一种基于颜色、计算机视觉和网格划分的人机交互方法技术

本发明专利技术提供一种基于颜色、计算机视觉和网格划分的人机交互方法，是指在具有图像解析能力的电子设备中，将交互界面用网格划分，指定触发设备响应的颜色，并解析通过摄像头获取的摄像范围内的环境图片，按照一定的算法计算出和指定颜色匹配的像素点的统计量，根据统计量的结果来确定是否触发设备响应，完成用户自定义事件。本发明专利技术的优点在于改进现有的人机交互方式，基于体感完成人机交互。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供，是指在具有图像解析能力的电子设备中，将交互界面用网格划分，指定触发设备响应的颜色，并解析通过摄像头获取的摄像范围内的环境图片，按照一定的算法计算出和指定颜色匹配的像素点的统计量，根据统计量的结果来确定是否触发设备响应，完成用户自定义事件。本专利技术的优点在于改进现有的人机交互方式，基于体感完成人机交互。【专利说明】—种基于颜色、计算机视觉和网格划分的人机交互方法
本专利技术涉及人机交互的
，具体涉及ー种基于顔色、计算机视觉和网格划分的人机交互方法。
技术介绍
近些年来，人们的生活水准不断提高，特别是对于计算机等电子行业，在要求可靠性和过硬的质量的前提下，开始注重产品的易用性，往往具有优秀设计的人机交互方法的电子产品，更容易获得市场的认可，苹果就是ー个最典型的例子。计算机等电子行业的飞速发展，带动了人机交互技术的革新，新型的人机交互技术层出不穷，世界各大电子厂商，都在致カ于研究更好的人机交互技木，从而让自己的产品为用户提供更好更高效的服务，来获取用户的青睐，在竞争激励的电子市场中占据一席之地。本专利技术是一种基于顔色、计算机视觉和网格划分的人机交互方法，通过摄像头获取摄像范围内的环境，转换成图片，并将图片的像素按照一定的算法处理，根据处理的结果触发用户自定义的事件，来完成人机交互。本专利技术提供一种基于顔色、计算机视觉和网格划分的人机交互方法，是指在具有图像解析能力的电子设备中，将交互界面用网格划分，指定触发设备响应的顔色，并解析通过摄像头获取的摄像范围内的环境图片，按照一定的算法计算出和指定顔色匹配的像素点的统计量，根据统计量的结果来确定是否触发设备响应，完成用户自定义事件。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题为:本专利技术提供了ー套新型的人机交互方法，能够让用户不接触电子设备的前提下，通过肢体控制颜色道具来完成和电子设备的交互。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案为:一种基于顔色、计算机视觉和网格划分的人机交互方法，该方法在具有图像解析能力的电子设备中，将交互界面用网格划分，指定触发设备响应的顔色，并解析通过摄像头获取的摄像范围内的环境图片，按照一定的算法计算出和指定顔色匹配的像素点的统计量，根据统计量的结果来确定是否触发设备响应，完成用户自定义事件；该具有图像解析能力的电子设备包括顔色设定模块，网格划分模块，摄像头抓取环境模块，图片解析模块和网格事件触发模块；该具有图像解析能力的电子设备为计算机、手机或平板电脑，该方法所需外部设备还包括:外部环境中的顔色道具和摄像头，该颜色道具为带颜色球和/或布条；其中:颜色设定模块，用于在具有图像解析能力的电子设备的程序中设定触发网格事件的顔色值和标准的像素点统计量，所述设定至少包含程序内部设定和读取环境设定；其中程序内部设定，是指在电子设备程序的设计过程中，在该程序内部指定触发网格事件的颜色值和像素点统计量；读取环境设定，是指在电子设备程序的运行过程中，解析摄像头获取的包含顔色道具的外部环境图片，根据解析的像素点的颜色值、统计量来设定触发网格事件的颜色值和像素点统计量；其中颜色值指颜色的RGB值；像素点统计量是指像素点个数求和，像素点RGB值求和、求平均值、求方差、求高阶矩和/或求谱分析统计量；网格事件是指在网格划分模块划分的网格区域中的像素点统计量满足颜色设定模块设定好的标准的像素点统计量的要求时，触发事件，事件的内容可以由用户自定义，类似于鼠标点击事件，该模块为其它模块提供标准数据支持；网格划分模块，用于按照用户的需求将具有图像解析能力的电子设备的交互界面划分成任意块网格，每个网格的类型是三角形、四边形这样的任意多边形，或者是圆形，椭圆形，星形这样的任意封闭的几何图形，并记录网格划分算法，其中网格划分算法是指划分成设计者需要的网格所采用的数学方法，即将交互界面T按照fun (T.S，T.1ocarr, funtype)数学方法分割成 η 块，记录为 Tx= {Tl, Τ2…Tn}，T.s=Tl.S+T2.S+…+Tn.s,其中Τ.s是交互界面T的面积,Τ.1ocarr是T中定义的各个坐标点，funtype是划分后每个网格的类型(如四边形)，fun ()函数由用户自定义。该模块为其它模块提供网格划分方法支持；摄像头抓取环境模块，用于利用摄像头设备，实时获取摄像头摄像范围内的包含颜色道具的外部环境，并将获取的字节流转换成以帧为单位的图片，将转换结果提交给图片解析模块使用；图片解析模块，用于将摄像头抓取环境模块提供的图片按照网格划分模块中提供的网格划分算法进行网格区域划分，并按照匹配算法计算图片被划分后的每个网格区域的像素点统计量，并记录下该统计量，提交给网格事件触发模块，其中匹配算法是指对于一个像素点，其RGB值的三个颜色分量分别为RX，GY, BZ,颜色指定模块提供的指定颜色的RGB值的三个颜色分量分别为C - RX, C - GY, C - BZ,如果满足一定的函数关系式f(C-RX, C-GY, C-ZB)=g(RX, GY, BZ),则认为该像素点的颜色值与指定颜色的颜色值匹配，即该像素点是计算像素点统计量的一个元素，其中函数关系式f ()和g ()由用户自定义或者预先设定；网格事件触发模块，是指将来自图片解析模块的统计量与颜色设定模块提供的标准的像素点统计量进行比较，比较方法由用户自定义或者预先设定，如果比较结果满足要求，则触发网格事件，反之，则不做任何处理。进一步的，所述颜色设定模块的实现过程如下:(Al)、设定触发网格事件的颜色值，其RGB的三个颜色分量记为C_RX，C-GY, C-BZ,颜色值可以设置多个，设置方法至少包含程序内部设定和读取环境设定两种方法；(A2)、程序内部设定是指在电子设备程序的设计过程中，在该程序内部指定触发网格事件的颜色值和像素点统计量；(A3)、读取环境设定是指在电子设备程序的运行过程中，解析摄像头获取的包含颜色道具的外部环境图片，根据解析的像素点的颜色值、统计量来设定触发网格事件的颜色值和像素点统计量；`(A4)、设定触发网格事件的标准的像素点统计量，记为S，该统计量可以是像素点个数和，像素点RGB值求和、求平均值、求方差、求高阶矩和/或求谱分析；(A5)、为其它模块提供标准数据支持。进一步的，所述网格划分模块的实现过程如下:(BI)、按照用户的需求，将具有图像解析能力的电子设备的交互界面划分成任意块网格，每个网格是三角形或四边形，或者是圆形，椭圆形或星形，并记录网格划分方法； ( B2 )、为其它模块提供网格划分方法支持。进ー步的，所述摄像头抓取环境模块的实现过程如下:(Cl)、摄像头实时获取摄像范围内的包含顔色道具的外部环境字节流数据，并将字节流转换成图片；( C2 )、将图片提交给图片解析模块使用。进ー步的，所述图片解析模块的实现过程如下:(D1)、获取来自摄像头抓取环境模块提交的图片； (D2)、根据网格划分模块中设定的网格划分方法将图片按照与电子设备的交互界面相对应的网格进行划分，划分的网格数记为N ；(D3)、依次对N个网格区域里的图片的每个像素点和顔色设定模块设定的颜色进行匹配运算，记网格区域里的图片的一个像素点的RGB的三个颜色分量为RX，GY, BZ，运算函数分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于颜色、计算机视觉和网格划分的人机交互方法，其特征在于：该方法在具有图像解析能力的电子设备中，将交互界面用网格划分，指定触发设备响应的颜色，并解析通过摄像头获取的摄像范围内的环境图片，按照一定的算法计算出和指定颜色匹配的像素点的统计量，根据统计量的结果来确定是否触发设备响应，完成用户自定义事件；该具有图像解析能力的电子设备包括颜色设定模块，网格划分模块，摄像头抓取环境模块，图片解析模块和网格事件触发模块；该具有图像解析能力的电子设备为计算机、手机或平板电脑，该方法所需外部设备还包括：外部环境中的颜色道具和摄像头，该颜色道具为带颜色球和/或布条；其中：颜色设定模块，用于在具有图像解析能力的电子设备的程序中设定触发网格事件的颜色值和标准的像素点统计量，所述设定至少包含程序内部设定和读取环境设定；其中程序内部设定，是指在电子设备程序的设计过程中，在该程序内部指定触发网格事件的颜色值和像素点统计量；读取环境设定，是指在电子设备程序的运行过程中，解析摄像头获取的包含颜色道具的外部环境图片，根据解析的像素点的颜色值、统计量来设定触发网格事件的颜色值和像素点统计量；其中颜色值指颜色的RGB值；像素点统计量是指像素点个数求和，像素点RGB值求和、求平均值、求方差、求高阶矩或求谱分析统计量；网格事件是指在网格划分模块划分的网格区域中的像素点统计量满足颜色设定模块设定好的标准的像素点统计量的要求时，触发事件，事件的内容可以由用户自定义，类似于鼠标点击事件，该模块为其它模块提供标准数据支持；网格划分模块，用于按照用户的需求将具有图像解析能力的电子设备的交互界面划分成任意块网格，每个网格的类型是三角形、四边形这样的任意多边形，或者是圆形，椭圆形，星形这样的任意封闭的几何图形，并记录网格划分算法，其中网格划分算法是指划分成设计者需要的网格所采用的数学方法，即将交互界面T按照fun（T.s,T.locarr,funtype）数学方法分割成n块，记录为Tx={T1,T2…Tn}，T.s=T1.S+T2.S+…+Tn.s，其中T.s是交互界面T的面积，T.locarr是T中定义的各个坐标点，funtype是划分后每个网格的类型，fun（）函数由用户自定义，该模块为其它模块提供网格划分算法支持；摄像头抓取环境模块，用于利用摄像头设备，实时获取摄像头摄像范围内的包含颜色道具的外部环境，并将获取的字节流转换成以帧为单位的图片，将转换结果提交给图片解析模块使用；图片解析模块，用于将摄像头抓取环境模块提供的图片按照网格划分模块中提供的网格划分算法进行网格区域划分，并按照匹配算法计算图片被划分后的每个网格区域的像素点统计量，并记录下该统计量，提交给网格事件触发模块，其中匹配算法是指对于一个像素点，其RGB值的三个颜色分量分别为RX,GY,BZ，颜色指定模块提供的指定颜色的RGB值的三个颜色分量分别为C‐RX,C‐GY,C‐BZ,如果满足一定的函数关系式f(C‐RX,C‐GY,C‐ZB)=g(RX,GY,BZ),则认为该像素点的颜色值与指定颜色的颜色值匹配，即该像素点是计算像素点统计量的一个元素，其中函数关系式f（）和g（）由用户自定义或者预先设定；网格事件触发模块，是指将来自图片解析模块的统计量与颜色设定模块提供的标准的像素点统计量进行比较，比较方法由用户自定义或者预先设定，如果比较结果满足要求，则触发网格事件，反之，则不做任何处理。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋友，谢鹏志，杜鹏宇，秦曼，张野，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：