本发明专利技术涉及无线控制技术领域，其目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种简单的方法用于实现无遥控器的体感控制，大大降低控制的复杂程度和数据的运算量，扩充游戏平台的应用面。本发明专利技术通过光源发出的红外线进行感应，在感应区域内分布等距的红外信号，根据人体在感应区域内反射信号图像上红外信号的距离确定人体在感应区域中的位置。通过在感应区域内分布特定间距的红外信号，在不同的距离上，红外信号之间投影的距离不同，通过这个距离和红外信号的发射角度即可确定人体与光源之间的垂直距离。这种方法简单方便，无需对每个红外信号进行编码，简化的运算过程，大大提高了数据速度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线控制
，更具体的说是一种无须终端控制设备，直接感应人体动作的体感控制中的位置判断的方法。
技术介绍
电动游戏从70年代发展至今已经有了更新换代的变化，在游戏模式上也形成了各自的流派和特点。其中游戏者处于游戏中的感觉越来越受到开发商的重视，使得游戏者与游戏之间具有更高的互动体验，在此基础上也发展出多种游戏平台。老牌游戏机厂家推出的Wii最与众不同的特色是它的标准控制器“Wii Remote”。 WiiRemote的外型为棒状，就如同电视遥控器一样，可单手操作。除了像一般遥控器可以用按钮来控制，它还有两项功能指向定位及动作感应。前者就如同光线枪或鼠标一般可以控制萤幕上的光标，后者可侦测三维空间当中的移动及旋转，结合两者可以达成所谓的“体感操作”。Wii Remote在游戏软件当中可以化为球棒、指挥棒、鼓棒、钓鱼杆、方向盘、剑、枪、手术刀、钳子……等工具，使用者可以挥动、甩动、砍劈、突刺、回旋、射击……等各种方式来使用。体感操作的概念在以往的游戏中已经出现过，但它们通常需要专用的控制器；将体感操作列入标准配备，让平台上的所有游戏都能使用指向定位及动作感应，则可说是Wii的创举。但是Wii游戏平台还无法离开Wii Remote控制器，需要通过其进行游戏操作，在一定程度上影响的游戏者的体感。为此，微软在2010年6月14日发布了其游戏平台XB0X360体感周边外设Kinect， Natal为开发代号。它是一种3D体感摄影机，同时它导入了即时动态捕捉、影像辨识、麦克风输入、语音辨识、社群互动等功能。玩家可以通过这项技术在游戏中开车、与其他玩家互动、通过互联网与其他)(b0X玩家分享图片和信息等。Kinect的最大优势是无需采用任何遥控器进行游戏控制，微软互动娱乐业务副总裁唐 马特里克(Don Mattrick)说“这个技术让我们在不用发售新主机的情况下就可以步入一个互动娱乐的新纪元。”唐·马特里克还说“先前，有种障碍把电动游戏玩家和所有人都分隔了开，，，“现在，有了 Natal，大家都能加入游戏，使用专利技术史上最棒的遥控器——你。”Natal的工作原理，摄像头起到了很大的作用，它负责捕捉人肢体的动作，然后微软的工程师就可以设计程序教它如何去识别、记忆、分析处理这些动作。因此从技术上来说，Natal比Wii的体感高级很多。Natal不只是一个摄像头。虽然它一秒可以捕捉30次， 但是这只是整个系统的一部分。除此之外，还有一个传感器负责探测力度和深度、四个麦克风负责采集声音。它会将游戏者所处的房间形成一个3D影像，然后分析游戏者身体的运动，因此整个系统是着眼于你所处的全部游戏环境，并形成一个综合的控制系统。Natal中有一个功能强大的感觉阵列，其使用的是一种光编码(light coding)技术。不同于传统的ToF或者结构光测量技术，light coding使用的是连续的照明(而非脉冲)，也不需要特制的感光芯片，而只需要普通的CMOS感光芯片，这让方案的成本大大降低。Light coding，顾名思义就是用光源照明给需要测量的空间编上码，说到底还是结构光技术。但与传统的结构光方法不同的是，他的光源打出去的并不是一副周期性变化的二维的图像编码，而是一个具有三维纵深的“体编码”。这种光源叫做激光散斑(laser speckle)，是当激光照射到粗糙物体或穿透毛玻璃后形成的随机衍射斑点。这些散斑具有高度的随机性，而且会随着距离的不同变换图案。也就是说空间中任意两处的散斑图案都是不同的。只要在空间中打上这样的结构光，整个空间就都被做了标记，把一个物体放进这个空间，只要看看物体上面的散斑图案，就可以知道这个物体在什么位置了。当然，在这之前要把整个空间的散斑图案都记录下来，所以要先做一次光源的标定。其标定的方法是这样的每隔一段距离，取一个参考平面，把参考平面上的散斑图案记录下来。假设Natal规定的用户活动空间是距离电视机1米到4米的范围，每隔IOcm取一个参考平面，那么标定下来我们就已经保存了 30幅散斑图像。需要进行测量的时候，拍摄一副待测场景的散斑图像，将这幅图像和我们保存下来的30幅参考图像依次做互相关运算， 这样我们会得到30幅相关度图像，而空间中有物体存在的位置，在相关度图像上就会显示出峰值。把这些峰值一层层叠在一起，再经过一些插值，就会得到整个场景的三维形状了。微软的技术虽然解决了遥控器的问题，但其缺陷在于对每个光信号都进行特定编码(light coding)，这种技术需要高速的后台数据处理，需要有高速的CPU来实现这些反馈数据的计算。由于游戏软件的发展速度远远超过硬件的发展速度，采用这种原理的控制技术将给应用于这种平台的游戏带来极大的局限性，限制了游戏的开发。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种简单的方法用于实现无遥控器的体感控制，大大降低控制的复杂程度和数据的运算量，扩充游戏平台的应用面，并可以进一步推广到其他领域的体感控制上。本专利通过以下技术方案实现上述专利技术目的。本专利技术公开了，在体感识别中，最基本的包括人体空间位置的识别和人体动作的识别。而人体的动作识别是相对于成熟的技术，比如现在运用在影视制作技术中的各种人体建模技术，如人体骨骼建模技术等等，所以体感识别中最关键的是对游戏者在感应区域中的空间位置识别。相对于微软所采用的空间整体建模的技术，本专利技术采用的技术是通过光源发出的红外线进行感应，在感应区域内分布等距的红外信号，根据人体在感应区域内反射信号图像上红外信号的间距或偏移确定人体在感应区域中的位置。本专利技术通过在感应区域内分布特定间距的红外信号，由于在不同的距离上，红外信号之间投影的间距不同，反射回来的信号的位置偏移也不同，但在同一位置上信号的间距和偏移是固定的，因此只要知道了这个间距或偏移和红外信号的发射角度即可确定人体与光源之间的垂直距离。这种方法简单方便，无需对每个红外信号进行编码，简化的运算过程，大大提高了数据速度。上述的感应区域为正对光源的空间，具有X、Y、Z三个方向，所述光源位于感应区域的一侧XY平面上，所发出的红外线呈扇形照射，所述方法具体包括以下步骤51.从光源出发，在正对光源的感应区域内X方向或Y方向或X和Y方向等距分布多个红外信号，构成红外信号阵列；52.当人体位于所述感应区域时，接收人体反射的红外信号，形成反射信号图像；S3.根据所述反射信号图像上红外线信号的间距或偏移确定人体在感应空间内的位置。本方法与微软所采用的技术相似，同样是在感应区域中形成一个“感觉阵列”，但无需对信号进行编码，因此不会形成如微软技术所述的“体编码”。将多个红外信号从光源出发，按特定的角度呈扇形均勻的分布在感应区域内，形成所谓的感觉阵列。这样在每个垂直于Z轴的XY平面上，光源发出红外信号的投影由近而远逐步扩散，在Z轴方向上呈三角形或金字塔形或锥形分布，光源位于顶点位置。当人体与光源的距离不同时，红外信号投影在人体身上所产生的信号间距或反射回来的偏移也不同，因此可以通过此间距或偏移推算出人体与光源之间的距离，由此确定人体在感应区域内的位置。本专利技术所述步骤Sl中所述光源在X方向或Y方向或XY平面上居中设置，步骤S3 中所述人体在感应空间内的位置为人体与光源在Z方向上本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄光硕，吴宇晖，
申请(专利权)人：广州市迪拓信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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