一种用于3D交互的专用处理器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于3D交互的专用处理器，该专用处理器包括：图像处理电路，用于获取采集设备采集的包含交互对象的不可见光图像，并提取不可见光图像中交互对象的骨架数据；输出电路，用于将骨架数据输出至3D交互设备。通过上述方式，本发明专利技术能够提高数据处理速度，减小成本，无需其他的处理器进行数据二次处理。

A dedicated processor for 3D interaction

The invention discloses a dedicated processors for 3D interaction, the processor includes an image processing circuit for acquisition equipment acquisition includes interactive objects not visible image, and extract the skeleton data not interactive object in visible image; output circuit for skeleton data output to 3D interactive device. By the above method, the invention can improve data processing speed and reduce cost, without needing other processors to process data two times.

【技术实现步骤摘要】
一种用于3D交互的专用处理器
本专利技术涉及3D交互
，特别是涉及一种用于3D交互的专用处理器。
技术介绍
人机交互、人机互动(简称HCI或HMIHuman–ComputerInteraction或Human–MachineInteraction)，是一门研究系统与用户之间的交互关系的学问。系统可以是各种各样的机器，也可以是计算机化的系统和软件。人机交互界面通常是指用户可见的部分。用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操作。在人机交互中，3D交互已经越来越被广泛的应用，3D交互主要是通过获取交互对象的深度图像，再将深度图像传输计算机或其他智能终端，以实现人机交互。目前完成上述工作必须要多个处理器或者多个设备，例如，第一处理器仅能够输出原始的深度数据，对深度数据的进一步处理(比如深度数据的预处理、人体检测、骨架识别等)则是在其他智能终端的处理器上实现的。因而对于含不同处理器的智能设备，都需要经过不同的适配处理，无疑增加了开发的难度；另外，数据之间的传输往往都要经过压缩以及解压处理，导致一些基于深度相机的应用有延时产生。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种用于3D交互的专用处理器，能够提高数据处理速度，减小成本，无需其他的处理器进行数据二次处理。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种用于3D交互的专用处理器，该专用处理器包括：图像处理电路，用于获取采集设备采集的包含交互对象的不可见光图像，并提取不可见光图像中交互对象的骨架数据；输出电路，用于将骨架数据输出至3D交互设备。其中，还包括：存储电路，用于存储参考图像以及采集设备的参数；图像处理电路具体包括：深度数据计算电路，连接存储电路以及采集设备，用于计算不可见光图像的深度数据；数据提取电路，连接深度数据计算电路，用于根据不可见光图像的深度数据，提取不可见光图像中交互对象的骨架深度数据。其中，图像处理电路具体包括：深度数据计算电路，连接外部存储器以及采集设备，用于计算不可见光图像的深度数据；数据提取电路，连接深度数据计算电路，用于根据不可见光图像的深度数据，提取不可见光图像中交互对象的骨架深度数据。其中，采集设备为结构光深度相机；结构光深度相机包括投影模组以及采集模组，投影模组用于向交互对象投影结构光图案，采集模组用于采集包含交互对象的不可见光图像；专用处理器设置于采集设备中。其中，深度数据计算电路包括偏移值计算电路以及深度值计算电路；偏移值计算电路用于对不可见光图像以及参考图像进行相关计算，得到不可见光图像与参考图像的偏移值；深度值计算电路用于根据偏移值以及采集设备的参数计算得到不可见光图像中每个像素的深度值。其中，深度值计算电路具体用于根据以下公式计算得到不可见光图像中每个像素的深度值：其中，ZD不可见光图像中每个像素点的深度值，Z0为参考图像中每个像素点的深度值，B为投影模组与采集模组之间的距离，f为采集模组的焦距，Δu为偏移值。其中，偏移值计算电路具体用于根据不可见光图像和参考图像中的散斑图案的相似程度，确定不可见光图像中每个像素相对于参考图像中对应像素的偏移值。其中，结构光深度相机为红外结构光深度相机，包括红外投影模组以及红外接收模组；结构光图案为不规则的散斑图案；专用处理器设置于结构光深度相机内。其中，数据提取电路包括预处理电路、人体检测电路以及骨架提取电路；预处理电路用于对不可见光图像的深度数据进行预处理；其中，预处理包括滤波、平滑处理以及插值处理中的一种；交互对象检测电路用于在不可见光图像中检测交互对象，并分割出交互对象部分图像；骨架提取电路用于在交互对象部分图像中提取出交互对象的骨架深度数据。其中，还包括压缩电路，连接图像处理电路，用于将不可见光图像中交互对象的骨架数据进行压缩，并发送给输出电路。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术的专用处理器包括：图像处理电路，用于获取采集设备采集的包含交互对象的不可见光图像，并提取不可见光图像中交互对象的骨架数据；输出电路，用于将骨架数据输出至3D交互设备。本专利技术的专用处理器直接可以根据获取的包含交互对象的不可见光图像，进行数据处理得到交互对象的骨架数据，以便交互设备能够直接利用该骨架数据实现3D交互，而无需其他的处理器再次对图像数据进行处理。通过上述方式，能够减小成本，提高数据的处理速度。附图说明图1是本专利技术用于3D交互的专用处理器第一实施方式的结构示意图；图2是本专利技术用于3D交互的专用处理器第一实施方式中采集设备的结构示意图；图3是本专利技术用于3D交互的专用处理器第二实施方式的结构示意图；图4是本专利技术用于3D交互的专用处理器第三实施方式的结构示意图；图5是本专利技术用于3D交互的专用处理器第四实施方式的结构示意图；图6是本专利技术用于3D交互的专用处理器第五实施方式的结构示意图。具体实施方式参阅图1，图1是本专利技术用于3D交互的专用处理器第一实施方式的结构示意图，该专用处理器包括：图像处理电路11，用于获取采集设备采集的包含交互对象的不可见光图像，并提取不可见光图像中交互对象的骨架数据。输出电路12，用于将第一视角的彩色图像和第二视角的彩色图像输出至3D交互设备。其中，采集设备可以为外部的采集设备，通过有线或无线的方式与本实施方式的专用处理器连接。可选的，该交互对象可以是人体，特别的，可以是人体的手。由于在3D交互中，手是最直接最方便的交互工具，用户可以通过手的路径、动作或手势来发出不同的指令，以使交互系统能够识别并执行这些指令。当然本实施方式也不限于手，其他的例如人脸、嘴唇、眼睛等交互对象都应当包含在本专利技术的保护范围之内。其中，骨架数据的提取主要是指将不可见光中的背景部分和交互对象部分进行分离，以得到仅包含交互对象的图像，便于获取交互对象所传达的指令，进而实现3D交互。如图2所示，在一具体的实施例中，采集设备为结构光深度相机20。结构光深度相机20包括投影模组21以及采集模组22，投影模组21用于向交互对象投影结构光图案，采集模组22用于采集包含交互对象的不可见光图像。可选的，该专用处理器设置于采集设备中，采集设备在采集到包含交互对象的不可见光图像后，处理器直接对不可见光图像进行处理，进而输出骨架数据至3D交互设备。区别于现有技术，本实施方式的专用处理器包括：图像处理电路，用于获取采集设备采集的包含交互对象的不可见光图像，并提取不可见光图像中交互对象的骨架数据；输出电路，用于将骨架数据输出至3D交互设备。本实施方式的专用处理器直接可以根据获取的包含交互对象的不可见光图像，进行数据处理得到交互对象的骨架数据，以便交互设备能够直接利用该骨架数据实现3D交互，而无需其他的处理器再次对图像数据进行处理。通过上述方式，能够减小成本，提高数据的处理速度。参阅图3，图3是本专利技术用于3D交互的专用处理器第二实施方式的结构示意图，该专用处理器包括存储电路31、深度数据计算电路32、数据提取电路33以及输出电路34。其中：存储电路31，用于存储参考图像以及采集设备的参数。其中，该采集设备与上述第一实施方式中的采集设备相同，这里不再赘述。具体地，该结构光深度相机可以是红外结构光深度相机，其包括红外投影模组以及红外采集模组，红外投影模组向交互对象投影不规则的散斑图案，红外采集模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于3D交互的专用处理器，其特征在于，包括：图像处理电路，用于获取采集设备采集的包含交互对象的不可见光图像，并提取所述不可见光图像中交互对象的骨架数据；输出电路，用于将所述骨架数据输出至3D交互设备。

【技术特征摘要】
1.一种用于3D交互的专用处理器，其特征在于，包括：图像处理电路，用于获取采集设备采集的包含交互对象的不可见光图像，并提取所述不可见光图像中交互对象的骨架数据；输出电路，用于将所述骨架数据输出至3D交互设备。2.根据权利要求1所述的专用处理器，其特征在于，还包括：存储电路，用于存储参考图像以及采集设备的参数；所述图像处理电路具体包括：深度数据计算电路，连接所述存储电路以及所述采集设备，用于计算所述不可见光图像的深度数据；数据提取电路，连接所述深度数据计算电路，用于根据所述不可见光图像的深度数据，提取所述不可见光图像中所述交互对象的骨架深度数据。3.根据权利要求1所述的专用处理器，其特征在于，所述图像处理电路具体包括：深度数据计算电路，连接外部存储器以及所述采集设备，用于计算所述不可见光图像的深度数据；数据提取电路，连接所述深度数据计算电路，用于根据所述不可见光图像的深度数据，提取所述不可见光图像中所述交互对象的骨架深度数据。4.根据权利要求2或3所述的专用处理器，其特征在于，所述采集设备为结构光深度相机；所述结构光深度相机包括投影模组以及采集模组，所述投影模组用于向所述交互对象投影结构光图案，所述采集模组用于采集包含所述交互对象的不可见光图像；所述专用处理器设置于所述采集设备中。5.根据权利要求4所述的专用处理器，其特征在于，所述深度数据计算电路包括偏移值计算电路以及深度值计算电路；所述偏移值计算电路用于对所述不可见光图像以及所述参考图像进行相关计算，得到所述不可见光图像与所述参考图像的偏移值；所述深度值计算电路用于根据所述偏移值以及所述采集设...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄源浩，刘龙，肖振中，许星，
申请(专利权)人：深圳奥比中光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44