一种基于计算机视觉技术的办公舱及其构建方法技术

本发明专利技术公开了一种基于计算机视觉技术的办公舱，包括筒型结构的舱体，所述舱体包括其内部设置的工作台、视频采集单元、音频采集单元和播放模块，播放模块包括显示器和音响，显示器设置在工作台上方、舱体内侧壁上；所述工作台上设置的操作模块以及舱体内设置的显示器、音响、视频采集单元和音频采集单元均与设置在舱体内的处理器相连接；所述舱体顶部设有为办公舱提供电能输出的电源模块和空气调节装置。本发明专利技术旨在提供一种具有多人办公、多人会议、多人学习交流等功能，能够解决多人异地沟通交流的问题，通过良好的视觉感知与视觉呈现技术构建虚拟多人办公环境的基于计算机视觉技术的办公舱。

An office cabin based on computer vision technology and its construction method

【技术实现步骤摘要】
一种基于计算机视觉技术的办公舱及其构建方法
本专利技术属于计算机视觉
，具体涉及一种基于计算机视觉技术的办公舱及其构建方法。
技术介绍
随着计算机和网络技术的飞速发展，办公环境也在发生着巨大的变化，越来越多的计算机视觉技术应用到视频会议等多种办公场景中。计算机视觉是使用计算机及相关设备对生物视觉的一种模拟。其主要任务就是利用摄像机等视觉传感器，并对目标进行识别、跟踪和测量等，并利用计算机进一步对采集的图像或视频进行处理以及获得相应场景信息。目前，多人办公环境存在的环境嘈杂、缺少私人空间等问题，用户不仅没有封闭性的个人独立工作、思考、休息的空间，而且还没有多人远程虚拟办公交流的平台。特别是，对于召开会议存在人员分散等情况，需要组织各位与会人员在指定时间到指定地点参加会议，而在与会人员较多时很难协调一致。此外，针对办公人员较多而会议室资源紧缺的情况，会议室长时间被占用，会议不能及时得到安排，导致信息交流的耽搁重要事情的拖延，甚至造成很大程度的经济损失。现急需一种能够避免嘈杂环境影响工作状态，随时随地组建多人会议，有效改善办公环境，提高工作效率的办公舱。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术运用多媒体、三维建模、智能交互、传感等技术，构建了一种具有多人办公、多人会议、多人学习交流等功能，能够解决多人异地沟通交流的问题，通过良好的视觉感知与视觉呈现技术构建虚拟多人办公环境的基于计算机视觉技术的办公舱。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于计算机视觉技术的办公舱，包括筒型结构的舱体，所述舱体包括其内部设置的工作台、视频采集单元、音频采集单元和播放模块，播放模块包括显示器和音响，显示器设置在工作台上方、舱体内侧壁上；视频采集单元设置在工作台上方、舱体内侧壁上；所述工作台上设置的操作模块以及舱体内设置的显示器、音响、视频采集单元和音频采集单元均与设置在舱体内的处理器相连接；所述舱体顶部设有为办公舱提供电能输出的电源模块和空气调节装置；所述舱体的一侧设置有舱门；所述舱体内顶部设有照明模块，工作台前设有工作椅。优选的，所述舱体和舱门均采用具备保温、隔音功能的材料，或其具有保温、隔音功能材料的夹层。优选的，所述工作台的台面为半圆形结构，对应设置在远离舱门的舱体内部的一侧；所述显示器设计为水平截面为半圆形的曲面结构，固定设置在工作台上方的舱体内侧壁上。优选的，所述音频采集单元设置在工作台上方；所述音响包括左声道音响和右声道音响，左声道音响和右声道音响对应设置在工作台两侧对应位置处。优选的，N个办公舱构成一个工作组，N≥2，各个办公舱的处理器均与云服务器进行通信连接。相应的，本专利技术还提供基于计算机视觉技术的办公舱的构建方法，具体为：其中，当一个工作组有N个用户应用办公舱进行实时虚拟办公时，通过构建封闭多边形表示虚拟场景中的各用户的位置关系，并将用户的虚拟视场在横截面为半圆形的显示器上进行显示；N个用户围成边数为N的正多边形，每个用户的座位对应于各条边的中点位置Ui，i∈{0,1,…,N-1}；每个用户的座位方向朝向正多边形的中心，每个用户前方视场的角度为180°，每个用户的前方视场中都包括其他N-1个用户；具体步骤如下:1）、结合每个用户座次的方位方向，通过视频采集单元对N个用户在显示器上对应视角进行视频信息采集，音频采集单元对于用户的音频信息进行采集；2）、云服务器响应办公舱用户的请求，维护工作组列表和工作组成员列表，并建立各办公舱之间的数据通道，处理器对采集到的信息数据进行处理并发送至云服务器，由云服务器接收来自工作组内的N个用户采集的信息数据并进行解析，将解析后的数据分发至工作组内对应的N-1个用户；3）、处理器把收到的云服务器信息数据，经处理器处理在显示器上呈现工作组内其他N-1个用户的视频信息，同时通过音响构建左右双声道立体音效。其中，步骤1）中视频信息采集和音频信息采集采用的方法为：11）、视频信息采集方法：在正N边形的用户位置关系中，对于某个用户Ui和其前方视场中的其他用户Uj，其中：j∈{0,1,…,N-1}且i≠j，计算其他用户Uj相对于当前用户Ui的视角φij，从而启用用户Ui的在视角φij方向上的视频采集单元进行采集；12）、音频采集单元对用户的音频信息进行采集；其中，对于每个用户Ui采集到的信息数据形成数据包Di发送至云服务器，数据包Di内包含用户Ui的音频数据Vi和视频数据Ai。所述步骤2）具体包括以下步骤：21）、启动云服务器，初始化工作组列表为空，监听网络端口，等待办公舱用户的连接；22）、当办公舱用户连入后，接收用户发送的请求，并对请求作出响应，同时后台维护工作组列表和工作组成员列表，所述工作组列表包括工作组ID、工作组密码、工作组人数、组长名称字段信息；所述工作组成员列表包括各用户ID、用户组ID、用户座次、用户网络地址字段；23）、当用户创建或加入工作组后，接收来自工作组内的各用户的视频和音频数据，并进行数据解析，将解析后的数据分发至各工作组内的各个用户；具体包括：23-1）、将音频数据Vi和视频数据Ai从数据包Di中解析出来；23-2）、将视频数据元素aij从视频数据Ai中解析出来；其中，视频数据Ai={aij|i∈{0,1,…,N-1}，j∈{0,1,…,N-1}且i≠j}是视频数据元素aij的集合，其中元素aij为用户Ui采集的用于其他用户Uj显示的视频数据；23-3）、建立数据通道进行数据分发：针对每个用户Ui发送的数据包Di，将解析出来的的数据元素aij、Vi、座次等信息重新进行打包，得到数据包Qij，将其发送至用户Uj；24）、当用户退出工作组后，服务器中断该用户与其他工作组成员的数据通道。步骤3）中显示器显示用户视频信息，采用的方法为：在正N边形的用户位置关系中，对于某个用户Ui和其前方视场中的其他用户Uj，计算其他用户Uj在当前用户Ui的前方视场中所占的范围并进行显示。所述的步骤22）中接收用户发送的请求，并对请求作出响应，具体包括以下一种或几种：22-1）、当云服务器接收到新建工作组请求后，解析用户请求中的密码、工作组人数字段，在工作组列表中添加一条记录，填入用户设置的密码和工作组人数，将创建该工作组的该用户名称填入组长名称字段，随机生成工作组ID填入相应字段，并为该工作组建立空白工作组成员列表，成员列表初始为空，并添加该用户信息到新工作组成员列表中，并返回给新建的用户工作组ID；22-2）、当云服务器接收到加入工作组请求后，解析用户请求中的工作组ID和密码字段，搜索工作组列表，验证工作组ID是否存在，验证密码是否匹配，进一步搜索该工作组的成员列表，验证成员列表是否能够加入新人员，满员则不能加入；如果条件均满足则为用户随机分配座位，添加该用户信息到工作组成员列表，并建立其与该工作组其他成员之间的数据通道，返回成功加入工作组信息；如果条件不全满足，则返回加入工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于计算机视觉技术的办公舱，其特征在于：包括筒型结构的舱体，所述舱体包括其内部设置的工作台、视频采集单元、音频采集单元和播放模块，播放模块包括显示器和音响，显示器设置在工作台上方、舱体内侧壁上；视频采集单元设置在工作台上方、舱体内侧壁上；所述工作台上设置的操作模块以及舱体内设置的显示器、音响、视频采集单元和音频采集单元均与设置在舱体内的处理器相连接；所述舱体顶部设有为办公舱提供电能输出的电源模块和空气调节装置；所述舱体的一侧设置有舱门；所述舱体内顶部设有照明模块，工作台前设有工作椅。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于计算机视觉技术的办公舱，其特征在于：包括筒型结构的舱体，所述舱体包括其内部设置的工作台、视频采集单元、音频采集单元和播放模块，播放模块包括显示器和音响，显示器设置在工作台上方、舱体内侧壁上；视频采集单元设置在工作台上方、舱体内侧壁上；所述工作台上设置的操作模块以及舱体内设置的显示器、音响、视频采集单元和音频采集单元均与设置在舱体内的处理器相连接；所述舱体顶部设有为办公舱提供电能输出的电源模块和空气调节装置；所述舱体的一侧设置有舱门；所述舱体内顶部设有照明模块，工作台前设有工作椅。


2.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的办公舱，其特征在于：所述舱体和舱门均采用具备保温、隔音功能的材料，或其具有保温、隔音功能材料的夹层。


3.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的办公舱，其特征在于：所述工作台的台面为半圆形结构，对应设置在远离舱门的舱体内部的一侧；所述显示器设计为水平截面为半圆形的曲面结构，固定设置在工作台上方的舱体内侧壁上。


4.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的办公舱，其特征在于：所述音频采集单元设置在工作台上方；所述音响包括左声道音响和右声道音响，左声道音响和右声道音响对应设置在工作台两侧对应位置处。


5.根据权利要求1所述的基于计算机视觉技术的办公舱，其特征在于：N个办公舱构成一个工作组，N≥2，各个办公舱的处理器均与云服务器进行通信连接。


6.根据权利要求5所述的基于计算机视觉技术的办公舱的构建方法，其特征在于：
其中，当一个工作组有N个用户应用办公舱进行实时虚拟办公时，通过构建封闭多边形表示虚拟场景中的各用户的位置关系，并将用户的虚拟视场在横截面为半圆形的显示器上进行显示；N个用户围成边数为N的正多边形，每个用户的座位对应于各条边的中点位置Ui，i∈{0,1,…,N-1}；每个用户的座位方向朝向正多边形的中心，每个用户前方视场的角度为180°，每个用户的前方视场中都包括其他N-1个用户；具体步骤如下:
1）、结合每个用户座次的方位方向，通过视频采集单元对N个用户在显示器上对应视角进行视频信息采集，音频采集单元对于用户的音频信息进行采集；
2）、云服务器响应办公舱用户的请求，维护工作组列表和工作组成员列表，并建立各办公舱之间的数据通道，处理器对采集到的信息数据进行处理并发送至云服务器，由云服务器接收来自工作组内的N个用户采集的信息数据并进行解析，将解析后的数据分发至工作组内对应的N-1个用户；
3）、处理器把收到的云服务器信息数据，经处理器处理在显示器上呈现工作组内其他N-1个用户的视频信息，同时通过音响构建左右双声道立体音效。


7.根据权利要求6所述的构建方法，其特征在于：步骤1）中视频信息采集和音频信息采集采用的方法为：
11）、视频信息采集方法：在正N边形的用户位置关系中，对于某个用户Ui和其前方视场中的其他用户Uj，其中：j∈{0,1,…,N-1}且i≠j，计算其他用户Uj相对于当前用户Ui的视角φij，从而启用用户Ui的在视角φij方向上的视频采集单元进行采集；
12）、音频采集单元对用户的音频信息进行采集；
其中，对于每个用户Ui采集到的信息数据形成数据包Di发送至云服务器，数据包Di内包含用户Ui的音频数据Vi和视频数据Ai。


8.根据权利要求6所述的构建方法，其特征在于：所述步骤2）具体包括以下步骤：
21）、启动云服务器，初始...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹芳，田增国，姜宝柱，李欣鸽，李丹涛，杨浩，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41