人機互動系統和方法技術方案

本發明專利技術是有關于一種人機互動系統和方法。其中的系統包括：視頻捕捉裝置和控制裝置；視頻捕捉裝置用于實時攝取圖像并輸出；控制裝置包括：接收模塊，用于接收所述圖像；面部表情提取模塊，用于從所述圖像中提取用戶面部的熱點區域信息，并根據熱點區域信息確定用戶的面部表情信息；存儲模塊，用于預先存儲面部表情信息與控制命令的對應關系信息；控制模塊，用于將上述確定出的面部表情信息在存儲模塊中存儲的對應關系信息中進行匹配查找，以確定面部表情提取模塊確定出的面部表情信息對應的控制命令；執行模塊，用于執行所述控制模塊確定出的控制命令。本發明專利技術提供的技術方案能夠基于用戶面部表情實現人機互動，從而使人機互動的實現方式多元化。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種人機互動技術，特別是涉及一種。
技術介紹
人機互動技術已廣泛應用于人們的日常生活和工作中。例如，體感游戲以及電器設備的控制等等。尤其是人機互動技術中的體感游戲由于其兼有健身和娛樂的目的而倍受人們的喜愛。目前現有的人機互動技術通常是基于控制設備來實現的，例如，體感游戲通常是通過計算機和體感控制裝置來實現或者是通過電視機、機頂盒以及體感控制裝置來實現。體感控制裝置如游戲手柄等，體感控制裝置通常會被用戶單手或者雙手握于手中，并進行控制操作。專利技術人在實現本專利技術過程中發現人機互動中的控制設備通常是一個物理實體設備，且通常由多個按鍵、搖桿、光源、重力加速度傳感器以及小屏幕等元件組成。然而，目前人機互動技術已經可以不限于物理的實體設備來實現了，而且，現有的人機互動的實現方式有待于進一步的豐富。有鑒于上述現有的人機互動技術存在的需求，本專利技術人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新的，能夠滿足現有的人機互動技術存在的需求，使其更具有實用性。經過不斷的研究設計，并經過反復試作樣品及改進后，終于創設出確具實用價值的本專利技術。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，滿足人機互動技術存在的需求，而提供一種新的，所要解決的技術問題是，使人機互動技術的實現方式多元化，非常適于實用。本專利技術的目的以及解決其技術問題可以采用以下的技術方案來實現。依據本專利技術提出的一種人機互動系統，所述人機互動系統包括視頻捕捉裝置和控制裝置；視頻捕捉裝置，用于實時攝取圖像，并輸出；所述控制裝置包括接收模塊，用于接收所述視頻捕捉裝置傳輸來的圖像；面部表情提取模塊，用于從所述接收模塊接收到的圖像中提取用戶面部的熱點區域信息，并根據所述熱點區域信息確定用戶的面部表情信息；存儲模塊，用于預先存儲面部表情信息與控制命令的對應關系信息；控制模塊，用于將面部表情提取模塊確定出的面部表情信息在所述存儲模塊中存儲的對應關系信息中進行匹配查找，以確定面部表情提取模塊確定出的面部表情信息對應的控制命令；執行模塊，用于執行所述控制模塊確定出的控制命令。本專利技術的目的以及解決其技術問題還可以采用以下的技術措施來進一步實現。較佳的，前述的人機互動系統，其中所述視頻捕捉裝置與所述控制裝置集成設置于同一電子設備中。較佳的，前述的人機互動系統，其中所述電子設備包括計算機、游戲機、移動電話、平板電腦、機頂盒、電視機頂盒一體機或者電視機。較佳的，前述的人機互動系統，其中所述視頻捕捉裝置與所述控制裝置獨立分離設置，且所述視頻捕捉裝置與所述控制裝置之間通過有線方式連接、或者通過無線方式連接。較佳的，前述的人機互動系統，其中所述控制裝置設置于計算機、游戲機、移動電話、平板電腦、機頂盒、電視機頂盒一體機或者電視機中。依據本專利技術提出的一種人機互動方法，包括實時攝取圖像；從所述攝取的圖像中提取用戶面部的熱點區域信息；根據所述熱點區域信息確定用戶的 面部表情信息；將所述面部表情信息在預先存儲的面部表情信息與控制命令的對應關系信息中匹配查找，以確定所述用戶的面部表情信息對應的控制命令；執行所述確定出的控制命令。借由上述技術方案，本專利技術的至少具有下列優點及有益效果本專利技術通過利用視頻捕捉裝置攝取圖像、面部表情提取模塊將攝取的圖像中的用戶面部的熱點區域信息對應的面部表情信息提供給控制模塊，使控制模塊可以根據該面部表情信息和存儲模塊中存儲的對應關系輸出控制命令，以實現基于面部表情的人機互動，從而使人機互動的實現方式多元化，非常適于實用。綜上所述，本專利技術在技術上有顯著的進步，具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設計。上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本專利技術的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖詳細說明如下。附圖說明圖I為本專利技術的人機互動系統示意圖；圖2為本專利技術的人機互動方法流程圖。具體實施例方式為更進一步闡述本專利技術為達成預定專利技術目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本專利技術提出的其具體實施方式、結構、特征、流程及其功效，詳細說明如后。實施例一、人機互動系統。該系統如附圖I所示。圖I示出的人機互動系統包括視頻捕捉裝置I和控制裝置2。其中的控制裝置2包括接收模塊21、面部表情提取模塊22、存儲模塊23、控制模塊24以及執行模塊25。接收模塊21與面部表情提取模塊22連接，控制模塊24與面部表情提取模塊22、存儲模塊23以及執行模塊25均連接。視頻捕捉裝置I主要用于實時攝取圖像，并將其攝取到的圖像向控制裝置2發送。這里的實時攝取如視頻捕捉裝置I按照預定采樣頻率進行圖像采樣。該視頻捕捉裝置I可以與控制裝置2集成設置，也可以與控制裝置2相互分離獨立設置。在視頻捕捉裝置I與控制裝置2相互分離獨立設置的情況下，視頻捕捉裝置I可以與控制裝置2采用有線連接方式連接或者采用無線連接方式連接，即視頻捕捉裝置通過有線或者無線的方式將其攝取到的圖像傳輸給控制裝置2。視頻捕捉裝置I可以采用現有的攝像頭、以及攝像機等攝像設備，本專利技術不限制視頻捕捉裝置I的具體類型。控制裝置2主要用于根據視頻捕捉裝置I實時攝取的圖像、以及其預先存儲的用戶的面部表情信息與控制命令的對應關系信息確定出攝取到的用戶面部表情對應的控制命令，控制裝置2通過執行其確定出的該控制命令，從而實現了基于面部表情的人機互動。 由于本專利技術提供的人機互動系統僅僅是基于用戶的面部表情來實現人機互動，因此，用戶完全可以坐在桌前或者站在桌前或者位于其它近距離的地方來進行人機互動如體感游戲等，從而可以實現近距離體感游戲，并可以使用戶在游戲過程中進行面部運動，增強用戶對保健運動的興趣。控制裝置2中的接收模塊21主要用于接收視頻捕捉裝置I傳輸來的圖像序列。在視頻捕捉裝置I與控制裝置2獨立分離設置的情況下，接收模塊21可以通過有線或者無線方式接收到視頻捕捉裝置I傳輸來的圖像。一個具體的例子接收模塊21可以通過藍牙、2.4GHz、WIFI、紅外傳輸、以及USB等傳輸方式接收視頻捕捉裝置I傳輸來的圖像，即接收模塊21可以為藍牙模塊、2. 4GHz模塊、WIFI模塊、紅外模塊、或者USB模塊。在視頻捕捉裝置I與控制裝置2集成設置在同一電子設備的情況下，接收模塊21可以為緩存介質。本專利技術不限制接收模塊21的具體實現方式。控制裝置2中的面部表情提取模塊22主要用于從接收模塊21接收到的圖像中提取用戶面部的熱點區域信息，并判斷出該熱點區域信息對應的面部表情信息，之后，面部表情提取模塊22向控制模塊24輸出其確定出的面部表情信息。這里的熱點區域如眉毛、眼睛、嘴巴、以及臉頰等。這里的面部表情信息如眉毛、眼睛、嘴巴以及臉頰等部位中的一個或多個部位的關鍵值，也可以為面部表情的索引值等。本專利技術不限制面部表情提取模塊22輸出的面部表情信息的具體表現形式。另外，本專利技術中的面部表情提取模塊22可以采用現有的技術(如笑臉提取技術等)來提取用戶面部的特定部位的熱點區域信息。需要說明的是，面部表情提取模塊22在接收到視頻捕捉裝置I傳輸來的圖像后，可以先對其接收到的圖像進行優化處理操作，之后，再進行熱點區域信息的提取及確本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種人機互動系統，其特征在于，所述系統包括：視頻捕捉裝置和控制裝置；所述視頻捕捉裝置，用于實時攝取圖像，并輸出；所述控制裝置包括：接收模塊，用于接收所述視頻捕捉裝置傳輸來的圖像；面部表情提取模塊，用于從所述接收模塊接收到的圖像中提取用戶面部的熱點區域信息，并根據所述熱點區域信息確定用戶的面部表情信息；存儲模塊，用于預先存儲面部表情信息與控制命令的對應關系信息；控制模塊，用于將面部表情提取模塊確定出的面部表情信息在所述存儲模塊中存儲的對應關系信息中進行匹配查找，以確定面部表情提取模塊確定出的面部表情信息對應的控制命令；執行模塊，用于執行所述控制模塊確定出的控制命令。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳冠廷，
申請(專利權)人：德信互動科技北京有限公司，
類型：發明
國別省市：