一种展示用动作识别系统的制作方法

1.本发明涉及动作识别系统技术领域，具体为一种展示用动作识别系统。


背景技术：

2.动作识别是近年来非常热门的研究领域，通过图像捕捉设备，在较短的时间内完成对人体动作的识别过程，并转换为计算机等设备的操作指令；从而被作为一种有效的输入手段被应用到游戏、电影制作等广泛的应用领域中。动作识别首先要解决的问题是找到人体动作的部位，人体动作的部位是动作识别的依据，一般称为“关注位置”。因为通常关注位置为人脸、手等裸露的部位，其颜色跟环境、衣服有比较大的区别，所以可以从颜色上把关注位置与非关注位置区分开。对于关注位置的确定，一般采用基于颜色分布统计的色彩直方图为依据，具体来说，是将人体动作捕捉为静态的待识别图像，根据图像不同区域(两区域中心位置、大小有任意一项不同则这两个区域为不同区域)的颜色统计出其色彩直方图，然后把各区域的统计直方图与预设的直方图作比较，寻找最相似的区域作为最后的关注位置。
3.近年来由于半导体产业的急速发展，因而带动了电子产业的成长与进步，特别是在媒体播放装置的发展上，不论是声音或影像的表现，皆有极大的突破。不过一般而言，大多数的媒体播放装置的输入接口仍是已知的键盘、鼠标、摇杆或多按键的控制把，随着科技的发展，客户在展厅里往往需要用来展示客户的信息。
4.现有技术当中展示的效果较差，不利于客户快速的进行操作，不能通过肢体的动作语言实现有效的控制，同时降低的展示的效果，因此亟需研发一种展示用动作识别系统。


技术实现要素：

5.为了解决目前展示的效果较差，不利于客户快速的进行操作，不能通过肢体的动作语言实现有效的控制，同时降低的展示的效果的问题，本发明的目的是提供一种展示用动作识别系统。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种展示用动作识别系统，其包括中央处理模块、训练模块、感测模块、姿态分析模块、通信模块和媒体播放模块，所述中央处理模块电性输入连接有电源模块、所述训练模块和所述感测模块，所述中央处理模块电性输出连接所述媒体播放模块，所述中央处理模块电性双向连接有存储模块、所述姿态分析模块和所述通信模块，所述通信模块电性双向连接有远程终端，所述姿态分析模块包括运动信息监测单元、脉冲形成单元、特征向量提取单元和动作识别单元，所述运动信息监测单元采用的是gabor滤波器，用于有效地模拟细胞感受野和环绕抑制的功能，gabor滤波器用于提取运动能量，抑制噪声，所述特征向量提取单元采用脉冲神经元模型将获取的运动能量转换为神经元脉冲，从而构建了运动特征提取模型，最后根据脉冲链的平均发放率特性,提取特征向量，输入到支持向量机中进行分类，利用所述动作识别单元完成动作识别。
8.作为本发明所述的一种展示用动作识别系统的一种优选方案，其中：所述媒体播放模块包括显示模块和扬声器，所述显示模块和所述扬声器均电性输入连接所述中央处理模块。
9.作为本发明所述的一种展示用动作识别系统的一种优选方案，其中：所述远程终端包括手机、平板电脑和计算机。
10.作为本发明所述的一种展示用动作识别系统的一种优选方案，其中：所述显示模块为液晶显示器或者led显示器。
11.作为本发明所述的一种展示用动作识别系统的一种优选方案，其中：所述感测模块包括三轴加速度传感器、三轴地磁传感器和或三轴陀螺仪，通过所述三轴加速度传感器、三轴地磁传感器和或三轴陀螺仪感测所述人体的动作以产生相应的感测信号，用于捕捉动作并生成捕获图片。
12.作为本发明所述的一种展示用动作识别系统的一种优选方案，其中：所述训练模块用于将训练图片转换为灰度图像及多个不同颜色通道图像，并分别生成与所述灰度图像及多个不同颜色图像对应的特征文件。
13.作为本发明所述的一种展示用动作识别系统的一种优选方案，其中：所述gabor滤波器函数的数学表达式为：
14.复数表达：
[0015][0016]
实数部分：
[0017][0018]
虚数部分：
[0019][0020]
其中：
[0021]
x
′
＝x cosθ+ysinθ
[0022]
和
[0023]
y
′
＝y cosθ-xsinθ
[0024]
波长(λ)：它的值以像素为单位指定，通常大于等于2，但不能大于输入图像尺寸的五分之一，通常用的是它的倒数频率f大于等于0.2；
[0025]
方向(θ)：这个参数指定了gabor函数并行条纹的方向，它的取值为0到360度；
[0026]
相位偏移(φ)：它的取值范围为-180度到180度，其中，0he180度分别对应中心对称的center-on函数和center-off函数，而-90度和90度对应反对称函数；
[0027]
长宽比(γ)：空间纵横比，决定了gabor函数形状的椭圆率(ellipticity)，当γ＝1时，形状是圆的，当γ<1时，形状随着平行条纹方向而拉长；
[0028]
还有一个σ，在代码实现里常常是滤波器大小的一半。
[0029]
与现有技术相比，本发明实现的有益效果：通过该种展示用动作识别系统首先利用训练模块实现对肢体动作的识记训练，并通过所述中央处理模块将数据存储到所述存储
模块上，然后利用感测模块进行感知用户的动作信息，利用姿态分析模块与存储到所述存储模块内部的识记信息进行匹配并分析人体姿态的传递出的待操作信号，当人体姿态的传递出的待操作信号与所述存储模块中的信号匹配成功后，利用所述中央处理模块控制媒体播放模块进行显示播放，利用肢体语言进行操作，提高操作的便捷性，强化展示的效果，同时可通过所述通信模块与所述远程终端相配合实现远程的操作。
附图说明
[0030]
以下结合附图和具体实施方式来进一步详细说明本发明：
[0031]
图1为本发明的体统结构框图；
[0032]
图2为本发明的动态解析模块的结构框图。
[0033]
图中：100中央处理模块、110电源模块、120存储模块、200训练模块、300感测模块、400姿态分析模块、410运动信息监测单元、420脉冲形成单元、430特征向量提取单元440动作识别单元、500通信模块、510远程终端、600媒体播放模块、610显示模块、620扬声器。
具体实施方式
[0034]
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0035]
请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0036]
一种展示用动作识别系统，在使用过程中，实现利用肢体语言进行操作，提高操作的便捷性，强化展示的效果，请参阅图1，包括中央处理模块100、训练模块200、感测模块300、姿态分析模块400、通信模块500和媒体播放模块600；
[0037]
请再次参阅图1，所述中央处理模块100电性输入连接有电源模块110、所述训练模块200和所述感测模块300，所述训练模块200用于将训练图片转换为灰度图像及多个不同颜色通道图像，并分别生成与所述灰度图像及多个不同颜色图像对应的特征文件，所述感测模块300包括三轴加速度传感器、三轴地磁传感器和或三轴陀螺仪，通过所述三轴加速度传感器、三轴地磁传感器和或三轴陀螺仪感测所述人体的动作以产生相应的感测信号，用于捕捉动作并生成捕获图片，所述中央处理模块100电性输出连接所述媒体播放模块600，所述媒体播放模块600包括显示模块610和扬声器620，所述显示模块610和所述扬声器620均电性输入连接所述中央处理模块100，所述显示模块610为液晶显示器或者led显示器，所述中央处理模块100电性双向连接有存储模块120、所述姿态分析模块400和所述通信模块500，所述通信模块500电性双向连接有远程终端510，所述远程终端510包括手机、平板电脑和计算机，所述姿态分析模块400包括运动信息监测单元410、脉冲形成单元420、特征向量提取单元430和动作识别单元440，所述运动信息监测单元410采用的是gabor滤波器，用于
有效地模拟细胞感受野和环绕抑制的功能，gabor滤波器用于提取运动能量，抑制噪声，所述特征向量提取单元430采用脉冲神经元模型将获取的运动能量转换为神经元脉冲，从而构建了运动特征提取模型，最后根据脉冲链的平均发放率特性,提取特征向量，输入到支持向量机中进行分类，利用所述动作识别单元440完成动作识别。
[0038]
所述gabor滤波器函数的数学表达式为：
[0039]
复数表达：
[0040][0041]
实数部分：
[0042][0043]
虚数部分：
[0044][0045]
其中：
[0046]
x
′
＝x cosθ+ysinθ
[0047]
和
[0048]
y
′
＝y cosθ-xsinθ
[0049]
波长(λ)：它的值以像素为单位指定，通常大于等于2，但不能大于输入图像尺寸的五分之一，通常用的是它的倒数频率f大于等于0.2；
[0050]
方向(θ)：这个参数指定了gabor函数并行条纹的方向，它的取值为0到360度；
[0051]
相位偏移(φ)：它的取值范围为-180度到180度，其中，0he180度分别对应中心对称的center-on函数和center-off函数，而-90度和90度对应反对称函数；
[0052]
长宽比(γ)：空间纵横比，决定了gabor函数形状的椭圆率(ellipticity)，当γ＝1时，形状是圆的，当γ<1时，形状随着平行条纹方向而拉长；
[0053]
还有一个σ，在代码实现里常常是滤波器大小的一半。
[0054]
在具体的使用过程中，当需要本发明在使用的过程中首先利用训练模块200实现对肢体动作的识记训练，并通过所述中央处理模块100将数据存储到所述存储模块120上，然后利用感测模块300进行感知用户的动作信息，利用姿态分析模块400与存储到所述存储模块120内部的识记信息进行匹配并分析人体姿态的传递出的待操作信号，当人体姿态的传递出的待操作信号与所述存储模块120中的信号匹配成功后，利用所述中央处理模块100控制媒体播放模块600进行显示播放，同时可通过所述通信模块500与所述远程终端510相配合实现远程的操作。
[0055]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。