基于体感技术的电子演示系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于体感技术的电子演示系统，包括用于实时向被演示者展示内容的屏幕、将演示者的演示内容投放到屏幕上的投影装置，其特征在于所述系统还包括用于捕获演示者动作的体感装置、与投影装置连接的信息处理装置，所述体感装置将捕获演示者动作的图像传输给信息处理装置，所述信息处理装置根据演示者动作的图像判断演示者演示指令和演示内容，并通过投影装置将演示内容实时投放到屏幕上进行实时演示。该系统将多媒体技术、图形图像处理技术、机器视觉技术有机结合起来，替代黑板的作用，大大丰富了现场演示的最佳效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于体感设备
，具体涉及一种基于体感技术的电子演示系统及其电子演示方法。
技术介绍
课堂和办公环境离不开演示，以前黑板是最主要的演示道具，而现在多媒体技术的发展使黑板渐渐不能满足多媒体展示的要求，从而促使其替代品电子白板的出现。目前，就目前电子白板的应用技术而言，主要是应用触摸屏技术的电子白板。通常是将触摸屏放置在显示设备上，演示者通过手或触摸笔操控电子白板，使电子白板感应到手或触摸笔的运动，完成对电子白板的操控。但是，这种技术需要配备大尺寸，高分辨率的触摸屏和显示设备，对设备的要求高且成本较大。并且演示者只能通过触摸屏来实现对电子白板的操控而不能脱离触摸设备。用户只能通过触摸完成操作，在一定程度上限制了演示者的演示风格和肢体动作，从而影响了演示的最佳效果。本专利技术因此而来。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种基于体感技术的电子演示系统，解决了现有技术中演示系统只能通过触摸屏进行演示，限制了演示者的演示风格和肢体动作，影响演示的最佳效果O为了解决现有技术中的这些问题，本专利技术提供的技术方案是:—种基于体感技术的电子演不系统，包括用于实时向被演不者展不内容的屏幕、将演示者的演示内容投放到屏幕上的投影装置，其特征在于所述系统还包括用于捕获演示者动作的体感装置、与投影装置连接的信息处理装置，所述体感装置将捕获演示者动作的图像传输给信息处理装置，所述信息处理装置根据演示者动作的图像判断演示者演示指令和演示内容，并通过投影装置将演示内容实时投放到屏幕上进行实时演示。优选的,所述体感装置为Kinect设备；所述Kinect设备通过Kinect摄像头拍摄演示者的视频图像，并将演示者的视频图像通过usb数据线传送至信息处理装置。优选的，所述信息处理装置为计算机，所述计算机通过视频输出线与投影装置连接，接收从Kinect设备传来的视频图像，并对视频图像进行处理获取演示者的演示指令和演示内容。优选的，所述投影装置选用投影仪。优选的，所述屏幕设置在投影装置的对侧，并与投影装置的投影范围相适应。本专利技术的另一目的在于提供了一种采用所述的电子演示系统进行电子演示方法，其特征在于所述方法包括以下步骤:(I)通过体感装置捕获演示者动作；(2)信息处理装置根据演示者动作的图像判断演示者演示指令和演示内容，并通过投影装置将演示内容实时投放到屏幕上进行实时演示。优选的，所述方法中演示指令为根据演示者动作的图像判断的演示者手势指令，根据演示者手势指令判断用户需要实时演示的内容。本专利技术是为了克服传统电子白板的不足，提供体积更加小，成本更加廉价，配合演示效果更好的电子白板产品，利用Kinect体感摄像头的辅助，演示者站在摄像头前通过手势操控电子白板，完成演示功能。具体的基于体感技术的电子演示系统由Kinect摄像头、计算机、投影仪、屏幕组成，其中Kinect摄像头用于拍摄包含深度的视频图像，并将所述视频图像通过usb数据线传送至计算机。计算机设备用于接受视频图像，并利用OpenNI自然用户界面开发包，解析所获得的视频图像和其中包含的深度信息，追踪用户的手部位置。并利用手势分割识别算法，分割手部图像并获得手势。计算机响应控制手势，产生控制命令控制画笔在电子白板上绘图，并控制投影仪把影响投射在屏幕上。投影仪用于将计算机生成的即时图像实时地投放出来。屏幕用于实时地向观众展示图像。本专利技术有效地提高了多媒体演示的多样性，将多媒体技术、图形图像处理技术、机器视觉技术有机结合起来，替代黑板的作用，大大丰富了现场演示的最佳效果。相对于现有技术中的方案，本专利技术的优点是:相比现有技术中触摸屏电子白板，本专利技术使用的Kinect设备具有体积小，成本低廉的优点。相比现有技术中触摸屏电子白板，本专利技术使用的计算机、投影仪和屏幕设备目前已经广泛配置在演示场合，如教室、礼堂等，不需要另行购买安装。其更加适合目前的演示领域。本专利技术使用的Kinect设备使得演示者可以使用手势操控电子白板，从一定程度上丰富了演示者的动作，并且演示者不需要离开观众去操作触摸屏。在演示效果上讲，本专利技术较之触摸屏电子白板拥有更好的现场效果。附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述:图1为基于Kinect的电子演示系统的结构示意图；其中有Kinect设备I,计算机2，投影仪3，屏幕4，USB连接线5，视频连接线6和用户(演讲者)7。具体实施例方式以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本专利技术而不限于限制本专利技术的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。实施例如图1所示，本实施例中基于Kinect的电子演示系统(电子白板)的组成包括:Kinect设备I,计算机2,投影仪3和屏幕4。Kinect设备I用于拍摄包含深度信息的视频图像,通过USB线5连接在计算机2上。Kinect设备I放置在面对演示者的位置，并限制演示者的活动范围是Kinect设备I水平视角范围小于57。，垂直视角范围小于43。和传感深度范围在1.2米到3.5米之间。计算机2用于接收从Kinect设备I传来的视频图像，并利用OpenNI开发包对视频图像进行处理，获得手势并产生相应命令，通过USB连接线5与Kinect设备I连接。然后控制投影仪3实时投放画面，通过视频输出线6与投影仪3连接。投影仪3用于实时投放画面，通过视频输出线与计算机2连接。屏幕4用于向观众展示画面，放置在投影仪3的正面。采用的视频图像处理过程按照以下步骤:1、采用基于模糊连通性的区域分割算法分割手掌图像:基于模糊逻辑的区域连通性，相邻像素之间的连通量根据其深度值之间的差异取介于0-1之间的值。前后相邻的像素列构成一条路径，任意一条路径的连通量由路径上相邻像素的连通量最小值。任意两点之间连通量定义为，两点间所有路径的连通量之最大值。通过动态规划算法可以递归地求出任何两点之间的连通量。2、对包含深度信息的视频图像进行处理，利用OpenNI库中的人体识别功能支持，得到人体的掌心节点三维位置。3、计算图像上所有像素点与掌心的连通量:将掌心位置定义为种子点，构造图像上全部点与种子点的连通值。4、对连通值取适当阈值后可以分割出手掌图像。采用的手势识别过程包括以下流程:1、计算手掌图形的Hu不变矩，并利用Hu不变矩之特征识别手势:Hu不变矩中包含了手掌形状的一般特征，并且具有平移和旋转不变性，对于手势识别来说是比较惯用的一种特征。2、从视频流中提取模板手势:利用OpenNI库的支持，可以录制出包含深度信息的视频图像资料保存下来。通过对视频流中的手势进行自动截取，有目的地进行分类整理之后，产生一个模板手势库。本实例中，对演示中比较常用的动作场景进行了录制，包括:播放幻灯片、书写文字、绘制图像、移动光标等动作场景。然后将从这些视频流中截取到的手势进行归类，储存下来作为模板手势库，总共有大约10种手势，每种手势大约150幅模板图像。3、利用随机森林算法训练手势分类器:使用图像处理库OpenCV的机器学习模块，利用随机森林算法对模板手势库中的图像训练，生成了一个手势分类器。4、利用训练完成后的手势分类器对新输入的手掌图像进行识别，测试分类器的准确率。反复测试并调整部分参数后，直到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于体感技术的电子演示系统，包括用于实时向被演示者展示内容的屏幕、将演示者的演示内容投放到屏幕上的投影装置，其特征在于所述系统还包括用于捕获演示者动作的体感装置、与投影装置连接的信息处理装置，所述体感装置将捕获演示者动作的图像传输给信息处理装置，所述信息处理装置根据演示者动作的图像判断演示者演示指令和演示内容，并通过投影装置将演示内容实时投放到屏幕上进行实时演示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊敏，黄治峰，姜文斌，
申请(专利权)人：苏州展科光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：