[发明专利]远程交互式虚拟展示系统

权利要求书

1.远程交互式虚拟展示系统，其特征在于，包括：

摄像头、视频采集卡、主机和设置在主机内的抠除模型，所述主机内搭载有GPU运算平台，所述抠除模型基于运动识别模块、红外识别模块和色差识别模块，所述运动识别模块用于选取展示目标，所述红外识别模块用于对展示目标进行轮廓识别，所述色差识别模块用于进一步细化展示目标的轮廓；

根据摄像头读取到视频流后，输入到主机内GPU运算平台，通过特定按键确立背景后，开始将其后输入的视频流做为源视频流，将背景和源视频流输入抠除模型，进行实时背景抠除，抠除色差识别模块识别到展示目标轮廓之外的图像，输出去除背景后的图像。

2.根据权利要求1所述的远程交互式虚拟展示系统，其特征在于，所述主机上还设有语音输入设备，且所述语音输入设备包为麦克风。

3.根据权利要求1所述的远程交互式虚拟展示系统，其特征在于，所述摄像头为红外传感摄像头，用于人体识别。

4.根据权利要求1所述的远程交互式虚拟展示系统，其特征在于，所述运动识别模块采用三帧差分法，所述三帧差分法包括有以下算法流程：首先读取三帧图像I_k-1、I_k和I_k+1，将其灰度化，再分别计算连续两帧图像的差值图像D(k-1，k)和D(k，k+1)，设定阀值T二值化处理，提取出运动目标，计算公式如下：

最后，通过逻辑“与”运算得到运动目标，计算公式如下：

。

5.根据权利要求4所述的远程交互式虚拟展示系统，其特征在于，所述运动识别模块采用三帧差分法检测后，利用如下拉普拉斯-高斯算子公式消除空洞现象，提取目标前景：

式中：σ为标准差，σ越小细节增强效果更好，σ越大则平滑效果较好，基础取值0.5。

6.根据权利要求1所述的远程交互式虚拟展示系统，其特征在于，所述红外识别模块采用Kinect传感器，利用Kinect传感器的深度测量技术，对人体，人体部位和人体关节进行识别，输出人体轮廓图像。

7.根据权利要求1所述的远程交互式虚拟展示系统，其特征在于，所述色差识别模块包括有以下识别步骤：

S1：确定感兴趣背景区域的位置与大小；

S2：变换到需要的颜色空间，统计背景区域各个像素此时的颜色分量；

S3：绘制背景区域各个颜色分量的直方图；

S4：计算背景区域的期望，估计阈值；

S5：在视频中实时检测背景区域，利用欧氏距离及加权欧氏距离公式将阈值以外的像素点提取出来，即保留，而阈值以内的点用新的背景色替换。

8.根据权利要求7所述的远程交互式虚拟展示系统，其特征在于，所述色差识别模块的计算公式为：

式中：背景有n个像素点，其颜色均值为E(r_e，g_e，b_e)，图像上每个像素点p_j的颜色C_i要用(r_i，g_i，b_i)三个分量表示，且0≤r_i，g_i，b_i≤255；

在该模型中，以E点为球心，C_i是分布在空间中的各个点，C_i到E欧氏距离的平方公式为：

设R为阈值半径，当的时候，根据轮廓提取出前景上的点，当的时候，根据轮廓将源视频流上的之外的点滤掉。