基于Kinect体感的灭火演练交互方法与系统技术方案

本发明专利技术涉及消防领域，涉及一种基于Kinect体感的灭火演练交互方法，包括：启动Kinect加载灭火演练中的火灾场景；通过骨骼追踪方式来判断是否检测到人体；确认检测到人体后，扫描灭火器是否被拿起以及灭火器的种类；确定灭火器被拿起并且种类正确后，在灭火器已被触发时判断灭火器是否对准起火根部；若未对准起火根部，则逐步增大火情；若是对准起火根部，则根据火是否熄灭反馈灭火情况。本发明专利技术还提出基于Kinect体感的灭火演练交互系统。本发明专利技术能够以灭火器头部内嵌鼠标的方式实现灭火器触发的准确判断，并能够准确的判断包括灭火器是否被拿起以及拿起哪种灭火器等人体动作，实现更好的模拟真实效果，进而保证灭火演练的效果。

【技术实现步骤摘要】
基于Kinect体感的灭火演练交互方法与系统
本专利技术涉及消防领域，特别涉及一种基于Kinect体感的灭火演练交互方法与系统。
技术介绍
目前消防行业主要运用激光来实现消防灭火的演练，通过激光在屏幕中的位置来确定灭火器的喷头指向哪里，从而实现模拟灭火。这种灭火演练的不足之处在于，主要是需要很长的时间调试，需要对灭火器做出很大的改动，不能简单的利用市面上的普通灭火器。尤其是对于参与消防演练的人员来说，他们不能准确的判断拿起哪种灭火器，进而无法保证灭火演练的效果。
技术实现思路
本专利技术的实施方式旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的实施方式需要提供一种基于Kinect体感的灭火演练交互方法与系统。本专利技术实施方式的一种基于Kinect体感的灭火演练交互方法，其特征在于，包括：步骤1，启动Kinect加载灭火演练中的火灾场景；步骤2，通过骨骼追踪方式来判断是否检测到人体；步骤3，确认检测到人体后，扫描灭火器是否被拿起以及灭火器的种类；步骤4，确定灭火器被拿起并且种类正确后，在灭火器已被触发时判断灭火器是否对准起火根部；若未对准起火根部，则逐步增大火情；若是对准起火根部，则根据火是否熄灭反馈灭火情况。一种实施方式中，步骤2包括：利用Kinect设置的CMOS红外传感器通过黑白光谱的方式来感知环境，并生成一幅代表周围环境的景深图像；然后采用分割策略来将人体从背景环境中区分出来；将分割的人体图像的每个像素传送进一个辨别人体部位的机器学习系统并获得机器学习系统输出的人体骨骼，以判断是否有人体出现。一种实施方式中，步骤3包括：确认检测到人体后，通过扫描来比对灭火器放置区域是否存在灭火器对应的颜色来判断灭火器是否被拿起，通过扫描不同的灭火器放置区域和该区域灭火器的放置位置来确定灭火器的种类。一种实施方式中，步骤4中判断灭火器是否对准起火根部包括：根据人体骨骼中手部关节点的位置来确定灭火器在屏幕中瞄准的位置，以此判断灭火器是否对准起火根部。一种实施方式中，该方法还包括：步骤0，预先在灭火器的头部按压位置内嵌鼠标，使得用户在灭火演练中通过按压灭火器触发鼠标事件响应在火灾场景中的喷射灭火。本专利技术实施方式还提出一种基于Kinect体感的灭火演练交互系统，其特征在于，包括：加载模块，用于启动Kinect加载灭火演练中的火灾场景；人体检测模块，用于通过骨骼追踪方式来判断是否检测到人体；灭火器扫描模块，用于确认检测到人体后，扫描灭火器是否被拿起以及灭火器的种类；灭火模块，用于确定灭火器被拿起并且种类正确后，在灭火器已被触发时判断灭火器是否对准起火根部；若未对准起火根部，则逐步增大火情；若是对准起火根部，则根据火是否熄灭反馈灭火情况。一种实施方式中，人体检测模块具体用于利用Kinect设置的CMOS红外传感器通过黑白光谱的方式来感知环境，并生成一幅代表周围环境的景深图像；然后采用分割策略来将人体从背景环境中区分出来；将分割的人体图像的每个像素传送进一个辨别人体部位的机器学习系统并获得机器学习系统输出的人体骨骼，以判断是否有人体出现。一种实施方式中，灭火器扫描模块具体用于确认检测到人体后，通过扫描来比对灭火器放置区域是否存在灭火器对应的颜色来判断灭火器是否被拿起，通过扫描不同的灭火器放置区域和该区域灭火器的放置位置来确定灭火器的种类。一种实施方式中，灭火模块判断灭火器是否对准起火根部包括：根据人体骨骼中手部关节点的位置来确定灭火器在屏幕中瞄准的位置，以此判断灭火器是否对准起火根部。一种实施方式中，该系统还包括：改造模块，用于预先在灭火器的头部按压位置内嵌鼠标，使得用户在灭火演练中通过按压灭火器触发鼠标事件响应在火灾场景中的喷射灭火。本专利技术实施方式的基于Kinect体感的灭火演练交互方法与系统，能够以灭火器头部内嵌鼠标的方式实现灭火器触发的准确判断，并能够准确的判断包括灭火器是否被拿起以及拿起哪种灭火器等人体动作，实现更好的模拟真实效果，进而保证灭火演练的效果。本专利技术的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术实施方式的基于Kinect体感的灭火演练交互方法的流程示意图；图2是本专利技术实施方式的基于Kinect体感的灭火演练交互系统的组成示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅可用于解释本专利技术的实施方式，而不能理解为对本专利技术的实施方式的限制。请参阅图1，本专利技术实施方式的基于Kinect体感的灭火演练交互方法，包括：步骤1，启动Kinect加载灭火演练中的火灾场景。步骤2，通过骨骼追踪方式来判断是否检测到人体。步骤3，确认检测到人体后，扫描灭火器是否被拿起以及灭火器的种类。步骤4，确定灭火器被拿起并且种类正确后，在灭火器已被触发时判断灭火器是否对准起火根部；若未对准起火根部，则逐步增大火情；若是对准起火根部，则根据火是否熄灭反馈灭火情况。请参阅图2，本专利技术实施方式的一种基于Kinect体感的灭火演练交互系统，包括：加载模块、人体检测模块、灭火器扫描模块和灭火模块。其中各个模块介绍如下：加载模块，用于启动Kinect加载灭火演练中的火灾场景；人体检测模块，用于通过骨骼追踪方式来判断是否检测到人体；灭火器扫描模块，用于确认检测到人体后，扫描灭火器是否被拿起以及灭火器的种类；灭火模块，用于确定灭火器被拿起并且种类正确后，在灭火器已被触发时判断灭火器是否对准起火根部；若未对准起火根部，则逐步增大火情；若是对准起火根部，则根据火是否熄灭反馈灭火情况。在该实施方式中，基于Kinect体感的灭火演练交互方法以基于Kinect体感的灭火演练交互系统作为步骤的执行对象，或以系统内的各个模块作为步骤的执行对象。具体地，步骤1以加载模块作为步骤的执行对象，步骤2以人体检测模块作为步骤的执行对象，步骤3以灭火器扫描模块作为步骤的执行对象，步骤4以灭火模块作为步骤的执行对象。Kinect又称为KinectforXbox360，是由微软开发并应用于Xbox360游戏主机的周边设备。它让玩家不需要手持或踩踏控制器，而是使用语音指令或手势来操作Xbox360的系统界面。它也能捕捉玩家全身上下的动作，用身体来进行游戏，带给玩家“免控制器的游戏与娱乐体验”。Kinect有三个镜头，中间的镜头是RGB彩色摄影机，用来采集彩色图像。左右两边镜头则分别为红外线发射器和CMOS红外传感器所构成的3D结构光深度感应器，用来采集深度数据(场景中物体到摄像头的距离)。彩色摄像头最大支持1280*960分辨率成像，红外摄像头最大支持640*480成像。Kinect还搭配了追焦技术，底座马达会随着对焦物体移动跟着转动。在步骤1中，加载模块先启动Kinect然后加载预先设置的用于灭火演练的火灾场景。在步骤2中，人体检测模块通过骨骼追踪方式来判断是否检测到人体，具体包括：利用Kinect设置的CMOS红外传感器通过黑白光谱的方式来感知环境，并生成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Kinect体感的灭火演练交互方法，其特征在于，包括：步骤1，启动Kinect加载灭火演练中的火灾场景；步骤2，通过骨骼追踪方式来判断是否检测到人体；步骤3，确认检测到人体后，扫描灭火器是否被拿起以及灭火器的种类；步骤4，确定灭火器被拿起并且种类正确后，在灭火器已被触发时判断灭火器是否对准起火根部；若未对准起火根部，则逐步增大火情；若是对准起火根部，则根据火是否熄灭反馈灭火情况。

【技术特征摘要】
1.一种基于Kinect体感的灭火演练交互方法，其特征在于，包括：步骤1，启动Kinect加载灭火演练中的火灾场景；步骤2，通过骨骼追踪方式来判断是否检测到人体；步骤3，确认检测到人体后，扫描灭火器是否被拿起以及灭火器的种类；步骤4，确定灭火器被拿起并且种类正确后，在灭火器已被触发时判断灭火器是否对准起火根部；若未对准起火根部，则逐步增大火情；若是对准起火根部，则根据火是否熄灭反馈灭火情况。2.如权利要求1所述基于Kinect体感的灭火演练交互方法，其特征在于，步骤2包括：利用Kinect设置的CMOS红外传感器通过黑白光谱的方式来感知环境，并生成一幅代表周围环境的景深图像；然后采用分割策略来将人体从背景环境中区分出来；将分割的人体图像的每个像素传送进一个辨别人体部位的机器学习系统并获得机器学习系统输出的人体骨骼，以判断是否有人体出现。3.如权利要求2所述基于Kinect体感的灭火演练交互方法，其特征在于，步骤3包括：确认检测到人体后，通过扫描来比对灭火器放置区域是否存在灭火器对应的颜色来判断灭火器是否被拿起，通过扫描不同的灭火器放置区域和该区域灭火器的放置位置来确定灭火器的种类。4.如权利要求3所述基于Kinect体感的灭火演练交互方法，其特征在于，步骤4中判断灭火器是否对准起火根部包括：根据人体骨骼中手部关节点的位置来确定灭火器在屏幕中瞄准的位置，以此判断灭火器是否对准起火根部。5.如权利要求1所述基于Kinect体感的灭火演练交互方法，其特征在于，该方法还包括：步骤0，预先在灭火器的头部按压位置内嵌鼠标，使得用户在灭火演练中通过按压灭火器触发鼠标事件响应在火灾场景中的喷射灭火。6.一种基于Kinect体感的...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴恩波，刘道兵，严志宏，吴广斌，黄云龙，
申请(专利权)人：广州嘉影软件有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44