一种基于智能电视的非接触式虚拟人机交互方法

摘要

本发明的一种基于智能电视的非接触式虚拟人机交互方法，包括以下步骤：步骤1，将智能电视连接图像传感设备，并在智能电视中建立手势识别系统和手势信息数据库，在手势信息数据库中存储若干种指定手势以及与指定手势一一对应关联的智能电视执行程序；步骤2，设定两种操作模式；步骤3，进行操作模式A，通过手势直接对智能电视切换出的二维菜单界面和三维操纵界面操作；步骤4，进行操作模式B，保持智能电视当前界面不变，调用与手势对应关联的智能电视执行程序。本发明的有益效果是：结合虚拟界面位置感知和用户的行为模型探测用户的交互意图，提出了解决了基于手势交互的人机系统中难以解决的“Midas Touch问题”的新途径。

主权项

一种基于智能电视的非接触式虚拟人机交互方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将智能电视连接图像传感设备，并在智能电视中建立手势识别系统和手势信息数据库，在手势信息数据库中存储若干种指定手势以及与指定手势一一对应关联的智能电视执行程序；步骤2，如果图像传感设备观测到智能电视前的感知空间内有用户画出矩形，则进行步骤3，如果图像传感设备观测到智能电视前的感知空间内有用户画出圆形，则进行步骤4；步骤3，进行操作模式A，智能电视切换出二维菜单界面和三维操纵界面，图像传感设备观测用户的动态操作手势并通过手势识别系统进行识别，利用行为模型感知算法将用户做出的动态操作手势映射到二维菜单界面或三维操纵界面上进行直接操作；步骤4，进行操作模式B，保持智能电视当前界面不变，图像传感设备观测用户的手势数据并通过手势识别系统进行识别，在手势信息数据库中遍寻与识别出的手势一致的一种指定手势，并调用与之对应关联的智能电视执行程序；在步骤4中，智能电视前的感知空间划分出多个功能区域，在不同的功能区域内相同的手势关联不同的智能电视执行程序；智能电视前的感知空间内多个功能区域划分方法为：步骤a，设定感知空间内存在虚拟界面，该虚拟界面几何体区域为G，虚拟界面上需要布局的功能区域数目为m，将G分为u×v个功能块g_i,j(i＝1,2,..u,j＝1,2,…,v)，u×v＝m；步骤b，G的重心为O，g_i,j的重心为O_i,j，定义手势到各个功能区域需要移动距离权值为：η_i,j＝γexp(‑||O_i,j‑O||)；移动距离越大，则移动距离权值越小，且$\underset{i=1}{\overset{u}{\Sigma }}\underset{j=1}{\overset{v}{\Sigma }}{\eta }_{i,j}=\mathrm{1,0}\le \mathrm{\eta i},j\le 1(1\le i\le u,1\le j\le v);$步骤c，进一步定义各个功能区域的易操作性β_i,j(i＝1,2,..u,j＝1,2,…,v)，它们可以用概率统计的方法得到，且满足：$\underset{i=1}{\overset{u}{\Sigma }}\underset{j=1}{\overset{v}{\Sigma }}{\beta }_{i,j}=\mathrm{1,0}\le \mathrm{\beta i}.j\le 1(1\le i\le u,$$1\le j\le v);$各个功能的使用频率ω_i(i＝1,2,..m)不同，采用概率统计的方法得到，且满足：$\underset{i=1}{\overset{u}{\Sigma }}\underset{j=1}{\overset{v}{\Sigma }}{\omega }_{i,j}=\mathrm{1,0}\le {\omega }_i,j\le 1(1\le i\le u,1\le j\le v);$各g_i,j所在位置“好坏”的总体评价权值为：α_i,j＝η_i,jβ_i,j；步骤d，再将α_i,j按照由大到小进行排序，得到序列(α₁，α₂，…,α_m)，将ω_i,j也按照由大到小的顺序进行排序，得到序列(ω₁，ω₂，…,ω_m)；从而，ω_k所对应的功能分配给模块α_k(1≤k≤m)。