基于双目视觉的游戏控制器制造技术

本发明专利技术涉及基于双目视觉的游戏控制器，通过电缆或无线与游戏主机相连，供使用者操纵所述的游戏主机，包括双目视觉图像采集机构、游戏控制器主机，双目视觉图像采集机构通过电缆与游戏控制器主机相连，游戏控制器主机输出指令控制游戏主机，双目视觉图像采集机构采集游戏者的行为图像。本发明专利技术中采用了人动作姿态识别算法来增强游戏的可操作性、可玩性和真实性，提供给游戏主机一种全新的操控模式，使游戏主机具有交互性更强、操作更简便、真实感更强的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种游戏控制器，特别是有关 一种基于双目视觉的不需要任何接触式感应装置的游戏控制器。
技术介绍
目前游戏市场发展迅速，各种游戏主机层出不穷，并搭配有丰富多彩的游戏软件，以满足消费者的需求。游戏的交互方式，从早期的通过键盘与手柄来进行，游戏者静态的坐在屏幕前；渐渐的进化成需要更多的肢体动作，如跳舞机、赛车等。早期的通过键盘和手柄来操作游戏的方式，互动性不强，而且容易使游戏者上瘾，游戏者往往是长时间不断的坐在屏幕前操作游戏，对游戏者的身体健康状况有很大的伤害。伴随计算机游戏种类与内容的不断扩展丰富，其操作复杂性剧增，仍然采用传统的交互方式，越来越难于控制。而跳舞机之类通过接触的方法将人的行为转化为计算机可以理解的指令，进而控制游戏角色的方法虽然在一定程度上增加了游戏的真实性，但仍然存在可玩性和方便性不高的缺点，而且其成本较高。这种通过接触式感应器来测量使用者的行为趋势来控制游戏的方法，对于使用者，在游戏之前，必须将测量感应器，或贴或夹在身体上的某部位，不只是不方便也不舒服。现阶段已经出现了不需要接触式传感器来控制游戏的游戏机，这种游戏机通过配置单个的摄像机采集使用者的图像，进而分析其行为，最后产生指令达到控制游戏的目的。这种方式虽然可以通过图像分析出使用者的行为姿态，但不能够给出使用者的运动矢量，因此游戏的真实感不强。因此需要一种互动性更好，操作起来更方便，给游戏者真实感更强的工作模式来提高游戏的可玩性。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术存在的问题及缺点，提供一种交互性更强、操作更简便、真实感更强的基于双目视觉的游戏控制器。本专利技术技术方案为基于双目视觉的游戏控制器，通过电缆或无线与游戏主机相连，供使用者操纵所述的游戏主机，其特征在于基于双目视觉的游戏控制器包括双目视觉图像采集机构、游戏控制器主机，双目视觉图像采集机构通过电缆与游戏控制器主机相连，游戏控制器主机输出指令3控制游戏主机，双目视觉图像采集机构采集游戏者的行为图像。所述的游戏控制器主机包括运算机构、存储机构、行为姿态分析机构、指令输出机构、处理单元，运算机构将双目视觉图像采集机构采集的图像经过图像去噪、增强预处理后存储到存储机构中，行为姿态分析机构通过双目视觉法分析存储机构中的图像产生相应行为指令，行为指令通过电缆传给指令输出机构，指令输出机构将相应的行为指令传给游戏主机控制游戏主机的虚拟角色的行为，处理单元控制电缆的调用和释放。所述的行为姿态分析机构分析图像过程按以下步骤进行(1)、用快速特征匹配算法对双目视觉图像采集机构采集的图像产生对应图像的对应点匹配；(2)、根据匹配结果计算出距离信息；(3)、根据匹配结果与模板数据库比较识别出姿态信息，模板数据库是通过海量数据训练得出贮存在存储机构内；(4)、将姿态信息和距离信息转变成相应的行为指令。指令输出机构与游戏主机的之间传输方式为有线传输或无线传输，有线传输选择通用串行电缆(USB-0TG)传输、PS/2接口传输或IEEE1 394接口传输；无线传输选择蓝牙传输、射频(RF)、超宽带(，B)或红外传输。为指令和游戏指令。行为i态:析机构分析使用者:动作姿i如手动、、跑步等，并产生相应行为指令。此外，本专利技术的游戏控制器的控制方法1、通过双目视觉图像采集机构取得游戏者的图像；2、根据取得的图像分析使用者的动作行为并生成相应行为指令和游戏指令；3、将行为指令和游戏指令传给游戏主机来控制游戏主才几。在本专利技术中，不需要与游戏者进行接触就可以理解游戏者的动作行为。双目视觉图像采集机构采集到游戏者的图像数据，然后由行为姿态分析机构识别出游戏者的姿态行为，如走路、跑步、举起双手、单手做攻击姿势等，进而生成行为指令控制游戏中的虛拟角色的行为。此外，在本专利技术中，不需要与游戏者进行接触就可以判断游戏者是在向前跑还是向后跑，是慢跑还是快跑，是走路还是跑步。这些功能是通过双目视觉图像采集机构采集的两幅游戏者的图像数据，由姿态分析机构分析图像数据并计算出游戏者距离双目视觉图像采集机构的距离，再根据多次分析的结果判断出游戏者的运动矢量，进而生成行为指令控制游戏中的虚拟角色的行为。本专利技术中分别采用了人动作姿态识别算法来增强游戏的可操作性、可玩性和真实性，提供给游戏主机一种全新的操控模式。使游戏主机具有交互性更强、操作更简便、真实感更强的特点。在本专利技术中，游戏者的面部表情将会实时的反映到游戏中的虛拟角色上，使游戏的可玩性更强。面部表情分析机构分析使用者的面部表情如哭、笑、难过等，并产生相应游戏指令。这些功能是通过可选配的面部表情分析机构来完成的。附图说明图l是本专利技术的游戏控制器示意图2是本专利技术的游戏控制器主机的示意图3是本专利技术的双目视觉系统测距的原理图。具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步的描述。如图l所示，本专利技术通过电缆3与游戏主机相连，供使用者操纵所述的游戏主机，本专利技术包括双目视觉图像采集机构2、游戏控制器主机l,双目视觉图像采集机构1通过电缆与游戏控制器主机1相连，游戏控制器主机1输出行为指令或行为指令和游戏指令控制游戏主机，双目视觉图像采集机构1采集游戏者的行为图像。双目视觉图像采集机构1以高帧频的速度采集游戏者的图像，并通过电缆与游戏控制器主机1相连。本专利技术的游戏控制器主机如图2所示，所述的游戏控制器主机由运算机构、存储机构、行为姿态分析机构、指令输出机构、处理单元组成，运算机构将双目视觉图像采集机构采集的图像经过图像去噪、增强等预处理后存储到存储机构中，行为姿态分析机构通过动作姿态识别算法分析存储机构中图像的产生相应行为指令，行为指令通过电缆传给指令输出机构，指令输出机构将相应的行为指令传给游戏主机控制游戏主机的虚拟角色，处理单元控制电缆的调用和释放。所述的行为姿态分析机构分析图像过程按以下步骤进行(1)、用快速特征匹配算法对双目视觉图像采集机构采集的图像产生对应图像的对应点匹配；(2)、根据匹配结果计算出距离信息；(3)、根据匹配结果与模板数据库比较识别出姿态信息，模板数据库是通过海量数据训练得出贮存在存储机构内；(4)、将姿态信息和距离信息转变成相应的行为指令。当游戏者玩游戏时，双目视觉图^f象采集机构1采集游戏者的行为图像经运算机构进行图像预处理并保存图像到存储机构中，行为姿态分析机构通过分析存储机构中图像的产生相应行为指令，行为指令通过电缆传给指令输出机构，指令输出机构最后将相应的指令传给游戏主机。所述游戏控制器主机只提供相应的行为指令和游戏指令，是属于游戏主机的周边设备，行为指令和游戏指令的协议由专利技术方定义并提供给相关的游戏机厂商，也可以根据游戏机厂商要求定制。5在本专利技术的优选实施方式中，指令输出机构与游戏主机的之间传输方式分为有线传输和无线传输，有线传输可选择通用串行电缆(USB-0TG)传输、PS/2接口传输或IEEE1394接口传输。无线传输可以选择蓝牙传输、射频(RF)、超宽带(UWB)或红外传输。本专利技术的游戏装置中运算机构可以是台式PC的微处理器，也可以是嵌入式樣i处理器DSP或DSP加FPGA。在本专利技术的优选实施方式中，双目摄像机构包括两台摄像机，摄像机可采用可见光CCD、红外探测器，根据实际使用的要求还可以配置其它类型的摄像机。图3是双目视觉成像原理图。双目视觉中本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于双目视觉的游戏控制器，通过电缆或无线与游戏主机相连，供使用者操纵所述的游戏主机，其特征在于：基于双目视觉的游戏控制器包括双目视觉图像采集机构、游戏控制器主机，双目视觉图像采集机构通过电缆与游戏控制器主机相连，游戏控制器主机输出指令控制游戏主机，双目视觉图像采集机构采集游戏者的行为图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄立，
申请(专利权)人：武汉市高德电气有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]