The invention discloses a visual projection interactive method based on YOLOv3. The hardware of the system includes PC, camera, near infrared laser, near infrared filter and projector. The interactive scene of the invention is a virtual interactive scene of bow and arrow shooting. The core objective of the interactive scene is to obtain the bow and arrow off-line velocity and the bow and arrow hitting position, including steps. Firstly, the system uses near infrared laser to construct a near-red image. When the bow and arrow touch the outer light surface, it will produce high light spot. Then, the shooting position is detected by image processing algorithms such as binarization, expansion and corrosion. Secondly, the position of both hands is detected by using YOLOv3 neural network algorithm, and the distance of both hands is determined. Finally, the bow and arrow off-chord velocity is obtained by the linear relationship between the distance of both hands and the speed of bow and arrow off-chord. The invention uses YOLOv3 neural network model to detect the position of both hands. Compared with traditional gesture tracking, the invention has obvious advantages in accuracy and speed.
【技术实现步骤摘要】
一种基于YOLOv3的视觉投影交互方法
本专利技术涉及计算机视觉和图像识别领域,具体涉及一种基于YOLOv3的视觉投影交互方法。
技术介绍
由于计算机硬件和软件的快速发展,基于视觉投影的虚拟交互系统能够营造一种使用户具有真实感官体验的交互模式。该系统利用投影仪,在特定的区域中投影一组计算机影像信息,该信息表达了此刻计算机的输出。当用户进入影像区域并与系统进行互动时,系统使用所设计的算法检测和识别用户的有效动作,作出与该动作模式相对应的反应,并在投射的影像信息中向用户反馈,从而形成由投影系统、视觉系统及图像识别算法组成的一整套视觉投影交互系统。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的缺点与不足,本专利技术提供了一种基于YOLOv3的视觉投影交互方法。为实现以上目的,本专利技术采取如下技术方案:一种基于YOLOv3的视觉投影交互方法,采用视觉投影交互系统,所述的包括投影仪、近红外激光、带近红外滤光片的摄像头、普通摄像头和电脑,所述近红外激光沿投影面安装,上下各两个,用以形成近红外激面;所述普通摄像头与电脑相连,用于捕捉用户做出双手动作时刻的画面;所述带近红外滤光片的摄像头安装于相对所述投影面的支架上且所述与电脑电气相连,用于捕捉用户双手动作的作用物触及近红外激光面时的画面,所述投影仪安装于相对所述投影面的支架上,用以向投影面投影交互画面,包括步骤:S1、收集预定数量的拉弓时刻的画面训练集,并对所述拉弓时刻的画面训练集进行标注;S2、使用迁移学习的方式对预训练的YOLOv3模型进行训练,最终得到一个基于YOLOv3的双手检测模型;S3、打开近红外激光,构建近红外激光面 ...
【技术保护点】
1.一种基于YOLOv3的视觉投影交互方法,采用视觉投影交互系统,所述的包括投影仪、近红外激光、带近红外滤光片的摄像头、普通摄像头和电脑,所述近红外激光沿投影面安装,上下各两个,用以形成近红外激面;所述普通摄像头与电脑相连,用于捕捉用户做出双手动作时刻的画面;所述带近红外滤光片的摄像头安装于相对所述投影面的支架上且所述与电脑电气相连,用于捕捉用户双手动作的作用物触及近红外激光面时的画面,所述投影仪安装于相对所述投影面的支架上,用以向投影面投影交互画面,其特征在于,包括步骤:S1、收集预定数量的拉弓时刻的画面训练集,并对所述拉弓时刻的画面训练集进行标注;S2、使用迁移学习的方式对预训练的YOLOv3模型进行训练,最终得到一个基于YOLOv3的双手检测模型;S3、打开近红外激光,构建近红外激光面,投影仪将交互界面投向激光面;S4、利用安装有滤光片的摄像头采集箭击中时刻的画面;S5、将所述箭击中时刻的画面转换为灰度图像,根据灰度阈值对画面进行二值化转换;S6、采用腐蚀、膨胀图像处理算法对灰度图像进行降噪处理,获取位置信息;S7、摄像头采集拉弓时刻的画面;S8、载入训练好的双手检测模型,将摄像 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于YOLOv3的视觉投影交互方法,采用视觉投影交互系统,所述的包括投影仪、近红外激光、带近红外滤光片的摄像头、普通摄像头和电脑,所述近红外激光沿投影面安装,上下各两个,用以形成近红外激面;所述普通摄像头与电脑相连,用于捕捉用户做出双手动作时刻的画面;所述带近红外滤光片的摄像头安装于相对所述投影面的支架上且所述与电脑电气相连,用于捕捉用户双手动作的作用物触及近红外激光面时的画面,所述投影仪安装于相对所述投影面的支架上,用以向投影面投影交互画面,其特征在于,包括步骤:S1、收集预定数量的拉弓时刻的画面训练集,并对所述拉弓时刻的画面训练集进行标注;S2、使用迁移学习的方式对预训练的YOLOv3模型进行训练,最终得到一个基于YOLOv3的双手检测模型;S3、打开近红外激光,构建近红外激光面,投影仪将交互界面投向激光面;S4、利用安装有滤光片的摄像头采集箭击中时刻的画面;S5、将所述箭击中时刻的画面转换为灰度图像,根据灰度阈值对画面进行二值化转换;S6、采用腐蚀、膨胀图像处理算法对灰度图像进行降噪处理,获取位置信息;S7、摄像头采集拉弓时刻的画面;S8、载入训练好的双手检测模型,将摄像头采集的拉弓时刻的画面传给双手检测模型进行检测,获得位置信息。2.根据权利要求1所述的基于YOLOv3的视觉投影交互方法,其特征在于,所述拉弓时刻的画面训练集采用的训练数据格式为voc格式,使用labelImg软件进行标注,标记数据格式为xml格式。3.根据权利要求1所述的基于YOLOv3的视觉投影交互方法,其特征在于,标记后的所述拉弓时刻的画面训练集还采用图像旋转、亮度改变和增加的数据增强方法增加数据集...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢巍,张伟东,刘亚文,李鸿斌,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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