带手持设备的装置及手持设备运动的识别方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种带有手持设备的装置，其中手持设备包括手持部分和位于手持部分两端的可识别部分；装置包含有摄像设备，用于捕捉所述手持设备的实时图像；装置还内嵌有图像处理模块，用于根据实时图像获取可识别部分的实时图像信息，并根据实时图像信息确定所述手持设备的运动。本发明专利技术的装置采用获取图像的方式识别手持设备的运动。本发明专利技术还公开了一种手持设备运动的识别方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带手持设备的装置。本专利技术还涉及一种手持设备运动的识别方法。
技术介绍
在手持设备的运动识别领域，目前通常采用加速度传感器或陀螺仪传感器来捕捉手持设备的运动状态。但在实际应用中，这类传感器只能提供相对的位置或角度的变化 (见图1)，对于类似在垂直平面内平移的运动(见图幻无法准确的进行识别。而在基于视频的游戏装置
中，通常通过直接识别游戏者的姿势来获取游戏所需要的信息。这种方法对于周边环境及游戏者衣着等有一定的要求，会出现误识别的问题。如在中国专利技术专利申请公开说明书(公开号CN1743041，公开日2006年3月8日)中所公开的技术方案，通常用于识别游戏者的整体动作，对于手部动作的变化无法准确识别。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种带有手持设备的装置，其能在使用过程中准确识别手持设备的运动。为解决上述技术问题，本专利技术的带有手持设备的装置，其中手持设备包括手持部分和位于手持部分两端的可识别部分；该装置包含有摄像头，用于捕捉该手持设备的实时图像；该装置还内嵌有图像处理模块，用于获取可识别部分的实时图像信息，并根据实时图像信息确定手持设备的运动。本专利技术还提供一种带有手持设备的装置中手持设备运动的识别方法为手持设备的两端设置有可识别部分，装置上包含有摄像头，摄像设备捕捉手持设备的实时图像后传输给内嵌于装置的图像处理模块，图像处理模块从实时图像中获取可识别部分的实时图像信息，而图像处理模块根据实时图像信息确定手持设备的运动。本专利技术的基于实时视频的手持设备运动识别方法，不仅可以与陀螺仪与加速度等传感器配合使用，弥补这些传感器在平移运动检测方面的不足，还可以独立应用，实现手持设备的平面定位、空间姿态的识别等。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明图1为手持设备的角度变化示意图；图2为手持设备平移示意图；图3为本专利技术的带有手持设备的装置示意框图；图4为本专利技术的一具体实施中手持设备结构示意图；图5为本专利技术的另一具体实施中手持设备结构示意图；图6为手持设备的运动轨迹示意图7为本专利技术中手持设备与摄像设备所处平面垂直的示意图；图8为本专利技术中手持设备与摄像设备所处平面平行的示意图；图9为手持设备与摄像设备呈任一角度的示意图；图10为本专利技术的识别方法流程示意图。具体实施例方式本专利技术的带有手持设备的装置(见图幻，其中手持设备10包括手持部分13和位于手持部分两端的可识别部分11和12 ；装置包含有摄像设备，用于捕捉手持设备的实时图像。装置中摄像设备的具体设置可为在装置20内集成设置摄像设备21，还有一种可为外接摄像设备。装置还内嵌有图像处理模块22，用于根据实时图像获取可识别部分的实时图像信息，并根据实时图像信息确定手持设备10的运动。图像处理模块可为图像处理芯片来实现，图像处理功能也可通过软件算法来实现(即图像处理的软件算法在装置上运行)。手持设备形状可为常规的设计。在本方案中，手持设备采用柱形设计，在设备的两端各有一个可被识别的部分(见图4)。可识别部分可采用任何形状，从图像识别方面的考虑，手持设备的可识别部分可被设计为半球形(见图幻。为减少环境颜色对图像识别的影响，手持设备两端的可识别部分可采用不同的颜色进行区分，这样的设计有利于控制器方向的识别。手持设备的可识别部分也可设计为高亮色彩、发光体或具反光效果(如荧光效果，通过涂覆荧光材料制备而成)。手持设备的可识别部分可采用发光设计，且两端所发出的光线具有不同颜色，光源要求柔和均勻，且尽量与周围环境颜色不同，避免干扰。同时还可通过手持设备可识别部分颜色的不同来区分不同的手持设备，以确保多个手持设备之间互不干扰。本专利技术的带有手持设备的装置中手持设备运动的识别方法，包括采用摄像设备捕捉手持设备的实时图像，后传输给图像处理模块；图像处理模块从实时图像中获取可识别部分的实时图像信息，而后根据可识别部分的实时图像信息确定手持设备的运动。本专利技术的识别方法，能通过可识别部分的实时图像信息，实现手持设备的定位功能，具体可为手持设备两端各有一个可识别部分，若两端的可识别部分均被识别到，则将这两点直线连线的中点作为手持设备所在的位置；若只有一个部分被识别到，则将该部分所在位置作为手持设备所在位置；根据实时图像，获取其运动轨迹(见图6)，同时将该运动轨迹转换为实际可用的一系列坐标。本专利技术的识别方法，能通过可识别部分的实时图像信息，实现手持设备相对摄像设备位置的前后定位功能，具体可为若手持设备两端的可识别部分均被识别到，且图像中识别出的两部分面积相当，则可以继续。持续获取两部分之间的距离，若距离增大，则手持设备相对摄像设备的位置变近；若距离减小，则手持设备相对摄像设备的位置变远；同时将变近或变远的信息转换为实际可用的移动信息。本专利技术的识别方法，能通过可识别部分的实时图像信息，实现手持设备空间姿态获取的功能，具体可为分析图像中手持设备两端可识别部分的面积的大小。由于两端的颜色不同，因此可以较容易的区分手持设备的方向。以可识别部分设计为半球形为例，根据两端面积大小的不同，可以大致分析出手持设备所处的角度位置若图像中识别到手持设备一端的可识别部分，且该部分接近圆形，则可以认为手持设备与摄像设备所处平面(即摄像设备镜头所处的平面)垂直(见图7)；若图像中识别到手持设备两端的可识别部分，且两部分大小接近，则可以认为手持设备与摄像设备所处平面平行(见图8)，手持设备位于摄像头的正前方；若图像中识别到手持设备两端的可识别部分，且两部分面积有一定的差异，则可以根据差值的大小确定具体的角度位置(见图9)；若图像中识别到手持设备一端的可识别部分，但该部分与圆形相差较大，则可以认为手持设备的另一端可识别部分被遮挡，此时手持设备的位置可参考上一可识别位置以及识别部分面积的大小变化进行推测。最后将得出的分析结果转换为实际可用的角度信息。一个具体的图像处理模块的处理流程见图10，介绍如下先检测图像中手持设备的可识别部分图像； 若未检测到目标，提示手持设备不在摄像范围内，等待下一帧图像若检测到1个目标(即检测到一端可识别部分)，则将该目标所在位置确定为手持设备所在位置，并将该位置转换为可用的二维平面坐标；若目标形状接近圆形，则可判断手持设备与摄像设备所在平面垂直，如图7所示情况；若目标形状与圆形相差较大，则手持设备可能有部分被遮挡，此时可根据之前分析得出的结果推测出手持设备可能的姿态；若检测到2个目标，则将两个目标所在位置直线连线的中点确定为手持设备所在位置，并将该位置转换为可用的二维平面坐标；若两个目标大小相近，则可判断手持设备与摄像设备(可为摄像头)所在平面平行，如图8所示情况。并记录两个目标之间的距离，作为判断手持设备距摄像设备相对距离变化的依据；若两个目标大小有一定的差距，则可判断手持设备与摄像设备所在平面有一定的夹角，如图9所示情况，角度的大小和目标大小的关系与手持设备可识别部分的设计有关；最后，得出实际可用的二维坐标信息及手持设备相对摄像设备坐在平面的角度信息；等待获取下一帧图像。权利要求1.一种带有手持设备的装置，其特征在于所述手持设备包括手持部分和位于所述手持部分两端的可识别部分；所述装置包含有摄像设备，用于捕捉所述手持设备的实时图像；所述装置还内嵌有本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种带有手持设备的装置，其特征在于：所述手持设备包括手持部分和位于所述手持部分两端的可识别部分；所述装置包含有摄像设备，用于捕捉所述手持设备的实时图像；所述装置还内嵌有图像处理模块，用于根据所述实时图像获取所述可识别部分的实时图像信息，并根据所述实时图像信息确定所述手持设备的运动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李霆，
申请(专利权)人：鼎亿数码科技上海有限公司，鼎亿公司，
类型：发明
国别省市：31