一种基于肢体识别技术的体感交互系统和交互方法

摘要

本发明涉及体感交互技术领域，具体涉及一种基于肢体识别技术的体感交互系统和交互方法；包括显示设备、中央处理器和应用APP，显示设备用于显示太极老师的太极或武术动作，以及显示扫描二维码和评分信息；本发明通过显示设备结合肢体识别与肢体捕捉，将专业的太极老师的太极动作进行数字化展示，引导大众参与太极动作教习体验，由于游戏的主要玩法既是通过模仿武术动作，经过系统的肢体识别计算进行打分的闭环体验，能够实现对体验者给出相应动作的正确反馈，提升体验者的动作打分的竞技比赛趣味。

说明书

技术领域

本发明涉及体感交互技术领域，具体涉及一种基于肢体识别技术的体感交互系统和交互方法。

背景技术

体感技术，在于人们可以很直接地使用肢体动作，与周边的装置或环境互动，而无需使用任何复杂的控制设备，便可让人们身历其境地与内容做互动。

在中国专利申请号为CN106445176B的专利文件中公开了《基于虚拟现实技术的人机交互系统及交互方法》，上述专利文件所提供的交互系统及交互方法虽然具有一定的运动模型同步运动，完成人机交互性能，但是其缺少对体验者给出相应动作的正确反馈，和动作打分的竞技比赛趣味，无法满足体验者的需求。

综上所述，研发一种基于肢体识别技术的体感交互系统和交互方法，仍是体感交互技术领域中急需解决的关键问题。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明在于提供一种基于肢体识别技术的体感交互系统和交互方法，本发明通过显示设备结合肢体识别与肢体捕捉，将专业的太极老师的太极动作进行数字化展示，引导大众参与太极动作教习体验，由于游戏的主要玩法既是通过模仿武术动作，经过系统的肢体识别计算进行打分的闭环体验，能够实现对体验者给出相应动作的正确反馈，提升体验者的动作打分的竞技比赛趣味。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种基于肢体识别技术的体感交互系统，包括：

显示设备，所述显示设备用于显示太极老师的太极或武术动作，以及显示扫描二维码和评分信息。

中央处理器，所述中央处理器根据获取的动作信息对动作进行打分和分数统计，所述中央处理器与显示设备电性连接。

应用APP，所述应用APP用于扫描显示设备显示的二维码，以及获取合影图像，并对获取的合影图像进行存储，所述应用APP与中央处理器信连接。

本发明进一步设置为：所述中央处理器还用于获取体验者的实时动作图像，并向体验者提供游戏选择内容。

本发明进一步设置为：所述显示设备包括显示模块和扫描模块，其中，

所述显示模块用于显示太极老师的太极或武术动作和评分信息。

所述扫描模块用于扫描二维码，实现与中央处理器的信息交换，所述扫描模块与显示模块电性连接。

本发明进一步设置为：所述中央处理器包括内容选择模块、识别动作模块和图像获取模块，其中，

所述内容选择模块用于向体验者提供游戏选择内容。

所述识别动作模块用于对体验者的动作进行识别，所述识别动作模块与内容选择模块电性连接。

所述图像获取模块用于获取体验者的实时动作图像，所述图形获取模块与识别动作模块电性连接。

本发明进一步设置为：所述中央处理器还包括数据输出模块、动作打分模块和打分统计模块，其中，

所述数据输出模块用于输出统计的动作分数以及输出合影图像，所述数据输出模块与图像获取模块电性连接。

所述动作打分模块根据体验者的动作所形成的数据和老师每个动作的数据进行实时对比计算出体验者每个动作的得分，所述动作打分模块与识别动作模块电性连接。

所述打分统计模块用于对体验者获取的每个动作的得分进行分数统计，所述打分统计模块与动作打分模块和数据输出模块均电性连接。

本发明进一步设置为：所述应用APP包括二维码识别模块、合影获取模块和数据存储模块，其中，

所述二维码识别模块用于识别显示的二维码。

所述合影获取模块用于在游戏完成后，获取拍摄的合影图像，所述合影获取模块与二维码获取模块电性连接。

所述数据存储模块用于存储合影图像以及运动数据，所述数据存储模块与合影获取模块电性连接。

一种基于肢体识别技术的体感交互方法，包括以下步骤：

S1、体验者举起手，图像获取模块获取体验者的动作图像，由识别动作模块识别体验者的动作，进入游戏。

S2、内容选择模块接收到识别动作模块的进入游戏信息后，由内容选择模块将游戏内容传输至显示设备上。

S3、体验者挥动左手，选择游戏种类。

S4、显示设备显示太极老师的太极或武术动作。

S5、体验者跟随太极老师动作练习，由图像获取模块获取体验者的动作，识别动作模块对体验者的动作进行识别。

S6、动作打分模块根据体验者的每个动作，按照计算规则对体验者的每个动作进行打分，再由打分统计模块对每个动作的得分进行分数统计。

S7、完成全部动作后，显示设备显示得分信息、合影图像以及二维码。

S8、体验者扫描二维码，将合影图像和运动数据存储到应用APP内。

本发明进一步设置为：在所述步骤S6中，所述计算规则为从体验者体验时的每个动作所形成的8组数据对老师的每个动作的8组数据进行对比，确定数据差异，累计计算用户的每个动作得分，其中，每个动作中计算每个关节夹角差异，角度正负差在15度之内即为正确，8个关节中，只要正确数达到5个以上，即判定当前动作的整体完成度是正确的，可得1个动作分，1个动作分的分值为整套太极或武术动作数量的百分整除数，最终成绩为每个正确太极动作的动作分求和。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

本发明在使用时，体验者通过显示设备中的引导，体验者通过高举右手进入游戏，选择功夫种类及拳法后，即可开始正式体验，显示设备显示太极老师的太极或武术动作，玩家分数、游戏倒计时条及时间、正确太极或武术动作的动画效果等信息，玩家通过边观看显示设备中老师的动作，边做出一样的动作来获取得分，同时系统也在实时计算玩家的动作与老师动作的相似度，相似度高则可以得分，相似度低则无法得分，在双人模式中，在太极老师的动作结束之前，获得得分高者获胜，整套太极或武术动作完成后，显示设备会展示玩家的得分，并进行倒计时拍照合影，玩家可离场立即退出，或可等拍照完成后扫描二维码获取图片和运动数据及相应积分，实现对体验者给出相应动作的正确反馈，和动作打分的竞技比赛趣味，确定和武术老师的动作最大可能符合的合规性，加强正确交互的反馈体验。

附图说明

图1为一种基于肢体识别技术的体感交互系统的系统图；

图2为一种基于肢体识别技术的体感交互系统中显示设备内部的系统图；

图3为一种基于肢体识别技术的体感交互系统中中央处理器内部的系统图；

图4为一种基于肢体识别技术的体感交互系统中应用APP内部的系统图。

图中标号说明：

1、显示设备；101、显示模块；102、扫描模块；2、中央处理器；201、内容选择模块；202、识别动作模块；203、图像获取模块；204、数据输出模块；205、动作打分模块；206、打分统计模块；3、应用APP；301、二维码识别模块；302、合影获取模块；303、数据存储模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参照图1-4所示，一种基于肢体识别技术的体感交互系统，包括：

显示设备1，显示设备1用于显示太极老师的太极或武术动作，以及显示扫描二维码和评分信息。

中央处理器2，中央处理器2根据获取的动作信息对动作进行打分和分数统计，中央处理器2与显示设备1电性连接。

应用APP3，应用APP3用于扫描显示设备1显示的二维码，以及获取合影图像，并对获取的合影图像进行存储，应用APP3与中央处理器2信连接。

中央处理器2还用于获取体验者的实时动作图像，并向体验者提供游戏选择内容。

本发明在使用时，体验者通过显示设备1中的引导，体验者通过高举右手进入游戏，选择功夫种类及拳法后，即可开始正式体验，显示设备1显示太极老师的太极或武术动作，玩家分数、游戏倒计时条及时间、正确太极或武术动作的动画效果等信息，玩家通过边观看显示设备1中老师的动作，边做出一样的动作来获取得分，同时系统也在实时计算玩家的动作与老师动作的相似度，相似度高则可以得分，相似度低则无法得分，在双人模式中，在太极老师的动作结束之前，获得得分高者获胜，整套太极或武术动作完成后，显示设备1会展示玩家的得分，并进行倒计时拍照合影，玩家可离场立即退出，或可等拍照完成后扫描二维码获取图片和运动数据及相应积分，实现对体验者给出相应动作的正确反馈，和动作打分的竞技比赛趣味，确定和武术老师的动作最大可能符合的合规性，加强正确交互的反馈体验。

显示设备1包括显示模块101和扫描模块102，其中，

显示模块101用于显示太极老师的太极或武术动作和评分信息。

扫描模块102用于扫描二维码，实现与中央处理器2的信息交换，扫描模块102与显示模块101电性连接。

本发明显示模块101能够显示太极老师的太极或武术动作，玩家通过边观看显示设备1中老师的动作，并显示体验者的得分，在完成体验后，通过扫描模块102扫描二维码，获取图片和运动数据。

中央处理器2包括内容选择模块201、识别动作模块202和图像获取模块203，其中，

内容选择模块201用于向体验者提供游戏选择内容。

识别动作模块202用于对体验者的动作进行识别，识别动作模块202与内容选择模块201电性连接。

图像获取模块203用于获取体验者的实时动作图像，图形获取模块203与识别动作模块202电性连接。

中央处理器2还包括数据输出模块204、动作打分模块205和打分统计模块206，其中，

数据输出模块204用于输出统计的动作分数以及输出合影图像，数据输出模块204与图像获取模块203电性连接。

动作打分模块205根据体验者的动作所形成的数据和老师每个动作的数据进行实时对比计算出体验者每个动作的得分，动作打分模块205与识别动作模块202电性连接。

打分统计模块206用于对体验者获取的每个动作的得分进行分数统计，打分统计模块206与动作打分模块205和数据输出模块204均电性连接。

本发明图像获取模块203会获取体验者的实时动作图像，由识别动作模块202对体验者的动作进行识别，并由动作打分模块205计算规则，计算出体验者的动作得分，打分统计模块206对每个动作得分进行统计，显示到显示设备1上，同时通过数据输出模块204，将动作数据传输到应用APP3内进行存储，在完成动作后，图像获取模块203也会获取合影图像，并将合影图像存储到应用APP3内，设置的内容选择模块201能够向向体验者提供游戏选择内容。

应用APP3包括二维码识别模块301、合影获取模块302和数据存储模块303，其中，

二维码识别模块301用于识别显示的二维码。

合影获取模块302用于在游戏完成后，获取拍摄的合影图像，合影获取模块302与二维码获取模块301电性连接。

数据存储模块303用于存储合影图像以及运动数据，数据存储模块303与合影获取模块302电性连接。

本发明通过二维码识别模块301识别显示设备1显示的二维码，获取合影图像和运动数据，将合影图像和运动数据存储到数据存储模块303内。

实施例2：

在实施例1的基础上，本发明还提供了一种基于肢体识别技术的体感交互方法，包括以下步骤：

步骤一、体验者举起手，图像获取模块203获取体验者的动作图像，由识别动作模块202识别体验者的动作，进入游戏。

步骤二、内容选择模块201接收到识别动作模块202的进入游戏信息后，由内容选择模块201将游戏内容传输至显示设备1上。

步骤三、体验者挥动左手，选择游戏种类。

步骤四、显示设备1显示太极老师的太极或武术动作。

步骤五、体验者跟随太极老师动作练习，由图像获取模块203获取体验者的动作，识别动作模块202对体验者的动作进行识别。

步骤六、动作打分模块205根据体验者的每个动作，按照计算规则对体验者的每个动作进行打分，再由打分统计模块206对每个动作的得分进行分数统计。

步骤七、完成全部动作后，显示设备1显示得分信息、合影图像以及二维码。

步骤八、体验者扫描二维码，将合影图像和运动数据存储到应用APP3内。

计算规则为从体验者体验时的每个动作所形成的8组数据对老师的每个动作的8组数据进行对比，确定数据差异，累计计算用户的每个动作得分，其中，每个动作中计算每个关节夹角差异，角度正负差在15度之内即为正确，8个关节中，只要正确数达到5个以上，即判定当前动作的整体完成度是正确的，可得1个动作分，1个动作分的分值为整套太极或武术动作数量的百分整除数，最终成绩为每个正确太极动作的动作分求和。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。