專利名稱：可識別與圖像傳感器所成線的距離的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于圖像通信技術(shù)領(lǐng)域如電視，具體地說，涉及一種可識別與圖像傳感器所成線的距離的方法、裝置以及設(shè)備。
背景技術(shù)：
智能電視是具有全開放式平臺，搭載了操作系統(tǒng)，可以由用戶自行安裝和卸載軟件、游戲等第三方服務(wù)商提供的程序，并可以通過網(wǎng)線、無線網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)沖浪。智能電視順應(yīng)了電視機(jī)高清化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的趨勢。智能電視除了傳統(tǒng)的電視現(xiàn)實(shí)屏幕、顯示驅(qū)動以外，還包括高性能的運(yùn)算處理器芯片、信道信源解碼芯片、圖像與數(shù)據(jù)處理芯片、高速大容量存儲媒介、高速數(shù)據(jù)傳輸接口等。因此，從信息技術(shù)的角度來看，智能電視不僅僅是一臺傳統(tǒng)意義上的電視機(jī)，更是集成了PC功能的智能信息系統(tǒng)。比如用戶除了可以把智能電視作為普通的電視來使用外，基于用戶的需求，還可以上網(wǎng)、3D體感游戲、運(yùn)行軟件程序等，達(dá)到“需求定制化”、“彩電娛樂化”等目的。無論是傳統(tǒng)的電視還是目前的流行的智能電視，都具有人機(jī)交互功能。對于傳統(tǒng)的電視時(shí)代來說， 人機(jī)交互功能主要通過手柄式傳感器等獨(dú)立于電視設(shè)備本身以外的硬件設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，通過使用者操作或者晃動手中的手柄傳感器來實(shí)現(xiàn)對電視機(jī)的各種指令控制，然而，這種方式需要借助額外的外部設(shè)備來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，對使用者來說增加了操作媒介、降低了操作體驗(yàn)的親和感。而對于目前的智能電視來說，如何擺脫傳統(tǒng)電視中為實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互增加的額外設(shè)備，成為智能電視高度智能化以提高用戶的操作體驗(yàn)度亟待解決的問題之一。目前，為了實(shí)現(xiàn)該目的，現(xiàn)有技術(shù)中存在無線技術(shù)的交互比如基于紅外傳感器的人機(jī)方式，這種通過紅外傳感器直接捕捉操作者動態(tài)信號的方式有效避免了中介媒介的存在，增強(qiáng)了人機(jī)交互的親和力，但是，由于紅外傳感器的分辨率、精度、光源性能等問題，使得這種方式的操作體驗(yàn)難以達(dá)到最佳效果。另外，現(xiàn)有技術(shù)中也存在基于圖像識別比如攝像頭的智能電視人機(jī)交互方式，通過CMOS圖像傳感器捕捉操作者動態(tài)信號，并通過操作者手勢控制、基于專用動態(tài)圖象分析軟件，來實(shí)現(xiàn)對智能電視的人機(jī)交互遠(yuǎn)程功能。但是這種方法通常基于單一攝像頭的硬件基礎(chǔ)，無法識別被測物與圖像傳感器所成線的距離，即被測物與電視機(jī)的距離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可識別與圖像傳感器所成線的距離的方法、裝置以及設(shè)備，以克服現(xiàn)有技術(shù)中具有人機(jī)交互功能的設(shè)備在人機(jī)交互時(shí)無法有效地識別被測物與圖像傳感器所成線的距離，從而提高用戶的操作體驗(yàn)度。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種可識別與圖像傳感器所成線的距離的方法，其包括:步驟1、定位被測物在每個(gè)圖像傳感器的像素陣列中的對應(yīng)像素位置；
步驟2、根據(jù)定位出的像素位置，計(jì)算各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度；步驟3、根據(jù)各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度，以及與被測物形成線距離關(guān)系的設(shè)備的輪廓大小，確定所述設(shè)備的圖像傳感器與所述被測物之間所成線的距離。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述步驟2包括:通過查詢預(yù)先保存的像素位置與角度信息的對應(yīng)關(guān)系，確定每個(gè)像素位置對應(yīng)的角度。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述步驟I中，定位像素位置時(shí)，使用兩個(gè)圖像傳感器并確定出被測物的對應(yīng)像素位置有兩個(gè)；所述步驟2中，計(jì)算出的圖像傳感器與所述被測物的角度有兩個(gè)；或者，所述步驟I中，定位像素位置時(shí)，使用三個(gè)圖像傳感器，確定出被測物的對應(yīng)像素位置有三個(gè)；所述步驟2中，計(jì)算出的圖像傳感器與所述被測物的角度有三個(gè)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，當(dāng)圖像傳感器有兩個(gè)時(shí)，所述步驟3中，在確定所成線的距離時(shí)，是在二維平面內(nèi)進(jìn)行的； 當(dāng)圖像傳感器有三個(gè)時(shí)，所述步驟3中，在確定所成線的距離時(shí)，是在三維平面內(nèi)進(jìn)行的。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種可識別與圖像傳感器所成線的距離的裝置，包括:定位單元、定位被測物在每個(gè)圖像傳感器的像素陣列中的對應(yīng)像素位置；角度計(jì)算單元、根據(jù)定位出的像素位置，計(jì)算各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度；距離計(jì)算單元、根據(jù)各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度，以及與被測物形成線距離關(guān)系的設(shè)備的輪廓大小，確定所述設(shè)備的圖像傳感器與所述被測物之間所成線的距離。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述定位單元定位像素位置時(shí)，使用兩個(gè)圖像傳感器并確定出被測物的對應(yīng)像素位置有兩個(gè)；所述角度計(jì)算單元計(jì)算出的圖像傳感器與所述被測物的角度有兩個(gè)；或者，所述定位單元定位像素位置時(shí)，使用三個(gè)圖像傳感器，確定出被測物的對應(yīng)像素位置有三個(gè)；所述角度計(jì)算單元計(jì)算出的圖像傳感器與所述被測物的角度有三個(gè)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種可識別與圖像傳感器所成線的距離的設(shè)備，包括:圖像傳感器，用于感應(yīng)對所述設(shè)備進(jìn)行人機(jī)交互時(shí)的被測物；可識別與圖像傳感器所成線的距離的裝置，包括:定位單元，用于定位被測物在每個(gè)圖像傳感器的像素陣列中的對應(yīng)像素位置；角度計(jì)算單元，用于根據(jù)定位出的像素位置，計(jì)算各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度；距離計(jì)算單元，用于根據(jù)各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度，以及與被測物形成線距離關(guān)系的設(shè)備的輪廓大小，確定所述設(shè)備的圖像傳感器與所述被測物之間所成線的距離。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述圖像傳感器直接安裝在所述設(shè)備上易于感應(yīng)所述被測物的位置上。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種手勢識別的方法，其包括:
在第i時(shí)刻執(zhí)行如下權(quán)I所述的步驟I至3，獲得第i時(shí)刻所述設(shè)備的圖像傳感器與所述被測物之間所成線的距離；在第i+Ι時(shí)刻繼續(xù)執(zhí)行權(quán)I所述的步驟I至3，獲得第i+Ι時(shí)刻所述設(shè)備的圖像傳感器與所述被測物之間所成線的距離，其中i為整數(shù)；根據(jù)不同時(shí)刻所成線的距離的變換形成的軌跡變化與預(yù)先存儲的人機(jī)交互指令進(jìn)行匹配，以獲得手勢控制指令。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種有手勢識別的設(shè)備，其包括:圖像傳感器，用于感應(yīng)對所述設(shè)備進(jìn)行人機(jī)交互時(shí)的被測物；可識別與圖像傳感器所成線的距離的裝置，用于獲得不同時(shí)刻的所成線的距離并根據(jù)不同時(shí)刻所成線的距離的變換形成軌跡變化數(shù)據(jù)，包括:定位單元，用于定位被測物在每個(gè)圖像傳感器的像素陣列中的對應(yīng)像素位置；角度計(jì)算單元， 用于根據(jù)定位出的像素位置，計(jì)算各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度；距離計(jì)算單元，用于根據(jù)各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度，以及與被測物形成線距離關(guān)系的設(shè)備的輪廓大小，確定所述設(shè)備的圖像傳感器與所述被測物之間所成線的距離；存儲器，用于預(yù)先存儲人機(jī)交互指令；手勢識別單元，根據(jù)不同時(shí)刻所成線的距離的變換形成的軌跡變化數(shù)據(jù)與預(yù)先存儲的人機(jī)交互指令進(jìn)行匹配，以獲得手勢控制指令。與現(xiàn)有的方案相比，本發(fā)明中，通過依次定位被測物在每個(gè)圖像傳感器的像素陣列中的對應(yīng)像素位置、并根據(jù)定位出的像素位置計(jì)算各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度；最后，根據(jù)各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度，以及與被測物線距離關(guān)系的設(shè)備的輪廓大小，確定所述設(shè)備的圖像傳感器與所述被測物之間所成線的距離，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中具有人機(jī)交互功能的設(shè)備在人機(jī)交互時(shí)無法有效地識別被測物的與圖像傳感器所成線的距離，從而提高用戶的操作體驗(yàn)度。


圖1為本發(fā)明下述實(shí)施例中識別與圖像傳感器所成線的距離的方法所針對智能電視的輪廓示意圖；圖2為在圖1所示的智能電視的左上角和右上角各設(shè)置一個(gè)圖像傳感器200 ；圖3為本發(fā)明針對圖1智能電視的可識別與圖像傳感器所成線的距離的方法實(shí)施例流程圖；圖4為圖3實(shí)施例中被測物、智能電視以及圖像傳感器三者位置關(guān)系的俯視示意圖；圖5 (a)、5 (b)分別為圖4所示的情形下左上角、右下角兩個(gè)圖像傳感器上分別定位出的像素位置PLl和PR2 ；圖6為圖4所示情形下各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度、智能電視的長度、與圖像傳感器所成線的距離之間的關(guān)系示意圖；圖7為在圖1所示的智能電視的左上角和左下角各設(shè)置一個(gè)圖像傳感器200 ；
圖8為本發(fā)明針對圖7智能電視的可識別與圖像傳感器所成線的距離的方法實(shí)施例流程圖；圖9為圖7實(shí)施例中被測物、智能電視以及圖像傳感器三者位置關(guān)系的俯視示意圖；圖10 (a)、10 (b)分別為圖7所示的情形下左上角、左下角兩個(gè)圖像傳感器上分別定位出的像素位置PLl和PL2 ；圖11為圖7所示情形下各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度、智能電視的長度、與圖像傳感器所成線的距離之間的關(guān)系示意圖；圖12為在圖1所示的智能電視的左上角和右下角各設(shè)置一個(gè)圖像傳感器20 ；圖13為本發(fā)明針對圖12智能電視的可識別與圖像傳感器所成線的距離的方法實(shí)施例流程圖；圖14為圖12實(shí)施例中被測物、智能電視以及圖像傳感器三者位置關(guān)系的俯視示意圖；圖15 (a)、15 (b)分別 為圖12所示的情形下左上角、右下角兩個(gè)圖像傳感器上分別定位出的像素位置PLl和PR2 ；圖16為圖12所示情形下各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度、智能電視的長度、與圖像傳感器所成線的距離之間的關(guān)系示意圖；圖17為本發(fā)明實(shí)施例的可識別與圖像傳感器所成線的距離的裝置結(jié)構(gòu)框圖；圖18為本發(fā)明實(shí)施例的可識別與圖像傳感器所成線的距離的設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖；圖19為本發(fā)明實(shí)施例的手勢識別的方法流程圖；圖20為本發(fā)明實(shí)施例具有手勢識別的設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式以下將配合圖式及實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，藉此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達(dá)成技術(shù)功效的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。本發(fā)明的下述實(shí)施例中，通過依次定位被測物在每個(gè)圖像傳感器的像素陣列中的對應(yīng)像素位置、并根據(jù)定位出的像素位置計(jì)算各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度；最后，根據(jù)各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度，以及與被測物形成線距離關(guān)系的設(shè)備的輪廓大小，確定所述設(shè)備圖像傳感器與所述被測物之間所成線的距離，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中具有人機(jī)交互功能的設(shè)備在人機(jī)交互時(shí)無法有效地識別被測物與設(shè)備自帶圖像傳感器所成線的距離，從而提高用戶的操作體驗(yàn)度。需要說明的是，一方面，以下主要以利用圖像傳感器實(shí)現(xiàn)智能電視上的非接觸式人機(jī)交互方式為例進(jìn)行說明，但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，也可以無須創(chuàng)造性勞動，將本發(fā)明的技術(shù)方案應(yīng)用于其他需要非接觸式人機(jī)交互的終端上。另外一方面，在具體應(yīng)用時(shí)，基于實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)的需求，以下以為智能電視配置兩個(gè)圖像傳感器為例對本發(fā)明如何具體實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互進(jìn)行說明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對圖像傳感器的數(shù)量并不做特殊限定，也可以根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求，靈活設(shè)置圖像傳感器的數(shù)量。需要說明的是，智能電視的視頻流播放部分，主要功能是接收并播放視頻電視信號，主要采用的芯片包括:信道信源解碼芯片和視頻信號應(yīng)用處理器，其中信道信源解碼芯片主要用于接收視頻信號并對視頻信號進(jìn)行信道信源解碼操作，視頻信號應(yīng)用處理器主要對接收到并解碼完成的信號進(jìn)行視頻流處理，使得處理后的信號能直接在電視顯示屏幕上顯示。關(guān)于這一部分并不是本發(fā)明的重點(diǎn)，后述實(shí)施例不做詳細(xì)說明。如圖1所示，為本發(fā)明下述實(shí)施例中識別與圖像傳感器所成線的距離的方法所針
對智能電視的輪廓示意圖，其顯示區(qū)域的長*寬為a*b，對角線長度
權(quán)利要求
1.一種可識別與圖像傳感器所成線的距離的方法，其特征在于，包括: 步驟1、定位被測物在每個(gè)圖像傳感器的像素陣列中的對應(yīng)像素位置； 步驟2、根據(jù)定位出的像素位置，計(jì)算各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度； 步驟3、根據(jù)各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度，以及與被測物形成線距離關(guān)系的設(shè)備的輪廓大小，確定所述設(shè)備的圖像傳感器與所述被測物之間所成線的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2包括:通過查詢預(yù)先保存的像素位置與角度信息的對應(yīng)關(guān)系，確定每個(gè)像素位置對應(yīng)的角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟I中，定位像素位置時(shí)，使用兩個(gè)圖像傳感器并確定出被測物的對應(yīng)像素位置有兩個(gè)；所述步驟2中，計(jì)算出的圖像傳感器與所述被測物的角度有兩個(gè)；或者， 所述步驟I中，定位像素位置時(shí)，使用三個(gè)圖像傳感器，確定出被測物的對應(yīng)像素位置有三個(gè)；所述步驟2中，計(jì)算出的圖像傳感器與所述被測物的角度有三個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)圖像傳感器有兩個(gè)時(shí)，所述步驟3中，在確定所成線的距離時(shí)，是在二維平面內(nèi)進(jìn)行的；當(dāng)圖像傳感器有三個(gè)時(shí)，所述步驟3中，在確定所成線的距離時(shí)，是在三維平面內(nèi)進(jìn)行的。
5.一種可識別與圖像傳感器所成線的距離的裝置，其特征在于，包括: 定位單元、定位被測物在每個(gè)圖像傳感器的像素陣列中的對應(yīng)像素位置； 角度計(jì)算單元、根據(jù)定位出 的像素位置，計(jì)算各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度；距離計(jì)算單元、根據(jù)各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度，以及與被測物形成線距離關(guān)系的設(shè)備的輪廓大小，確定所述設(shè)備的圖像傳感器與所述被測物之間所成線的距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述定位單元定位像素位置時(shí)，使用兩個(gè)圖像傳感器并確定出被測物的對應(yīng)像素位置有兩個(gè)；所述角度計(jì)算單元計(jì)算出的圖像傳感器與所述被測物的角度有兩個(gè)；或者， 所述定位單元定位像素位置時(shí)，使用三個(gè)圖像傳感器，確定出被測物的對應(yīng)像素位置有三個(gè)；所述角度計(jì)算單元計(jì)算出的圖像傳感器與所述被測物的角度有三個(gè)。
7.一種可識別與圖像傳感器所成線的距離的設(shè)備，其特征在于，包括: 圖像傳感器，用于感應(yīng)對所述設(shè)備進(jìn)行人機(jī)交互時(shí)的被測物； 可識別與圖像傳感器所成線的距離的裝置，包括: 定位單元，用于定位被測物在每個(gè)圖像傳感器的像素陣列中的對應(yīng)像素位置； 角度計(jì)算單元，用于根據(jù)定位出的像素位置，計(jì)算各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度； 距離計(jì)算單元，用于根據(jù)各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度，以及與被測物形成線距離關(guān)系的設(shè)備的輪廓大小，確定所述設(shè)備的圖像傳感器與所述被測物之間所成線的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述圖像傳感器直接安裝在所述設(shè)備上易于感應(yīng)所述被測物的位置上。
9.一種手勢識別的方法，其特征在于，包括: 在第i時(shí)刻執(zhí)行如下權(quán)I所述的步驟I至3，獲得第i時(shí)刻所述設(shè)備的圖像傳感器與所述被測物之間所成線的距離；在第i+1時(shí)刻繼續(xù)執(zhí)行權(quán)I所述的步驟I至3，獲得第i+Ι時(shí)刻所述設(shè)備的圖像傳感器與所述被測物之間所成線的距離，其中i為整數(shù)； 根據(jù)不同時(shí)刻所成線的距離的變換形成的軌跡變化與預(yù)先存儲的人機(jī)交互指令進(jìn)行匹配，以獲得手勢控制指令。
10.一種具有手勢識別的設(shè)備，其特征在于，包括: 圖像傳感器，用于感應(yīng)對所述設(shè)備進(jìn)行人機(jī)交互時(shí)的被測物； 可識別與圖像傳感器所成線的距離的裝置，用于獲得不同時(shí)刻所成線的距離并根據(jù)不同時(shí)刻所成線的距離的變換形成軌跡變化數(shù)據(jù)，包括: 定位單元，用于定位被測物在每個(gè)圖像傳感器的像素陣列中的對應(yīng)像素位置； 角度計(jì)算單元，用于根據(jù)定位出的像素位置，計(jì)算各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度； 距離計(jì)算單元，用于根據(jù)各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度，以及與被測物形成線距離關(guān)系的設(shè)備的輪廓大小，確定所述設(shè)備的圖像傳感器與所述被測物之間所成線的距離； 存儲器，用于預(yù)先存儲人機(jī)交互指令； 手勢識別單元，根據(jù)不同時(shí)刻所成線的距離的變換形成的軌跡變化數(shù)據(jù)，與預(yù)先存儲的人機(jī)交互指令進(jìn)行匹配，以獲 得手勢控制指令。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可識別與圖像傳感器所成線的距離的方法、裝置以及設(shè)備，屬于圖像通信技術(shù)領(lǐng)域如電視。其方法包括步驟1、定位被測物在每個(gè)圖像傳感器的像素陣列中的對應(yīng)像素位置；步驟2、根據(jù)定位出的像素位置，計(jì)算各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度；步驟3、根據(jù)各個(gè)圖像傳感器與所述被測物的角度，以及與被測物形成線距離關(guān)系的設(shè)備的輪廓大小，確定所述設(shè)備的圖像傳感器與所述被測物之間所成線的距離。本發(fā)明克服了現(xiàn)技術(shù)中具有人機(jī)交互功能的設(shè)備在人機(jī)交互時(shí)無法有效地識別被測物與圖像傳感器所成線的距離，從而提高用戶的操作體驗(yàn)度。
文檔編號H04N21/472GK103227962SQ20131010643
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者李琛, 趙宇航 申請人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司