基于Kinect的天氣預(yù)報(bào)導(dǎo)播方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于Kinect的天氣預(yù)報(bào)導(dǎo)播方法，屬于圖像處理與計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]天氣預(yù)報(bào)節(jié)目作為一個(gè)專項(xiàng)服務(wù)信息類節(jié)目于1981年10月I日登錄央視熒屏，此后地方電視臺(tái)也紛紛在本地新聞節(jié)目之后加播了當(dāng)?shù)靥鞖忸A(yù)報(bào)，天氣預(yù)報(bào)節(jié)目逐漸成為廣大電視觀眾喜愛的電視欄目之一。通過收看每日的天氣預(yù)報(bào)節(jié)目，大眾可以及時(shí)了解天氣變化情況，加減衣物，從而預(yù)防疾病。
[0003]天氣預(yù)報(bào)節(jié)目的制作系統(tǒng)主要由藍(lán)箱燈光系統(tǒng)、攝像摳像系統(tǒng)、非線性編輯系統(tǒng)、語音合成系統(tǒng)和節(jié)目傳輸系統(tǒng)共五個(gè)子系統(tǒng)組成，其中非線性編輯系統(tǒng)的功能是將視頻和音頻文件編輯合成為完整的電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目。20世紀(jì)90年代，地市級(jí)電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目很少有主持人出鏡，因此天氣預(yù)報(bào)節(jié)目制作系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，主要由一臺(tái)非編主機(jī)和一臺(tái)錄像機(jī)構(gòu)成，節(jié)目主要由站點(diǎn)預(yù)報(bào)構(gòu)成，簡(jiǎn)單配音即可，錄制成模擬或數(shù)字帶送電視臺(tái)播放即可。21世紀(jì)初，地市級(jí)開始逐步有主持人電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目出現(xiàn)。主持人會(huì)站在一塊綠色的幕布前，一邊用手指向地圖上的不同區(qū)域，一邊解說未來24小時(shí)的天氣情況，錄制完節(jié)目后，將綠色背景摳除并替換成天氣預(yù)報(bào)的幕布，因而，主持人在播報(bào)時(shí)身后并沒有我們看到的地形圖，全部的位置都要自己記下來，比如哪個(gè)地方有暴雨或者出現(xiàn)泥石流。這樣一來，不僅電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目的設(shè)備系統(tǒng)增加，系統(tǒng)集成度提高，操作步驟增多，節(jié)目制作量加大，節(jié)目開銷成本提高了，而且對(duì)主持人的播報(bào)能力提出了更高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于Kinect的天氣預(yù)報(bào)導(dǎo)播方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中天氣預(yù)報(bào)節(jié)目成本高且對(duì)天氣預(yù)報(bào)主持人播報(bào)能力要求較高的技術(shù)問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的基于Kinect的天氣預(yù)報(bào)導(dǎo)播方法，包括以下步驟，
步驟一:將所需的天氣預(yù)報(bào)解說背景圖片放在當(dāng)前工程的images目錄下，天氣預(yù)報(bào)主持人站在Kinect設(shè)備正前方；
步驟二:通過Kinect設(shè)備獲取深度圖像；
步驟三:根據(jù)用戶索引標(biāo)志，從深度圖像中分離出前景圖片“天氣預(yù)報(bào)主持人”；
步驟四:遍歷被分離出來的“天氣預(yù)報(bào)主持人”深度圖像上的每一個(gè)像素，將深度圖像中像素點(diǎn)的坐標(biāo)映射到彩色圖像中像素點(diǎn)的坐標(biāo)上，獲得“天氣預(yù)報(bào)主持人”的透明前景圖；
步驟五:將“天氣預(yù)報(bào)主持人”的透明前景圖與解說背景圖片合成；
步驟六:通過Kinect音頻數(shù)據(jù)流采集音頻對(duì)象，即采集天氣預(yù)報(bào)主持人的語音命令； 步驟七:利用Kinect設(shè)備的語音識(shí)別引擎，對(duì)語音命令進(jìn)行識(shí)別處理，結(jié)合識(shí)別信心度，切換對(duì)應(yīng)城市的天氣預(yù)報(bào)解說背景圖片。
[0006]步驟一種所述天氣預(yù)報(bào)主持人應(yīng)當(dāng)站在距離Kinect設(shè)備正前方2.5-3米處。
[0007]步驟三具體做法是，對(duì)獲得的深度圖像上的每一個(gè)像素進(jìn)行遍歷，如果用戶索引標(biāo)志不為0，則代表該處屬于人體部位；如果用戶索引標(biāo)志為0，則代表該處不屬于人體部位，那么丟棄該像素，遍歷判斷下一個(gè)像素。
[0008]步驟四中獲取“天氣預(yù)報(bào)主持人”的透明前景圖的具體方法是:啟用Kinect設(shè)備的紅外攝像頭和彩色攝像頭，將彩色攝像頭的分辨率設(shè)置為紅外攝像頭分辨率的2倍，Kinect設(shè)備將深度圖像幀中屬于“天氣預(yù)報(bào)主持人”的像素點(diǎn)映射到彩色圖像幀中，創(chuàng)建主持人的透明前景圖。
[0009]步驟七中僅當(dāng)識(shí)別信心度大于70%時(shí)，切換對(duì)應(yīng)城市的天氣預(yù)報(bào)解說背景圖片；當(dāng)識(shí)別信心度小于等于70%時(shí)，Kinect不做任何處理。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是:
本發(fā)明利用Kinect深度數(shù)據(jù)的用戶索引標(biāo)志特性，進(jìn)行數(shù)據(jù)分割；通過深度圖像像素循環(huán)遍歷和深度圖像坐標(biāo)到彩色圖像坐標(biāo)的映射轉(zhuǎn)換，獲得主持人的透明前景圖、實(shí)現(xiàn)“畫中畫”效果，實(shí)時(shí)地將天氣預(yù)報(bào)主持人與解說背景圖片合成在一起；此外，本發(fā)明還利用Kinect的音頻數(shù)據(jù)流采集和語音識(shí)別引擎，實(shí)現(xiàn)通過語音命令方式切換導(dǎo)播不同城市的天氣預(yù)報(bào)；本發(fā)明提出的基于Kinect的天氣預(yù)報(bào)導(dǎo)播方法，硬件設(shè)備只需要一臺(tái)Kinect，精簡(jiǎn)了系統(tǒng)設(shè)備，降低了系統(tǒng)集成度要求，簡(jiǎn)化了操作步驟，從而能夠降低節(jié)目制作量，節(jié)省節(jié)目的成本開銷。此外，主持人可以通過語音命令方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換導(dǎo)播不同城市的天氣預(yù)報(bào)，比傳統(tǒng)的方式更加智能、便捷。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的流程圖。
[0011]圖2是深度圖像幀到彩色圖像幀的映射轉(zhuǎn)換示意圖。
[0012]圖3是天氣預(yù)報(bào)主持人與解說背景圖片合成的示意圖。
[0013]圖4是本發(fā)明的基于Kinect的天氣預(yù)報(bào)導(dǎo)播方法的測(cè)試結(jié)果截圖(背景幕布為默認(rèn)的解說背景圖)。
[0014]圖5是根據(jù)語音命令“北京”，切換為北京市天氣預(yù)報(bào)解說背景圖片的測(cè)試結(jié)果截圖。
[0015]圖6是根據(jù)語音命令“上?！保袚Q為上海市天氣預(yù)報(bào)解說背景圖片的測(cè)試結(jié)果截圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017]如圖1至圖3所示，基于Kinect的天氣預(yù)報(bào)導(dǎo)播方法，包括以下步驟:
步驟一:將所需的天氣預(yù)報(bào)解說背景圖片放在當(dāng)前工程的images目錄下，天氣預(yù)報(bào)主持人需站在距離Kinect正前方2.5米一3米處。
[0018]步驟二:通過Kinect設(shè)備獲取深度圖像。
[0019]步驟三:根據(jù)用戶索引標(biāo)志，從深度圖像中分離出前景圖片“天氣預(yù)報(bào)主持人”。具體做法是，對(duì)獲得的深度圖像上的每一個(gè)像素進(jìn)行遍歷，如果用戶索引標(biāo)志不為0，則代表該處屬于人體部位；如果用戶索引標(biāo)志為0，則代表該處不屬于人體部位，那么丟棄該像素，遍歷判斷下一個(gè)像素。
[0020]步驟四，遍歷被分離出來的“天氣預(yù)報(bào)主持人”深度圖像上的每一個(gè)像素，將深度圖像中像素點(diǎn)的坐標(biāo)映射到彩色圖像中像素點(diǎn)的坐標(biāo)上，獲得“天氣預(yù)報(bào)主持人”的透明前景圖。其中，啟用Kinect的紅外攝像頭和彩色攝像頭，將彩色攝像頭的分辨率設(shè)置為紅外攝像頭分辨率的2倍，Kinect會(huì)將深度圖像幀中屬于“天氣預(yù)報(bào)主持人”的像素點(diǎn)映射到彩色圖像幀中，創(chuàng)建主持人的透明前景圖。
[0021]步驟五，將天氣預(yù)報(bào)主持人的透明前景圖與解說背景圖片合成。
[0022]步驟六，通過Kinect音頻數(shù)據(jù)流采集音頻對(duì)象，即采集天氣預(yù)報(bào)主持人的語音命令。
[0023]步驟七，利用Kinect的語音識(shí)別引擎，對(duì)語音命令進(jìn)行識(shí)別處理，判斷語音內(nèi)容是“上海”還是“北京”或是其他城市，當(dāng)識(shí)別信心度大于70%時(shí)，切換對(duì)應(yīng)城市的天氣預(yù)報(bào)解說背景圖片。
[0024]上述基于Kinect的天氣預(yù)報(bào)導(dǎo)播方法，利用Kinect深度數(shù)據(jù)的用戶索引標(biāo)志特性，進(jìn)行數(shù)據(jù)分割；通過深度圖像像素循環(huán)遍歷和NUL坐標(biāo)映射，獲得主持人的透明前景圖、實(shí)現(xiàn)“畫中畫”效果，實(shí)時(shí)地將天氣預(yù)報(bào)主持人與解說背景圖片合成在一起。此外，本發(fā)明還利用Kinect的音頻數(shù)據(jù)流采集和語音識(shí)別引擎，實(shí)現(xiàn)通過語音命令方式切換導(dǎo)播不同城市的天氣預(yù)報(bào)。
[0025]為了進(jìn)一步說明該方法，做了以下試驗(yàn)。
[0026]找I名被測(cè)者擔(dān)當(dāng)“天氣預(yù)報(bào)主持人”，被測(cè)者站立在Kinect正前方2.5米左右距離的位置。被測(cè)者可以根據(jù)當(dāng)前默認(rèn)的天氣預(yù)報(bào)解說背景圖片進(jìn)行解說，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。當(dāng)被測(cè)者說“北京”時(shí)，背景圖片立即切換為北京市天氣預(yù)報(bào)解說背景圖，試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。當(dāng)被測(cè)者下達(dá)的語音命令為“上?！睍r(shí)，背景圖片立即切換為上海市天氣預(yù)報(bào)解說背景圖，試驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。
[0027]根據(jù)試驗(yàn)可以看出，本發(fā)明提出的基于Kinect的天氣預(yù)報(bào)導(dǎo)播方法，硬件設(shè)備只需要一臺(tái)Kinect，精簡(jiǎn)了系統(tǒng)設(shè)備，降低了系統(tǒng)集成度要求，簡(jiǎn)化了操作步驟，從而能夠降低節(jié)目制作量，節(jié)省節(jié)目的成本開銷。此外，主持人可以通過語音命令方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換導(dǎo)播不同城市的天氣預(yù)報(bào)，比傳統(tǒng)的方式更加智能、便捷。
[0028]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于Kinect的天氣預(yù)報(bào)導(dǎo)播方法，其特征在于:包括以下步驟， 步驟一:將所需的天氣預(yù)報(bào)解說背景圖片放在當(dāng)前工程的images目錄下，天氣預(yù)報(bào)主持人站在Kinect設(shè)備正前方； 步驟二:通過Kinect設(shè)備獲取深度圖像； 步驟三:根據(jù)用戶索引標(biāo)志，從深度圖像中分離出前景圖片“天氣預(yù)報(bào)主持人”； 步驟四:遍歷被分離出來的“天氣預(yù)報(bào)主持人”深度圖像上的每一個(gè)像素，將深度圖像中像素點(diǎn)的坐標(biāo)映射到彩色圖像中像素點(diǎn)的坐標(biāo)上，獲得“天氣預(yù)報(bào)主持人”的透明前景圖； 步驟五:將“天氣預(yù)報(bào)主持人”的透明前景圖與解說背景圖片合成； 步驟六:通過Kinect音頻數(shù)據(jù)流采集音頻對(duì)象，即采集天氣預(yù)報(bào)主持人的語音命令； 步驟七:利用Kinect設(shè)備的語音識(shí)別引擎，對(duì)語音命令進(jìn)行識(shí)別處理，結(jié)合識(shí)別信心度，切換對(duì)應(yīng)城市的天氣預(yù)報(bào)解說背景圖片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Kinect的天氣預(yù)報(bào)導(dǎo)播方法，其特征在于: 步驟一種所述天氣預(yù)報(bào)主持人應(yīng)當(dāng)站在距離Kinect設(shè)備正前方2.5-3米處。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Kinect的天氣預(yù)報(bào)導(dǎo)播方法，其特征在于: 步驟三具體做法是，對(duì)獲得的深度圖像上的每一個(gè)像素進(jìn)行遍歷，如果用戶索引標(biāo)志不為O，則代表該處屬于人體部位；如果用戶索引標(biāo)志為O，則代表該處不屬于人體部位，那么丟棄該像素，遍歷判斷下一個(gè)像素。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Kinect的天氣預(yù)報(bào)導(dǎo)播方法，其特征在于: 步驟四中獲取“天氣預(yù)報(bào)主持人”的透明前景圖的具體方法是:啟用Kinect設(shè)備的紅外攝像頭和彩色攝像頭，將彩色攝像頭的分辨率設(shè)置為紅外攝像頭分辨率的2倍，Kinect設(shè)備將深度圖像幀中屬于“天氣預(yù)報(bào)主持人”的像素點(diǎn)映射到彩色圖像幀中，創(chuàng)建主持人的透明前景圖。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Kinect的天氣預(yù)報(bào)導(dǎo)播方法，其特征在于: 步驟七中僅當(dāng)識(shí)別信心度大于70%時(shí)，切換對(duì)應(yīng)城市的天氣預(yù)報(bào)解說背景圖片；當(dāng)識(shí)別信心度小于等于70%時(shí)，Kinect不做任何處理。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于Kinect的天氣預(yù)報(bào)導(dǎo)播方法，包括：將所需的天氣預(yù)報(bào)解說背景圖片放在當(dāng)前工程的images目錄下，天氣預(yù)報(bào)主持人站在Kinect設(shè)備正前方；通過深度圖像像素循環(huán)遍歷和深度圖像坐標(biāo)到彩色圖像坐標(biāo)的映射轉(zhuǎn)換，獲得主持人的透明前景圖；將“天氣預(yù)報(bào)主持人”的透明前景圖與解說背景圖片合成；通過Kinect音頻數(shù)據(jù)流采集天氣預(yù)報(bào)主持人的語音命令；利用Kinect設(shè)備的語音識(shí)別引擎，對(duì)語音命令進(jìn)行識(shí)別處理，結(jié)合識(shí)別信心度，切換對(duì)應(yīng)城市的天氣預(yù)報(bào)解說背景圖片。本發(fā)明能夠降低天氣預(yù)報(bào)節(jié)目成本和對(duì)系統(tǒng)集成度的要求，簡(jiǎn)化操作步驟，比傳統(tǒng)的方式更加智能便捷。
【IPC分類】H04N5/45
【公開號(hào)】CN105120189
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510548329
【發(fā)明人】仇金娟, 曹頔, 王騰騰, 雷丹丹, 費(fèi)峻濤
【申請(qǐng)人】河海大學(xué)常州校區(qū)
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月31日