[发明专利]一种面向虚拟陶艺的可视化辅助学习方法及系统

说明书

本公开公开了一种面向虚拟陶艺的可视化辅助学习方法及系统，提供面向虚拟陶艺进行可视化辅助学习，提取边缘图像序列的运动轨迹线；计算运动轨迹线与辅助轨迹线弗雷歇距离，当弗雷歇距离小于阈值时，发出手势错误的提示；这是针对虚拟陶艺设计中的重要环节；意义在于陶艺学习的数据可视性，便利性，全面性，巩固性，实时性，提高学生的创新能力和实践能力，提高教学资源的使用率；更适用于用户的使用习惯，使学习更加科学，用户进行虚拟陶艺学习后保留物理数据作为辅助轨迹线，进行可视化分类建立模型，并高效明确学习目标。

技术领域

本公开涉及机器视觉、增强现实、图像处理技术领域，具体涉及一种面向虚拟陶艺的可视化辅助学习方法及系统。

背景技术

在虚拟陶艺中，虚拟陶艺是利用信息化进行辅助设计的重要技术，如虚拟现实，深度相机，裸手交互等技术。既可以保留传统的设计理念与效果，又可以基于图形化技术使用户对陶艺的设计进行数据化理解学习，并去除了传统陶艺与数字化陶艺的鸿沟，在时代性方面提高了用户的积极性和主动性。

其中虚拟陶艺的可视化辅助学习是非常必要的，然而目前在虚拟陶艺制作中可视化辅助学习方法的缺失就是一个问题，尤其是对于初次接触陶艺的用户，接触虚拟陶艺制作并不知道如何进行设计创作，没有长期的训练是不可能的，而且目前人们对传统陶艺作品的喜爱程度日趋高涨，创作热情高，跟没有数据性的可视化教学方法，所以本方法是非常必要的。

发明内容

本公开提供一种面向虚拟陶艺的可视化辅助学习方法及系统，本公开本发明的目的在于提供面向虚拟陶艺进行可视化辅助学习，提取边缘图像序列的运动轨迹线；计算运动轨迹线与辅助轨迹线弗雷歇距离，当弗雷歇距离小于阈值时，发出手势错误的提示；这是针对虚拟陶艺设计中的重要环节。

为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供一种面向虚拟陶艺的可视化辅助学习方法，所述方法包括以下步骤：

S100：通过深度相机采集陶艺流程中的手势的图像序列；

S200：对图像序列进行中值滤波处理得到滤波图像序列；

S300：通过边缘检测算子提取滤波图像序列中的边缘图像序列；

S400：提取边缘图像序列的运动轨迹线；

S500：计算运动轨迹线与辅助轨迹线弗雷歇距离；

S600：当弗雷歇距离小于阈值时，发出手势错误的提示。

进一步地，在S300中，边缘检测算子包括Canny算子、Sobel算子、Susan算子、Prewitt算子、Laplacian算子、LOG算子、Roberts算子、Kirsch算子任意一种。

进一步地，在S400中，提取边缘图像序列的运动轨迹线的方法为：

S401：边缘图像序列的边缘图像中边缘轮廓上第一个像素点定义为连通区域中的最下面的像素点中的最左边的像素点；

S402：定义当前像素点的8个领域方向：左上、上、右上、左、右、左下、下、右下，其中，左上用0表示、上用1表示、右上用2表示、左用3表示、右用4表示、左下用5表示、下用6表示、右下用7表示。

S403：从第一个像素点的第0方向上的像素点开始逐行扫描，如果第一个像素点是连通区域中的像素点，则判定第一个像素点为轨迹点；

S404：如果当前像素点不是轨迹点，则从第1方向开始搜索是否是连通区域中的像素点，一直搜索到第7方向，直到找到轨迹点，第1方向即当前像素点左上方向，第7方向即当前像素点右下方向；

S405：若找到的轨迹点在第i方向上；i的取值范围为0…7之间的整数；