，则直接采用存储的数据模板，以加快数据的访问速度。

2.根据权利要求1所述的人体动作识别的增强现实系统，其特征在于，所述单目摄像机采用单目UVC摄像机，所述摄像机采集的数据通过USB传递至智能处理终端。

3.根据权利要求2所述的人体动作识别的增强现实系统，其特征在于，所述摄像机采集的数据还可以通过wifi模块或者蓝牙模块传输至智能处理终端。

4.根据权利要求1所述的人体动作识别的增强现实系统，其特征在于，智能处理终端采用安卓系统的主板，由USB接口输入，通过系统控制和调度单元对系统资源进行分配和调度；所述采集到的数据经USB接口输入至智能处理终端后，由图像处理和计算单元进行处理，最终经图像输出单元传输至图像显示装置；图像输出单元为HDMI输出电路。

5.一种人体动作识别的增强现实交互方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1，采用图像采集装置对人体的肢体图像进行采集；

S2，通过智能处理终端对采集的人体肢体图像进行处理，并将图像采集装置获得的现实真实图像传输给图像显示装置；

S3，通过智能处理终端，对所述肢体图像进行人体轮廓及关节特征点的识别提取；

S4，通过智能处理终端，将所述特征点进行真伪优化；智能处理终端还包括图像数据源存储模块和修正计算模块；图像采集模块传输至智能处理终端的图像数据经过修正计算模块进行修正计算，然后设置为数据模板，将该数据模板存储在图像数据源存储模块；利用这些数据模板，与后来的图像数据进行匹配，近似度达到一定阈值，则直接采用存储的数据模板，以加快数据的访问速度；

S5，通过智能终端，虚拟特效，对虚拟模型的方位进行处理；

S6，将所述虚拟模型传输给图像显示装置。

6.根据权利要求5所述的人体动作识别的增强现实交互方法，其特征在于，

S1步骤中，按帧数采集图像，形成一组序列；

S3步骤中，采用肢体图像识别SDK开发包，对人体轮廓及关节特征点进行识别提取；设置单独的图形处理器将接收到的图像数据通过Gibbs采样算法抽取近似的图形样本序列；设定条件，选取可信度高的特征点数据；

S4步骤中，修正计算模块的修正计算方式为线性或二次曲线插值方法；

S5步骤中，将S3步骤中识别提取的特征点以及S4步骤中的数据模板中的特征点进行交互判断，使得特征点的运动立体化，从而模拟人体的真实运动状态；同时，将智能处理终端中预设的模型加入到特征点的坐标上，形成了模型与人体的肢体图像的绑定，并用模型对人体的肢体图像中的特征点进行遮盖或者其它形式的互动。

7.根据权利要求6所述的人体动作识别的增强现实交互方法，其特征在于，

所述设定的条件为：相邻关节点的距离变化在正确阈内，相邻关节点向量夹角在等间隔帧内的变化量在可接受阈内，则数据可信；反之，则将不可信；将不可信的帧去除，取后续的N帧继续判断。