助视装置、助视系统及助视方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种助视装置、助视系统及助视方法。助视装置包括：摄像头，用于对一预定区域的图像进行采集，得到预定区域的图像信息，并将预定区域的图像信息传输到处理器；处理器，与摄像头连接，用于：根据预定区域的图像信息、预设的肤色的颜色直方图和反向投影方法来确定预定区域的图像信息的第一概率密度分布图；根据连通域检测算法确定第一概率密度分布图中的手体区域；根据手体区域在预定区域内标定一显示区域；以及将显示区域的图像信息放大，并将放大后的显示区域的图像信息传输到显示器；以及显示器，用于将放大后的显示区域的图像信息进行显示。由此，可以实现智能化助视阅读，无需手动操作，十分便捷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机视觉领域，具体地，涉及一种助视装置、助视系统及助视方法。
技术介绍
从古至今，阅读一直是人们获取信息、提高修养的一种重要途径。然而，一些人群具有不同程度的阅读障碍，这些人群包括近视、远视、弱视患者以及大部分的老年人等。他们常常利用各种辅助工具(例如，放大镜、助视器等)将书本上的图像放大来进行阅读。在利用现有的辅助工具进行阅读时，读者需要手握该辅助工具，将其放置在需要阅读或写字的地方，这样势必会占用一只手，不论是写字还是阅读都很不方便。因此，对于视力差的人群来说，通过利用辅助工具将图像放大来进行阅读或写字时，还需要额外对这些辅助工具进行操作来选取想要放大的目标。这样，读者在阅读或写字的同时又增加了对这些辅助工具的操作动作，不仅影响阅读速度，还影响阅读体验。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无需手动操作、实现智能化助视阅读的助视装置、系统和方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种助视装置，该助视装置包括：摄像头，用于对一预定区域的图像进行采集，得到所述预定区域的图像信息，并将所述预定区域的图像信息传输到处理器；所述处理器，与所述摄像头连接，用于：根据所述预定区域的图像信息、预设的肤色的颜色直方图和反向投影
方法来确定所述预定区域的图像信息的第一概率密度分布图；根据连通域检测算法确定所述第一概率密度分布图中的手体区域；根据所述手体区域在所述预定区域内标定一显示区域；以及将所述显示区域的图像信息放大，并将放大后的所述显示区域的图像信息传输到显示器；以及所述显示器，与所述处理器连接，用于将所述放大后的所述显示区域的图像信息进行显示。优选地，所述处理器还用于：在确定所述预定区域的图像信息的第一概率密度分布图之后，在所述手体在所述预定区域内移动的情况下，根据背景差分法来确定所述预定区域的第一背景差分图像；以及将所述第一背景差分图像中判断为背景的像素点在所述第一概率密度分布图中的概率降低为零。优选地，所述处理器还用于：在根据连通域检测算法确定所述第一概率密度分布图中的手体区域之后，通过将所述手体区域与预设的手体特征进行匹配来对所述预定区域内的手体区域进行确认。优选地，在所述手体在所述预定区域移动之前的初始帧中，在所述预定区域内标定初始帧的一跟踪区域，使得该初始帧的跟踪区域至少包括所述手体区域的一部分；确定所述初始帧的跟踪区域的像素点的颜色直方图，根据初始帧的所述预定区域的图像信息、所述初始帧的跟踪区域的像素点的颜色直方图和反向投影方法来确定初始帧的所述预定区域的图像信息的第二概率密度分布图；在所述初始帧之后的每一帧中，根据上一帧的所述跟踪区域的像素点的颜色直方图、当前帧的所述预定区域的图像信息和反向投影方法，确定当前帧的第二概率密度分布图，根据均值漂移算法标定当前帧的跟踪区域，使得跟踪区域在所述当前帧的第二概率密度分布图中的概率分布与上一帧的所述跟踪区域在上一帧的第二概率密度分布图中的概率分布相匹配；以及根据当前帧的跟踪区域来标定当前帧的显示区域。优选地，所述处理器还用于：在标定所述初始帧的跟踪区域之前，将所述手体区域在所述第一概率密度分布图中的概率分布按照一预定规则进行
调整，使得所述手体区域在所述第一概率密度分布图中的概率随所述预定区域边缘的延伸方向而逐渐减小，之后，再根据调整后的所述手体区域在所述第一概率密度分布图中的概率分布标定所述初始帧的跟踪区域；以及在标定所述当前帧的跟踪区域之前，将所述当前帧的所述手体区域在所述第二概率密度分布图中的概率分布按照所述预定规则进行调整，使得所述当前帧的所述手体区域在所述第二概率密度分布图中的概率随所述预定区域边缘的延伸方向而逐渐减小，之后，再根据调整后的所述手体区域在所述第二概率密度分布图中的概率分布标定所述当前帧的跟踪区域。优选地，所述处理器还用于：在所述初始帧之后的每一帧中，在确定当前帧的第二概率密度分布图之后，根据背景差分法来确定当前帧的第二背景差分图像；以及将所述当前帧的第二背景差分图像中判断为背景的像素点在所述当前帧的第二概率密度分布图中的概率降低为零。优选地，所述处理器还用于：对所述手体的手势进行识别，根据所识别的手势对所述显示区域的图像信息进行处理，并将处理后的所述显示区域的图像信息传输到所述显示器；以及所述显示器还用于对处理后的所述显示区域的图像信息进行显示。优选地，该助视装置还包括音频播放器，其中，所述处理器还用于对所述显示区域的字符进行识别，生成与所识别的字符对应的语音信息，并将所述语音信息传输到所述音频播放器；以及所述音频播放器与所述处理器连接，用于将所述语音信息进行播放，其中，所述处理器还用于接收用户切换指令，并在接收到所述用户切换指令的情况下，向所述显示器传输放大后的所识别的字符，其中，所述用户切换指令用于指示显示放大后的所识别的字符。本专利技术还提供一种助视系统，该助视系统包括：上述助视装置；以及服务器，与所述助视装置通信，用于与所述助视装置远程交互。本专利技术还提供一种助视方法，该助视方法包括：对一预定区域的图像进
行采集，得到所述预定区域的图像信息；根据所述预定区域的图像信息、预设的肤色的颜色直方图和反向投影方法来确定所述预定区域的图像信息的第一概率密度分布图；根据连通域检测算法确定所述第一概率密度分布图中的手体区域；根据所述手体区域在所述预定区域内标定一显示区域；将所述显示区域的图像信息放大；以及将所述放大后的所述显示区域的图像信息进行显示。通过上述技术方案，本专利技术的助视装置根据摄像头采集的一预定区域的图像信息确定出该预定区域内的手体区域，根据该手体区域确定一显示区域，然后将该显示区域中的图像信息放大后在显示器上显示出来。这样，当视力差的读者用该助视装置阅读或写字的时候，只要把阅读文件放在预定区域，把手放在该阅读文件的纸面上，指向想要阅读的地方，显示器中就能够显示出想要阅读的地方的放大的图像。因此，通过应用本专利技术的助视装置，使得视力差的读者通过将图像放大来阅读的同时，不需要对该助视装置进行操作来选取想要放大的区域，从而加快了阅读速度，改善阅读体验。在本专利技术的优选实施方式中，该助视装置能够将手体的一部分自动标定为目标进行实时跟踪，从而能够自动地跟踪手体所指的显示区域，使显示器中能够自动放大显示读者想要关注的地方。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据本专利技术的实施方式提供的助视装置的结构框图；图2a-图2d是根据本专利技术的实施方式提供的标定的各个区域的示意图；图3是根据本专利技术的实施方式提供的助视装置的示意图；图4是根据本专利技术的另一实施方式提供的助视装置的结构框图；图5是根据本专利技术的实施方式提供的助视系统的示意图；以及图6是根据本专利技术的实施方式提供的助视方法的流程图。附图标记说明100 助视装置 101 摄像头 102 处理器103 显示器 104 音频播放器 110 服务器I 预定区域 II 手体区域 III 显示区域IV 跟踪区域具体实施方式以下结合附图对本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种助视装置，该助视装置包括：摄像头，用于对一预定区域的图像进行采集，得到所述预定区域的图像信息，并将所述预定区域的图像信息传输到处理器；所述处理器，与所述摄像头连接，用于：根据所述预定区域的图像信息、预设的肤色的颜色直方图和反向投影方法来确定所述预定区域的图像信息的第一概率密度分布图；根据连通域检测算法确定所述第一概率密度分布图中的手体区域；根据所述手体区域在所述预定区域内标定一显示区域；以及将所述显示区域的图像信息放大，并将放大后的所述显示区域的图像信息传输到显示器；以及所述显示器，与所述处理器连接，用于将所述放大后的所述显示区域的图像信息进行显示。

【技术特征摘要】
1.一种助视装置，该助视装置包括：摄像头，用于对一预定区域的图像进行采集，得到所述预定区域的图像信息，并将所述预定区域的图像信息传输到处理器；所述处理器，与所述摄像头连接，用于：根据所述预定区域的图像信息、预设的肤色的颜色直方图和反向投影方法来确定所述预定区域的图像信息的第一概率密度分布图；根据连通域检测算法确定所述第一概率密度分布图中的手体区域；根据所述手体区域在所述预定区域内标定一显示区域；以及将所述显示区域的图像信息放大，并将放大后的所述显示区域的图像信息传输到显示器；以及所述显示器，与所述处理器连接，用于将所述放大后的所述显示区域的图像信息进行显示。2.根据权利要求1所述的助视装置，其特征在于，所述处理器还用于：在确定所述预定区域的图像信息的第一概率密度分布图之后，在所述手体在所述预定区域内移动的情况下，根据背景差分法来确定所述预定区域的第一背景差分图像；以及将所述第一背景差分图像中判断为背景的像素点在所述第一概率密度分布图中的概率降低为零。3.根据权利要求1所述的助视装置，其特征在于，所述处理器还用于：在根据连通域检测算法确定所述第一概率密度分布图中的手体区域之后，通过将所述手体区域与预设的手体特征进行匹配来对所述预定区域内的手体区域进行确认。4.根据权利要求1所述的助视装置，其特征在于，所述处理器根据所述手体区域在所述预定区域内标定一显示区域包括：在所述手体在所述预定区域移动之前的初始帧中，在所述预定区域内标定该初始帧的跟踪区域，使得该初始帧的跟踪区域至少包括所述手体区域的一部分；确定所述初始帧的跟踪区域的像素点的颜色直方图，根据初始帧的所述预定区域的图像信息、所述初始帧的跟踪区域的像素点的颜色直方图和反向投影方法来确定初始帧的所述预定区域的图像信息的第二概率密度分布图；在所述初始帧之后的每一帧中，根据上一帧的所述跟踪区域的像素点的颜色直方图、当前帧的所述预定区域的图像信息和反向投影方法，确定当前帧的第二概率密度分布图，根据均值漂移算法标定当前帧的跟踪区域，使得该跟踪区域在所述当前帧的第二概率密度分布图中的概率分布与上一帧的所述跟踪区域在上一帧的第二概率密度分布图中的概率分布相匹配；以及根据当前帧的跟踪区域来标定当前帧的显示区域。5.根据权利要求4所述的助视装置，其特征在于，所述处理器还用于：在标定所述初始帧的跟踪区域之前，将所述手体区域在所述第一概率密度分布图中的概率分布按照一预定规则进行调整，使得所述手体区域在所述第一概率密度分布图中的概率随所述预定区域边缘的延伸方向而逐渐减小，之后，再根据调整后的所述手体区域在所述第一概率密度分布图中的概率分布标定所述初始帧的跟踪区域；以及在标定所述当前帧的跟踪区域之前，将所述当前帧的所述手体区域在所述第二概率密度分布图中的概率分布按照所述预定规则进行调整，使得所述当前帧的所述手体区域在所述第二概率密度分布图中的概率随所述预定区域边缘的延伸方向而逐渐减小，之后，再根据调整后的所述手体区域在所述第二概率密度分布图中的概率分布标定所述当前帧的跟踪区域。6.根据权利要求4所述的助视装置，其特征在于，所述处理器还用于：在所述初始帧之后的每一帧中，在确定当前帧的第二概率密度分布图之后，根据背景差分法来确定当前帧的第二背景差分图像；以及将所述当前帧的第二背景差分图像中判断为背景的像素点在所述当前帧的第二概率密度分布图中的概率降低为零。7.根据权利要求1所述的助视装置，其特征在于，所述处理器还用于：对所述手体的手势进行识别，根据所识别的手势对所述显示区域的图像信息进行处理，并将处理后的所述显示区域的图像信息传输到所述显示器；以及所述显示器还用于对处理后的所述显示区域的图像信息进行显示。8.根据权利要求1-7中任一权利要求所述的助视装置，其特征在于，该助视装置还包括音频播放器，其中，所述处理器还用于对所述显示区域的字符进行识别，生成与所识别的字符对应的语音信息，并将所述语音信息传输到所述音频播放器；以及所述音频播放器与所述处理器连接，用于将所述语音信息进行播放，其中，所述处理器还用于接收用户切换指令，并在接收到所述用户切换指令的情况下，向所述显示器...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈沾俊，刘程浩，陈少发，张书强，陈菊敏，
申请(专利权)人：深圳市思路飞扬信息技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44