[发明专利]一种用于3D交互的专用处理器

说明书

本发明公开了一种用于3D交互的专用处理器，该专用处理器包括：图像处理电路，用于获取采集设备采集的包含交互对象的不可见光图像，并提取不可见光图像中交互对象的骨架数据；输出电路，用于将骨架数据输出至3D交互设备。通过上述方式，本发明能够提高数据处理速度，减小成本，无需其他的处理器进行数据二次处理。

技术领域

本发明涉及3D交互技术领域，特别是涉及一种用于3D交互的专用处理器。

背景技术

人机交互、人机互动(简称HCI或HMI Human–Computer Interaction或Human–Machine Interaction)，是一门研究系统与用户之间的交互关系的学问。系统可以是各种各样的机器，也可以是计算机化的系统和软件。人机交互界面通常是指用户可见的部分。用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操作。

在人机交互中，3D交互已经越来越被广泛的应用，3D交互主要是通过获取交互对象的深度图像，再将深度图像传输计算机或其他智能终端，以实现人机交互。

目前完成上述工作必须要多个处理器或者多个设备，例如，第一处理器仅能够输出原始的深度数据，对深度数据的进一步处理(比如深度数据的预处理、人体检测、骨架识别等)则是在其他智能终端的处理器上实现的。因而对于含不同处理器的智能设备，都需要经过不同的适配处理，无疑增加了开发的难度；另外，数据之间的传输往往都要经过压缩以及解压处理，导致一些基于深度相机的应用有延时产生。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种用于3D交互的专用处理器，能够提高数据处理速度，减小成本，无需其他的处理器进行数据二次处理。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于3D交互的专用处理器，该专用处理器包括：图像处理电路，用于获取采集设备采集的包含交互对象的不可见光图像，并提取不可见光图像中交互对象的骨架数据；输出电路，用于将骨架数据输出至3D交互设备。

其中，还包括：存储电路，用于存储参考图像以及采集设备的参数；图像处理电路具体包括：深度数据计算电路，连接存储电路以及采集设备，用于计算不可见光图像的深度数据；数据提取电路，连接深度数据计算电路，用于根据不可见光图像的深度数据，提取不可见光图像中交互对象的骨架深度数据。

其中，图像处理电路具体包括：深度数据计算电路，连接外部存储器以及采集设备，用于计算不可见光图像的深度数据；数据提取电路，连接深度数据计算电路，用于根据不可见光图像的深度数据，提取不可见光图像中交互对象的骨架深度数据。

其中，采集设备为结构光深度相机；结构光深度相机包括投影模组以及采集模组，投影模组用于向交互对象投影结构光图案，采集模组用于采集包含交互对象的不可见光图像；专用处理器设置于采集设备中。

其中，深度数据计算电路包括偏移值计算电路以及深度值计算电路；偏移值计算电路用于对不可见光图像以及参考图像进行相关计算，得到不可见光图像与参考图像的偏移值；深度值计算电路用于根据偏移值以及采集设备的参数计算得到不可见光图像中每个像素的深度值。

其中，深度值计算电路具体用于根据以下公式计算得到不可见光图像中每个像素的深度值：其中，Z_D不可见光图像中每个像素点的深度值，Z₀为参考图像中每个像素点的深度值，B为投影模组与采集模组之间的距离，f为采集模组的焦距，Δu为偏移值。

其中，偏移值计算电路具体用于根据不可见光图像和参考图像中的散斑图案的相似程度，确定不可见光图像中每个像素相对于参考图像中对应像素的偏移值。

其中，结构光深度相机为红外结构光深度相机，包括红外投影模组以及红外接收模组；结构光图案为不规则的散斑图案；专用处理器设置于结构光深度相机内。