[发明专利]基于人体骨骼追踪控制智能电视的人机交互方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于智能电视的人机交互方法。

背景技术

智能电视拥有传统电视厂商所不具备的应用平台优势。连接网络后，能提供 IE浏览器、全高清3D体感游戏、视频通话、家庭KTV以及教育在线等多种娱 乐、资讯、学习资源，并可以无限拓展，还能分别支持组织与个人、专业和业余 软件爱好者自主开发、共同分享数以万计的实用功能软件。它将实现网络搜索、 IP电视、视频点播(VOD)、网络新闻等各种应用服务。用户可以搜索电视频道 和网站，录制电视节目，能够播放卫星和有线电视节目以及网络视频。智能电视 将为广大用户打造一个可加载无限的内容、无限的应用的开放的系统平台，并可 以根据自身需要进行个性化安装，使电视永不过时。

对智能电视进行控制，一直沿用传统电视机所使用的红外遥控器的方法，能 够完成开关机、选台、音量控制等无脑化操作。但对智能电视的控制，这样的操 作已经渐显乏力，有些操作甚至已经无法实现。比如在浏览网页时，遥控器无法 快速定位，费时费力；需要输入文字或符号时，即便有虚拟键盘，同样足够繁琐； 更可怕的是，随着越来越多游戏应用的加入，很多游戏已经直接放弃使用传统遥 控器。

针对以上情况，各个智能电视厂家也都推出了相应的解决方案，然而目前并 没有一家敢称之为完美。下面将对目前智能电视的几种常见操控设备进行总结， 悉数其优缺点。

传统遥控器：目前仍为主流的控制器，能够实现对电视功能的操作。其优点 为操作简单，符合用户的传统使用习惯。缺点为定位困难，无滑动指针，输入方 式繁琐。

全键盘触摸遥控：鉴于多数遥控装置的输入困难，而这在智能电视的应用中 又是很关键的一环，于是有部分厂商推出了全键盘触摸遥控，正面与普通遥控器 一样，但是背面比全键盘手机的键盘还多了一块触摸区，集普通遥控与智能遥控 一体，使用时不需要来回更换设备。其优点为输入方便，操控设备一体。缺点为 成本较高，键盘按键密集不适合老年人使用。

键盘鼠标：键盘鼠标的PC版标配也被移植到了电视机上，如今很多智能电 视都支持USB外接键盘鼠标操作，部分机型甚至支持无线键鼠，与普通遥控各 司其职，是目前最简易实用的操控设备，只是在响应速度上还无法达到与电脑上 一样的体验效果。其优点为上手容易，设备通用，操控简便。缺点为有线键鼠使 用距离太近，无线键鼠则反应稍显迟钝。

手机、平板电脑：目前基于安卓系统的智能电视推出的一项新应用——多屏 互动。在电视或手机平板等智能终端安装多屏互动app后，手机、平板即可变身 为虚拟遥控，实现电视机的间接触摸控制。其优点是触控操作，使用起来方便， 无需其他遥控设备辅助。缺点为应用目前仅限安卓智能手机或平板电脑。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于智能电视的，方便快捷的人机交互方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种基于人体骨骼追踪控制 智能电视的人机交互方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、将智能电视与Kinect传感器相连，在智能电视自带的智能系统中 对是否进入姿态识别控制的手势进行定义，将进入姿态识别控制及不进入姿态识 别控制定义为不同的手势；

第二步、根据实际测量得到的人体手掌的大小，计算得到手掌区域的大小， 控制者做出手势后，利用Kinect传感器上的深度传感器来获取深度图像，在该 深度图像上根据计算得到的手掌区域大小及手掌坐标截取实时手掌图像，对实时 手掌图像进行二值化处理后，得到实时手势图；

第三步、将实时手势图与已定义的手势进行比较，若为进入姿态识别控制， 则进入下一步，否则，Kinect传感器继续等待捕捉图像；

第四步、进入姿态识别控制后，通过Kinect传感器实现骨骼追踪，完成真 人到虚拟人的映射，控制者以一只手的动作完成光标的移动，以另一只手的动作 完成功能操作，其中：

以一只手的动作完成光标的移动包括以下步骤：

提取虚拟人中的手肘点和手掌点，以手肘点为圆心，预设的长度为半径做圆， 形成手肘圆，当手掌点位于手肘圆内或位于手肘圆上时，不进行操作，当手掌点 位于手肘圆外时，根据手肘圆圆心指向手掌点的方向来控制光标的移动方向；

以另一只手的动作完成功能操作包括以下步骤：