智能体感靶系统与运行方法与流程

文档序号:15274607发布日期:2018-08-28 22:50阅读:142来源:国知局

本发明属于自动化设备,涉及一种室内用娱乐运动系统。



背景技术:

在娱乐和游戏领域,有一类靶类的娱乐项目。就是以这个靶为目标和参照,向其投掷物品,以击中情况来产生娱乐作用,或得到比赛结果。这些具体的靶有,飞镖靶,竞技比赛中的射击靶,等等。这些靶的一个特点是都得有某个物体打到靶上。这些靶都需要一个投掷物,投完了还需要再投,要么就得取回原投掷物,要么就得用别的投掷物,很不方便。可以用图像传感方法,检查人的投掷的特定动作和姿态,以对中靶了的情况做为打到靶的判断,就不需要投掷物了。为此,本发明提出一种使用电子自动化技术的具有足够智能的智能体感靶系统与运行方法。



技术实现要素:

所发明的智能体感靶系统,由定位标志、图像传感器、图像预处理单元、对正度特征提取单元、对正度模板单元、性能综合评价单元组成;定位标志是靶标志,放在系统的前方,供定位标志前方的使用者作某个姿势时对正之用;图像传感器用来接收和检测定位标志前方的这个使用者的做某个姿势时的图像;图像预处理单元对所得到的图像进行预处理;对正度特征提取单元从预处理的图像中提取使用者针对靶标志作的姿势的对正情况特征;对正度模板单元给出当前要求姿势的标准对正情况特征;性能综合评价单元根据对正情况特征和标准对正情况特征的不同性来综合评价所做的姿势的好坏;因此,系统原理是:确定一种要操作者做的姿势,操作者做的姿势经图像传感器和图像预处理单元处理后,提取的姿势的特征和标准模板特征比较后得到所做姿势的综合性能。

根据前述的智能体感靶系统,包含多个特征的系统由定位标志、图像传感器、图像预处理单元、对正度特征提取单元、动作幅度特征提取单元、动作速度特征提取单元、操作距离特征提取单元、对正度模板单元、动作幅度模板单元、动作速度模板单元、操作距离模板单元、性能综合评价单元组成;定位标志是靶标志,放在系统的前方,供定位标志前方的使用者作某个姿势时对正之用;图像传感器用来接收和检测定位标志前方的这个使用者的做某个姿势时的图像;图像预处理单元对所得到的图像进行预处理;对正度特征提取单元从预处理的图像中提取使用者针对靶标志作的姿势的对正情况特征;动作幅度特征提取单元从预处理后的图像中提取使用者针对靶标志作的姿势的动作幅度情况特征;动作速度特征提取单元从预处理后的图像中提取使用者针对靶标志作的姿势的动作速度情况特征;操作人距离特征提取单元从预处理后的图像中提取使用者针对靶标志作的姿势时操作距离情况特征,或者直接使用其它传感器检测操作人距离而形成操作距离特征;对正度模板单元给出当前要求姿势的标准对正情况特征;动作幅度模板单元给出当前要求姿势的标准动作幅度情况特征;动作速度模板单元给出当前要求姿势的标准动作速度情况特征;操作距离模板单元给出当前要求姿势的标准操作距离情况特征;性能综合评价单元根据对正情况特征和标准对正情况特征的不同性、动作幅度情况特征和标准动作幅度情况特征的不同性、动作速度情况特征和标准动作速度情况特征的不同性、操作距离情况特征和标准操作距离情况特征的不同性来综合评价所做的姿势的好坏;因此,系统原理是:确定一种要操作者做的姿势,操作者做的姿势经图像传感器和图像预处理单元处理后,提取的姿势的各种特征和标准模板特征比较后得到所做姿势的综合性能。

根据前述的智能体感靶系统,为了提高处理效率,增加动作选择单元;动作选择单元用来确定所要求使用者作的姿势;动作选择单元的选择决定了对正度特征提取单元、动作幅度特征提取单元、动作速度特征提取单元和操作人距离特征提取单元的针对使用者作的这种姿势的特定算法,也决定对正度模板单元、动作幅度模板单元、动作速度模板单元和操作人距离模板单元的针对使用者作的这种姿势的特定模板选择;因此,系统原理是:确定一种要操作者做的姿势,则动作选择单元的选择就确定了,动作选择单元就使对正度特征提取单元、动作幅度特征提取单元、动作速度特征提取单元和操作人距离特征提取单元按要操作者做的姿势运行算法,对正度模板单元、动作幅度模板单元、动作速度模板单元和操作人距离模板单元也选择对应的模板,操作者做的姿势经图像传感器和图像预处理单元处理后,提取的姿势的各种特征和标准模板特征比较后得到所做姿势的综合性能评价。

根据前述的智能体感靶系统,增加计分单元;计分单元把综合评价转换成一定的分数;因此,系统原理是:确定一种要操作者做的姿势,则动作选择单元的选择就确定了,动作选择单元7就使对正度特征提取单元、动作幅度特征提取单元、动作速度特征提取单元和操作人距离特征提取单元按要操作者做的姿势运行算法,对正度模板单元、动作幅度模板单元、动作速度模板单元和操作人距离模板单元也选择对应的模板,操作者做的姿势经图像传感器和图像预处理单元处理后,提取的姿势的各种特征和标准模板特征比较后得到所做姿势的综合性能,再转换为分数。

根据前述的智能体感靶系统,增加照明单元;照明单元用来照射智能体感靶系统前方的操作者,便于提取操作者的动作图像。

根据前述的智能体感靶系统,增加通信单元;用于智能体感靶系统的信息和这个系统之外的遥控器的信息交换。

根据前述的智能体感靶系统,更为具体的实现形式是:图像传感器、图像预处理单元、对正度特征提取单元、动作幅度特征提取单元、动作速度特征提取单元、操作距离特征提取单元、对正度模板单元、动作幅度模板单元、动作速度模板单元、操作距离模板单元、性能综合评价单元、动作选择单元和计分单元组成一个整体结构,定位标志在这个整体结构的朝向操作者的表面上。

根据前述的智能体感靶系统,图像预处理单元、对正度特征提取单元、动作幅度特征提取单元、动作速度特征提取单元、操作距离特征提取单元、对正度模板单元、动作幅度模板单元、动作速度模板单元、操作距离模板单元、性能综合评价单元、动作选择单元和计分单元由微处理器担当;其内部微处理器运行的子程序是图像预处理程序、对正度特征提取程序、动作幅度特征提取程序、动作速度特征提取程序、操作距离特征提取程序、对正度模板程序、动作幅度模板程序、动作速度模板程序、操作距离模板程序、性能综合评价程序、动作选择程序和计分程序;其主程序流程是:操作者确定一种做的姿势,使图像传感器工作,则先运行动作选择程序,动作选择程序确定一个表示这个动作的供提取诸程序和模板诸程序遵循的标志变量值,再运行图像预处理程序,然后根据标志变量值运行相应的对正度特征提取程序、动作幅度特征提取程序、动作速度特征提取程序、操作距离特征提取程序,再分别与相应的对正度模板程序、动作幅度模板程序、动作速度模板程序和操作距离模板程序比较,运行性能综合评价程序,运行计分程序。

根据前述的智能体感靶系统,增加超声传感器作为测量操作者到智能体感靶系统距离的设备,则操作距离特征提取单元与其相连;操作距离特征提取程序从超声传感器提取操作距离情况特征。

所发明的智能体感靶系统的优点是:不需要投掷物,简化了玩的条件;采用了多种图像处理手段,提高了系统的智能性;可以在此基础上进一步扩展图像的功能;虽然功能单一,但是有明确和确定的功能;有一定的娱乐性,还可以健身。

附图说明

附图1是本发明所述的智能体感靶系统的一个具体结构的外观图。

具体实施方式

实施方式一

参照附图1说明本实施方式,所发明的智能体感靶系统由定位标志1、图像传感器2、图像预处理单元3、对正度特征提取单元4-1、动作幅度特征提取单元4-2、动作速度特征提取单元4-3、操作距离特征提取单元4-4、对正度模板单元5-1、动作幅度模板单元5-2、动作速度模板单元5-3、操作距离模板单元5-4、性能综合评价单元6、动作选择单元7、计分单元8、照明单元9和通信单元10组成;图像传感器2、图像预处理单元3、对正度特征提取单元4-1、动作幅度特征提取单元4-2、动作速度特征提取单元4-3、操作距离特征提取单元4-4、对正度模板单元5-1、动作幅度模板单元5-2、动作速度模板单元5-3、操作距离模板单元5-4、性能综合评价单元6、动作选择单元7、计分单元8、照明单元9和通信单元10组成一个整体结构;定位标志1在这个整体结构的朝向操作者的表面上;图像传感器2有两个,接收图像面也在这个整体结构的朝向操作者的表面上,组成双目视觉传感器;照明单元9由高亮led灯和灯驱动电路组成;通信单元10采用wifi模块;

图像预处理单元3、对正度特征提取单元4-1、动作幅度特征提取单元4-2、动作速度特征提取单元4-3、操作距离特征提取单元4-4、对正度模板单元5-1、动作幅度模板单元5-2、动作速度模板单元5-3、操作距离模板单元5-4、性能综合评价单元6、动作选择单元7和计分单元8由微处理器担当;照明单元9和通信单元10和微处理器相连,由微处理器控制;其内部微处理器运行的子程序是图像预处理程序、对正度特征提取程序、动作幅度特征提取程序、动作速度特征提取程序、操作距离特征提取程序、对正度模板程序、动作幅度模板程序、动作速度模板程序、操作距离模板程序、性能综合评价程序、动作选择程序、计分程序、通信程序、灯驱动程序;其主程序流程是:操作者确定一种做的姿势,使图像传感器工作,则先运行动作选择程序,动作选择程序确定一个表示这个动作的供提取诸程序和模板诸程序遵循的标志变量值,再运行图像预处理程序,然后根据标志变量值运行相应的对正度特征提取程序、动作幅度特征提取程序、动作速度特征提取程序、操作距离特征提取程序,再分别与相应的对正度模板程序、动作幅度模板程序、动作速度模板程序和操作距离模板程序比较,运行性能综合评价程序,运行计分程序。

因此,这个实施方式的运行方法是:在手机app上设置操作者要作的姿势,再发送到这个系统中的通信单元上,或者是手动选择或预置操作者要作的姿势,图像传感器开始工作,微处理器运行各个程序,图像预处理后提取相应的特征,再与相应的模板比较,得到操作性能的评价,再换为分数。

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