专利名称：三维人体信息人机互动电视的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种三维人体信息人机互动电视。
背景技术：
目前，摄像头的应用比较普及，具有操作系统的智能电视使得电视应用摄像头进行视频输入成为可能。人体的三维信息的输入对于人机互动等方面有重要意义。但目前电视用的摄像设备多数使用的是只有一个摄像头的单目设备，这种设备只能输入2D图像，无法通过摄像头在一个时间点上获取3D信息。另有少数摄像设备是双目结构，但都是模仿人眼工作原理，将两个摄像机放置在同一水平线上，摄像机水平距离与人的两眼距离相似，以获取3D信息。这种双目结构摄像机对拍摄物体的3D信息恢复精度有限。不能很精确的测量物体的深度信息。
发明内容本发明为一种具有三维人体信息人机互动功能的电视。本发明同时获取人体的正视图像和纵向图像，对人体相对位置图像进行匹配，计算出人体在空间中的所处姿态。与原有单目和原有水平双目结构相比，本发明的能适应更多种人体姿态，深度信息获取准确，计算精度更高。使用反射镜或棱镜获取深度图像，可使设备安装更简便。本发明是通过以下技术方案实现。本发明的三维人体信息人机互动电视包括电视屏幕，视线水平摄像头，视线非水平摄像头和图像处理单元。视线水平摄像头安装在电视屏幕边框上。视线非水平摄像头有四种实现方式一种是将摄像头安装在被拍摄者的上方位置，将图像信息传送给图像处理单元，视线非水平摄像头光轴与垂直地面直线夹角不大于 60度。一种实现方式是在被拍摄者的上方位置安装一个起反射或折射作用的反射镜或棱镜，摄像头光轴指向反射镜或棱镜，摄像头光轴经反射镜或棱镜反射或折射后的光轴方向与垂直地面直线夹角不大于60度。一种实现方式是视线非水平摄像头安装在被拍摄者的左右侧位置，视线非水平摄像头与视线水平摄像头光轴夹角大于45度。一种是在被拍摄者的左右侧位置安装一个起反射或折射作用的反射镜或棱镜，视线非水平摄像头光轴指向反射镜或棱镜，视线非水平摄像头光轴经反射镜或棱镜反射或折射后的光轴方向与视线水平摄像头光轴夹角大于45度。视线水平摄像头、视线非水平摄像头与图像处理单元相连。图像处理单元与电视屏幕相连。视线水平摄像头获取人体的正视图像，视线非水平摄像头获取人体纵向图像。图像处理单元是负责人体相对位置图像的匹配并输出人体空间信息的单元。为获得较好的深度信息，视线非水平摄像头获取人体纵向图像，这样人体的纵向深度信息被很好的拍摄下来，利于后期的深度计算，可获得较准确的深度信息，并且在视线水平摄像头拍摄有两人前后重叠时，通过视线非水平摄像头获取人体纵向图像仍能辨别出被遮挡人体的部分姿态。
图1是实施例1示意图，视图方向为水平观察的侧视图。图2是实施例2示意图，视图方向为水平观察的侧视图。图3是实施例3示意图，视图方向为水平观察的侧视图。图4是实施例4示意图，视图方向为自上而下观察的俯视图。图5是实施例5示意图，视图方向为自上而下观察的俯视图。图6是实施例6示意图，视图方向为自上而下观察的俯视图。图中1.电视屏幕，2.视线水平摄像头，3.视线非水平摄像头，4.图像处理单元， 5.被拍摄者，6.反射镜，7.棱镜，8.视线非水平摄像头光轴与垂直地面直线夹角，9.视线非水平摄像头光轴与视线水平摄像头光轴夹角，10.视线非水平摄像头光轴经反射镜或棱镜反射或折射后的光轴方向与垂直地面直线夹角，11.视线非水平摄像头光轴经反射镜或棱镜反射或折射后的光轴方向与视线水平摄像头光轴夹角。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。实施例1中三维人体信息人机互动电视包括电视屏幕1，视线水平摄像头2，视线非水平摄像头3和图像处理单元4。视线水平摄像头4安装在电视屏幕1边框上。视线非水平摄像头3安装在被拍摄者5的上方位置，视线非水平摄像头3光轴与垂直地面直线夹角8不大于60度。实施例2中三维人体信息人机互动电视包括电视屏幕1，视线水平摄像头2，视线非水平摄像头3，反射镜6和图像处理单元4。视线水平摄像头4安装在电视屏幕1边框上。 在被拍摄者的上方位置安装一个起反射作用的反射镜6，视线非水平摄像头3光轴指向反射镜6，视线非水平摄像头3光轴经反射镜6反射后的光轴方向与垂直地面直线夹角10不大于60度。实施例3中三维人体信息人机互动电视包括电视屏幕1，视线水平摄像头2，视线非水平摄像头3，棱镜7和图像处理单元4。视线水平摄像头4安装在电视屏幕1边框上。 在被拍摄者的上方位置安装一个起折射作用的棱镜7，视线非水平摄像头3光轴指向棱镜 7，视线非水平摄像头3光轴经棱镜7折射后的光轴方向与垂直地面直线夹角10不大于60度。实施例4中三维人体信息人机互动电视包括电视屏幕1，视线水平摄像头2，视线非水平摄像头3和图像处理单元4。视线非水平摄像头3安装在被拍摄者5的左右侧位置， 视线非水平摄像头3光轴与视线水平摄像头2光轴夹角9大于45度。实施例5中三维人体信息人机互动电视包括电视屏幕1，视线水平摄像头2，视线非水平摄像头3和图像处理单元4和反射镜6。在被拍摄者的左右侧位置安装一个起反射作用的反射镜6，视线非水平摄像头3光轴指向反射镜6，视线非水平摄像头3光轴经反射镜6反射后的光轴方向与视线水平摄像头2光轴夹角11大于45度。实施例6中三维人体信息人机互动电视包括电视屏幕1，视线水平摄像头2，视线非水平摄像头3和图像处理单元4和棱镜7。在被拍摄者的左右侧位置安装一个起折射作用的棱镜7，视线非水平摄像头3光轴指向棱镜7，视线非水平摄像头3光轴经棱镜7折射后的光轴方向与视线水平摄像头2光轴夹角11大于45度。
权利要求1.三维人体信息人机互动电视，包括电视屏幕，视线水平摄像头，视线水平摄像头安装在电视屏幕边框上，其特征为三维人体信息人机互动电视包括视线非水平摄像头和图像处理单元，视线水平摄像头、视线非水平摄像头与图像处理单元相连，图像处理单元与电视屏幕相连。
2.根据权利要求1所述三维人体信息人机互动电视，其特征为视线非水平摄像头安装在被拍摄者的上方位置，视线非水平摄像头光轴与垂直地面直线夹角不大于60度。
3.根据权利要求1所述三维人体信息人机互动电视，其特征为在被拍摄者的上方位置安装一个起反射或折射作用的反射镜或棱镜，视线非水平摄像头光轴指向反射镜或棱镜， 视线非水平摄像头光轴经反射镜或棱镜反射或折射后的光轴方向与垂直地面直线夹角不大于60度。
4.根据权利要求1所述三维人体信息人机互动电视，其特征为视线非水平摄像头安装在被拍摄者的左右侧位置，视线非水平摄像头与视线水平摄像头光轴夹角大于45度。
5.根据权利要求1所述三维人体信息人机互动电视，其特征为在被拍摄者的左右侧位置安装一个起反射或折射作用的反射镜或棱镜，视线非水平摄像头光轴指向反射镜或棱镜，视线非水平摄像头光轴经反射镜或棱镜反射或折射后的光轴方向与视线水平摄像头光轴夹角大于45度。
专利摘要本实用新型为一种三维人体信息人机互动电视。本实用新型的三维人体信息人机互动电视包括电视屏幕，视线水平摄像头，视线非水平摄像头和图像处理单元。本实用新型同时获取人体的正视图像和纵向图像，对人体相对位置图像进行匹配，计算出人体在空间中的所处姿态。与原有单目和原有水平双目结构相比，本实用新型能适应更多种人体姿态，深度信息获取准确，计算精度更高。
文档编号H04N13/00GK202268981SQ20112038560
公开日2012年6月6日 申请日期2011年10月11日 优先权日2011年10月11日
发明者周丽明, 周广超 申请人:周丽明