【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及三维空间识别定位，具体为三维立体红外触控点定位及人体动作识别方法。
技术介绍
1、传统红外触摸屏算法仅能进行触摸表面这一个平面上点搜索和触点响应，受制于平面灯管布局、平面点定位算法、平面去诡点算法等的局限，无法实现对三维立体空间中点的检测；而传统人体动作的检测是基于双目摄像头及算法来实现，存在精度低的问题，导致对三维空间中的识别出现误差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供三维立体红外触控点定位及人体动作识别方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：三维立体红外触控点定位及人体动作识别方法，所述方法包括以下步骤：
3、步骤1：设定密闭空间中每个面上的发射、接收灯管位置，以及各发射、接收灯管的发射和接收角度，需要识别的最小识别物直径d，设定无效光路阈值t1，设定被遮挡光路阈值t2；设定被遮挡光路集合c并初始化为空；设定光路交点集合p并初始化为空；设定两个触摸点集合q、t并初始化为空；设置搜索半径r为0；
4、步骤2：按照如下规则针对三维立体扫描光网布局：每个立方毫米中有至少m条不同方向的且在此立方毫米空间中两两相交的光路，立体网格中无光路的区域中任意方向的直径均＜d；
5、步骤3：根据光网布局，计算出当前三维空间中所有交点，同时记录每个交点所关联的光路信息；
6、步骤4：执行一帧的扫描，并遍历每个面上每根接收光路的强度h，若h＜t1，则标识此光路为无效光路，
7、步骤5：执行一帧的扫描，依次统计记录各个面上有效光路的光强h，若h≤t2则判定为此光路被遮挡，将当前光路纳入集合c中，依此处理直至所有面上所有光路均被判定处理；
8、步骤6：在集合c中取一条光路并依次与c中其他光路进行相交判断，若相交则标识此交点为未使用状态、并将交点存入集合p中，依此处理直至所有光路均被相交处理完成；
9、步骤7：在集合p中任选一个未使用状态的交点pt，设置搜索半径r＝d/2；若当前已无未使用状态的交点则跳转至步骤11；
10、步骤8：以r为半径、以pt为球心，设定新的集合qi并初始化为空，在此三维空间中搜索第i个触摸点包含的交点：若此空间中均为被遮挡交点，则将这些被遮挡交点标识为已使用状态、并同步加入到新的集合qi中，跳转至步骤9；否则若此空间中含有未被遮挡交点，则跳转至步骤10；
11、步骤9：更新球心pt坐标：取集合qi中的n个点坐标的算术平均作为新的球心pt新的坐标，即令pt的坐标x＝(x1+x2+...+xn)/n，坐标y＝(y1+y2+...+yn)/n，坐标z＝(z1+z2+...+zn)/n；更新搜索半径r：以△d为步长扩大搜索范围，即令r＝r+△d；跳转至步骤8继续执行；
12、步骤10：将当前qi中的交点记录为第i个触摸点所关联的交点，以及这些交点所关联的光路为此第i个触摸点所关联的被遮挡光路，当前第i个触摸点的中心坐标为上述球心pt坐标；记录完成此第i个触摸点信息后纳入集合q中，跳转至步骤7执行；
13、步骤11：遍历触摸点集合q中所有k个触摸点的每一个触摸点，若当前第j个触摸点与其他所有触摸点相比较，第j个触摸点包含至少1条仅与当前第j个触摸点关联的有效被遮挡光路，则将当前第j个点标识为真点并将此真点信息移入集合t中、并将q中此触摸点j相关信息删去；依此处理直至q中所有触摸点均被遍历完成；
14、步骤12：若此时集合q中仍有触摸点，则按照触摸点所含交点数从多到少排序，删掉所含交点最少的一个排序末尾点，并跳转至步骤11继续执行；
15、步骤13：针对集合t中的点进行轨迹匹配、轨迹平滑及轨迹点信息输出；
16、步骤14：上位机收到信息后根据各点位置、轮廓信息，判断人体运动部位等的位置及运动方向，据此输出至应用程序界面。
17、在进一步的实施例中，所述步骤2中的三维立体扫描光网为在密闭空间中，在n个面上按照一定规则布局发射、接收灯管，其中n大于1，第i个面的接收灯管接收其他面上发射灯管发射来的、在其接收角度内的光路，其中i大于等于1小于n，按此规则所有面的发射、接收灯管所形成的光路集合称之为此三维立体空间中的扫描光网。
18、在进一步的实施例中，所述步骤2中m条光路大于等于2。
19、在进一步的实施例中，所述步骤9中的△d大于零。
20、在进一步的实施例中，所述步骤11中j触摸点要大于等于1小于等于k。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、本专利技术为三维立体红外触控点定位及人体动作识别方法，通过在封闭空间中每个平面上按新的适用于三维空间的灯管布局规则来布局红外发射、接收灯管，提出适用于此三维空间光网布局的触摸点识别算法、以及三维空间去诡点算法思路，依此检测空间中小目标的位置及轮廓信息，据此可对空间中人体轮廓及人的肢体动作、活动部位的准确位置进行识别，实现了三维立体中的精准识别及应用，扩展了红外触控的使用场景、突破了平面化的使用局限，提升了用户体验。
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1.三维立体红外触控点定位及人体动作识别方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的三维立体红外触控点定位及人体动作识别方法，其特征在于：所述步骤2中的三维立体扫描光网为在密闭空间中，在N个面上按照一定规则布局发射、接收灯管，其中N大于1，第i个面的接收灯管接收其他面上发射灯管发射来的、在其接收角度内的光路，其中i大于等于1小于N，按此规则所有面的发射、接收灯管所形成的光路集合称之为此三维立体空间中的扫描光网。
3.根据权利要求1所述的三维立体红外触控点定位及人体动作识别方法，其特征在于：所述步骤2中m条光路大于等于2。
4.根据权利要求1所述的三维立体红外触控点定位及人体动作识别方法，其特征在于：所述步骤9中的△d大于零。
5.根据权利要求1所述的三维立体红外触控点定位及人体动作识别方法，其特征在于：所述步骤11中j触摸点要大于等于1小于等于k。
【技术特征摘要】
1.三维立体红外触控点定位及人体动作识别方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的三维立体红外触控点定位及人体动作识别方法，其特征在于：所述步骤2中的三维立体扫描光网为在密闭空间中，在n个面上按照一定规则布局发射、接收灯管，其中n大于1，第i个面的接收灯管接收其他面上发射灯管发射来的、在其接收角度内的光路，其中i大于等于1小于n，按此规则所有面的发射、接收灯管所形成的光路集合称之为...
【专利技术属性】
技术研发人员：张自能，
申请(专利权)人：北京千里触控设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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