本發(fā)明涉及智能終端技術領域，特別是涉及一種體感交互方法以及設備。

背景技術：

人機交互特別是體感交互技術相對于傳統(tǒng)交互技術具有更加直觀和自然的特點，正逐漸應用到各個領域，而體感交互的對象也幾乎覆蓋到所有的年齡段，如中老年人可進行一些市內體感太極、體感瑜伽，青少年人群則可以通過體感技術來游戲和學習，如體感競技、體感功夫、體感讀書、體感益智游戲等。

目前的體感交互技術，一般都是通過節(jié)點或者骨架形式來實現(xiàn)，如通過普通相機實現(xiàn)基于節(jié)點的體感交互，具體地，一般是將人手作為識別控制節(jié)點，在通過控制該節(jié)點與圖標的坐標與速度映射來實現(xiàn)手勢控制。而基于骨架的體感交互一般是通過獲取深度圖像并識別出人體骨架，通過對骨架的姿勢以及動作識別來達到體感交互的目的。

上述體感交互技術，雖然能夠達到體感交互的目的，但是由于交互技術本身操作較為復雜，如對手勢的控制范圍、控制精度都有較高的要求，而對于一些特定的人群，比如老年人、二通以及手臂殘疾人而言，無論是基于節(jié)點或者骨架的體感交互，都會增加其完成的難度。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種體感交互方法以及設備，能夠有效簡化體感交互的操作過程，提高體感交互設備的執(zhí)行率以及準確率，為用戶特別是特殊人群帶來方便。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是：提供一種體感交互方法，所述體感交互方法包括：

獲取圖像信息，從所述圖像信息中提取目標人體圖像；

將所述目標人體圖像映射到體感交互設備當前顯示的應用場景中；

判斷映射后的所述目標人體圖像是否與所述應用場景中的可觸發(fā)對象接觸；

如果所述目標人體圖像與所述可觸發(fā)對象有接觸，執(zhí)行所述有接觸的可觸發(fā)對象對應的指令。

其中，所述將所述目標人體圖像映射到體感交互設備當前顯示的應用場景中的步驟具體包括：

將所述目標人體圖像的大小按照所述體感交互設備的預設比例進行調整，并將調整后的目標人體圖像映射到所述體感交互設備當前顯示的應用場景中。

其中，所述將調整后的目標人體圖像映射到體感交互設備當前顯示的應用場景中的步驟具體包括：

根據公式1將調整后的目標人體圖像融合到所述體感交互設備當前顯示的應用場景中；

R(x,y)＝t*H(x,y)+(1-t)P(x,y) (1)

其中，R(x,y)為所述目標人體圖像與應用場景融合后得到的圖像函數，H(x,y)為調整后的目標人體圖像函數，P(x,y)為當前顯示的應用場景的圖像函數，t為目標人體圖像所占的權重因子。

其中，所述將調整后的目標人體圖像映射到所述體感交互設備當前顯示的應用場景中的步驟具體包括：

將調整后的目標人體圖像映射到所述體感交互設備當前顯示的應用場景中多個可觸發(fā)對象所組成區(qū)域的設定位置。

其中，所述判斷映射后的所述目標人體圖像是否與所述應用場景中的的可觸發(fā)對象接觸的步驟具體包括：

判斷所述目標人體圖像的至少部分輪廓是否處于所述可觸發(fā)對象的有效觸碰范圍；

所述如果所述目標人體圖像與所述可觸發(fā)對象有接觸，執(zhí)行所述有接觸的可觸發(fā)對象對應的指令的步驟具體包括：

如果所述目標人體圖像的至少部分輪廓處于所述可觸發(fā)對象的有效觸碰范圍時，執(zhí)行所述可觸發(fā)對象對應的指令。

其中，所述目標人體圖像的輪廓包括人體所持物體與人體共同形成的圖像輪廓。

其中，所述如果所述目標人體圖像與所述可觸發(fā)對象有接觸，執(zhí)行所述可觸發(fā)對象對應的指令的步驟具體包括：

如果所述人體圖像的接觸到的可觸發(fā)對象超過一個，按照所述可觸發(fā)對象的優(yōu)先級依次執(zhí)行所述可觸發(fā)對象對應的指令。

其中，所述獲取圖像信息，從所述圖像信息中提取目標人體圖像的步驟具體包括：

獲取圖像信息；

將所述圖像信息進行背景和人體圖像的分離，并將分離后的人體圖像確定為所述目標人體圖像。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的另一個技術方案是：提供一種體感交互設備，

所述體感交互設備包括圖像獲取模塊、圖像映射模塊、判斷模塊以及執(zhí)行模塊，

所述圖像獲取模塊用于獲取圖像信息，從所述圖像信息中提取目標人體圖像；

所述圖像映射模塊用于將所述目標人體圖像映射到體感交互設備設備當前顯示的應用場景中；

所述判斷模塊用于判斷映射后的所述目標人體圖像是否與所述應用場景中的的可觸發(fā)對象接觸；

所述執(zhí)行模塊用于在所述映射后的目標人體圖像與所述可觸發(fā)對象有接觸，執(zhí)行所述有接觸的可觸發(fā)對象對應的指令。

其中，所述圖像映射模塊具體用于將所述目標人體圖像的大小按照所述體感交互設備的預設比例進行調整，并將調整后的目標人體圖像映射到所述體感交互設備當前顯示的應用場景中。

本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術的情況，本實施方式的體感交互設備首先獲取圖像信息，從該圖像信息中提取目標人體圖像，將該目標人體圖像映射到體感交互設備當前顯示的應用場景中，判斷映射后的目標人體圖像是否與應用場景中的可觸發(fā)對象接觸，如果映射后的目標人體圖像與可觸發(fā)對象有接觸，執(zhí)行所述有接觸的可觸發(fā)對象對應的指令。上述方式中，將目標人體圖像映射到體感交互設備當前的應用場景中，使用戶能夠更加直觀的看到自己的狀態(tài)和以及應用場景的對應關系，不僅能夠對用戶的動作起到指導作用，還能夠提高體感交互的執(zhí)行率以及執(zhí)行效率。且將目標人體圖像映射到應用場景后，實際拉近了用戶與可觸碰對象的距離，用戶無需大動作就能實現(xiàn)有效的觸碰，為用戶特別是特殊群體用戶帶來了很大方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明體感交互方法一實施方式的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明體感交互方法一具體實施方式的示意圖；

圖3是本發(fā)明體感交互方法另一實施方式的示意圖；

圖4是本發(fā)明體感交互設備一實施方式的結構示意圖。

具體實施方式

參閱圖1，圖1是本發(fā)明體感交互方法一實施方式的流程示意圖。如圖1所示，本實施方式的體感交互方法包括如下步驟：

101：獲取圖像信息，從所述圖像信息中提取目標人體圖像。

為了完成體感交互鍛煉或游戲、早教等體感交互操作，體感交互設備首先獲取與體感交互操作對應的圖像信息，其中，該圖像信息包括2D圖像或3D深度圖像中的至少一種。該深度圖像信息包括深度相片以及視頻中的至少一種。

其中，該圖像信息可通過普通相機或深度相機獲取，該普通相機或深度相機可以獨立存在且與該體感交互設備連接，也可以集成在所述體感交互設備上，在此不做限定。

在獲得圖像信息后，進一步地從該圖像信息中提取目標人體圖像。具體地，體感交互設備在獲取到圖像信息后，先對該圖像信息進行濾波、去噪以及平滑處理，并將處理后的該圖像信息進行背景和人體圖像的分離，并將分離后的圖像確定為目標人體圖像。

其中，該目標人體包括目標人體所持物體，例如，兒童手上所持的指揮棒，老人手中拿的鍛煉用具等。因此，映射到圖像上，該目標人體圖像為包括與人體連接的延伸物體圖像，在其他實施方式中，還可以對該目標人體圖像進行特別設定，例如將某一卡通人物形象與目標人體圖像結合，形成具有與該目標人體圖像形狀一樣的其他卡通人物圖像，以增加兒童或其他特殊人群興趣額等，在此不做限定。

102：將所述目標人體圖像映射到體感交互設備當前顯示的應用場景中。

由于目標人體圖像對應的目標人體的體型可能各有不同，而體感交互設備的顯示屏幕的大小一般也是固定的尺寸，可能會出現(xiàn)目標人體的體型與顯示屏幕不相匹配的問題，如老年人的骨架相對與顯示屏幕較大，而幼兒的體型相對與顯示屏幕又偏小，因此，本實施方式首先將目標人體圖像的大小按照該體感交互設備的預設比例進行調整，使目標人體圖像的大小與體感交互設備的顯示屏幕相匹配。例如，按照預設比例將目標人體圖像進行縮放等。

然后，再將調整后的目標人體圖像映射到體感交互設備當前顯示的應用場景中。如圖2所示，其中，標號1～7為可觸發(fā)對象，人體形狀為目標人體圖像。

在其中的一個實施方式中，將該調整后的目標人體圖像映射到體感交互設備當前顯示的應用場景中多個可觸發(fā)對象所組成區(qū)域的設定位置。其中，該可觸碰對象包括觸摸按鍵以及圖標中的至少一個。

優(yōu)選地，為了使觸碰過程更加方便，該設定位置為為當前顯示應用場景中多個可觸發(fā)對象所組成區(qū)域的中間位置，這樣，無論觸碰哪一個可觸發(fā)對象，均可以很輕松。

具體地，根據公式1：R(x,y)＝t*H(x,y)+(1-t)P(x,y)將調整后的目標人體圖像融合到所述體感交互設備當前顯示的應用場景中。其中，R(x,y)為所述目標人體圖像與應用場景融合后得到的圖像函數，H(x,y)為調整后的目標人體圖像函數，P(x,y)為當前顯示的應用場景的圖像函數，t為目標人體圖像所占的權重因子。

其中，當目標人體圖像所占的權重因子t所占的比例較小時，此時目標人體圖像在當前顯示的應用場景中相對透明一些，而當目標人體圖像所占的權重因子t所占的比例較大時，目標人體圖像覆蓋其當前所在位置的應用場景本身圖像的程度要大一些，在此不做限定。

通過對目標人體圖像和體感交互設備當前顯示的應用場景進行融合的方式，使使用者能夠更加直觀的看到自己的狀態(tài)和以及應用場景的對應關系，不僅能夠對用戶的動作起到指導作用，還能夠提高體感交互的執(zhí)行率，提高效率。

103：判斷映射后的所述目標人體圖像是否與所述應用場景中的可觸發(fā)對象接觸。

在將目標人體圖像融合到當前的應用場景中后，使用者移動身體或揮動手腳，或舞動手中所持物體，通過上述動作，使映射到應用場景中的目標人體圖像對應用場景中的可觸發(fā)對象進行觸碰。

為了確定本次觸碰的有效性，避免誤操作，進一步判斷映射后的所述目標人體圖像是否與所述應用場景中的可觸發(fā)對象接觸。

具體地，首先判斷該目標人體圖像的至少部分輪廓是否處于可觸發(fā)對象的有效觸碰范圍，如圖3所示，判斷所述目標人體圖像是否處于可觸發(fā)對象1和3的有效觸碰范圍。

其中，該目標人體圖像的輪廓包括人體所持物體與人體共同形成的圖像輪廓。

104：如果映射后的所述目標人體圖像與所述可觸發(fā)對象有接觸，執(zhí)行所述有接觸的可觸發(fā)對象對應的指令。

如果該目標人體圖像的至少部分輪廓處于可觸發(fā)對象的有效觸碰范圍，則執(zhí)行所述有接觸的觸發(fā)對象對應的指令。

如果當前目標人體圖像接觸到的可觸發(fā)對象超過一個，且均處于有效觸碰范圍時，如圖3所示，目標人體圖像即觸碰到可觸發(fā)對象1，也觸碰到了可觸碰對象3，此時，在一個優(yōu)選的實施方式中，體感交互設備按照該可觸發(fā)對象的優(yōu)先級依次執(zhí)行可觸碰對象1和可觸碰對象3對應的指令，如可觸碰對象3的優(yōu)先級高于可觸碰對象3時，先執(zhí)行可觸碰對象1對應的指令，再執(zhí)行可觸碰對象3對應的指令。

需要說明的是，在其他實施方式中，也可以根據預先設定的其他規(guī)則來確定執(zhí)行順序或選擇需要指令的指令，在此不做限定。

如果本次操作對應的目標人體圖像不與任何可觸發(fā)對象接觸，則確定本次操作為無效操作，體感交互設備不進行任何處理。

在一個具體的實施方式中，以兒童學習7音符為例來說明，體感交互設備首先通過其自身或外接攝像頭對該兒童的圖像信息進行獲取，對該圖像信息進行濾波、去噪以及平滑處理后，從該圖像信息中提取出兒童本身的人體圖像，并確定為目標人體圖像。再將該兒童的目標人體圖像融合到體感交互設備當前顯示的應用場景中。當該兒童發(fā)出體感動作時，體感交互設備判斷對應到期顯示屏幕上的目標人體圖像是否與當前應用場景中的7個音符對應的可觸發(fā)對象有接觸。具體地，體感交互設備通過判斷該兒童對應的目標人體圖像的至少部分輪廓是否處于7個可觸發(fā)對象的有效觸碰范圍來確定是否與可觸發(fā)對象有接觸。如果有接觸，體感交互設備響應該可觸發(fā)對象，并發(fā)出與該音符對應的聲音。而當兒童對應的目標人體圖像與多個可觸發(fā)對象有接觸時，體感交互設備按照音符從低到高的順序依次播放。

區(qū)別于現(xiàn)有技術，本實施方式的體感交互設備首先獲取圖像信息，從該圖像信息中提取目標人體圖像，將該目標人體圖像映射到體感交互設備當前顯示的應用場景中，判斷映射后的目標人體圖像是否與應用場景中的可觸發(fā)對象接觸，如果映射后的目標人體圖像與可觸發(fā)對象有接觸，執(zhí)行所述有接觸的可觸發(fā)對象對應的指令。上述方式中，將目標人體圖像映射到體感交互設備當前的應用場景中，使用戶能夠更加直觀的看到自己的狀態(tài)和以及應用場景的對應關系，不僅能夠對用戶的動作起到指導作用，還能夠提高體感交互的執(zhí)行率以及執(zhí)行效率。且將目標人體圖像映射到應用場景后，實際拉近了用戶與可觸碰對象的距離，用戶無需大動作就能實現(xiàn)有效的觸碰，為用戶特別是特殊群體用戶帶來了很大方便。

另外，目標人體圖像的輪廓包括人體所持物體與人體共同形成的圖像輪廓，能夠進一步降低用戶操作時的動作精度要求，提高體感交互的執(zhí)行率以及執(zhí)行效率。

參閱圖4，圖4是本發(fā)明體感交互設備一實施方式的結構示意圖。如圖4所示，本實施方式的體感交互設備包括圖像獲取模塊401、圖像映射單元402、判斷模塊403以及執(zhí)行模塊404。

圖像獲取模塊401用于獲取圖像信息，從所述圖像信息中提取目標人體圖像。

為了完成體感交互鍛煉或游戲、早教等體感交互操作，圖像獲取模塊401首先獲取與體感交互操作對應的圖像信息，其中，該圖像信息包括2D圖像或3D深度圖像中的至少一種。該深度圖像信息包括深度相片以及視頻中的至少一種。

其中，圖像獲取模塊401可通過普通相機或深度相機獲取該圖像信息，該普通相機或深度相機可以獨立存在且與該體感交互設備連接，也可以集成在所述體感交互設備上，在此不做限定。

圖像獲取模塊401在獲得圖像信息后，進一步地從該圖像信息中提取目標人體圖像。具體地，體感交互設備在獲取到圖像信息后，先對該圖像信息進行濾波、去噪以及平滑處理，并將處理后的該圖像信息進行背景和人體圖像的分離，并將分離后的圖像確定為目標人體圖像。

其中，該目標人體包括目標人體所持物體，例如，兒童手上所持的指揮棒，老人手中拿的鍛煉用具等。因此，映射到圖像上，該目標人體圖像為包括與人體連接的延伸物體圖像，在其他實施方式中，還可以對該目標人體圖像進行特別設定，例如將某一卡通人物形象與目標人體圖像結合，形成具有與該目標人體圖像形狀一樣的其他卡通人物圖像，以增加兒童或其他特殊人群興趣額等，在此不做限定。

圖像映射模塊402用于將所述目標人體圖像映射到體感交互設備設備當前顯示的應用場景中。

由于目標人體圖像對應的目標人體的體型可能各有不同，而體感交互設備的顯示屏幕的大小一般也是固定的尺寸，可能會出現(xiàn)目標人體的體型與顯示屏幕不相匹配的問題，如老年人的骨架相對與顯示屏幕較大，而幼兒的體型相對與顯示屏幕又偏小，因此，圖像映射模塊402先將目標人體圖像的大小按照該體感交互設備的預設比例進行調整，使目標人體圖像的大小與體感交互設備的顯示屏幕相匹配。例如，按照預設比例將目標人體圖像進行縮放等。

然后，圖像映射模塊402再將調整后的目標人體圖像映射到體感交互設備當前顯示的應用場景中。

在其中的一個實施方式中，圖像映射模塊402將該調整后的目標人體圖像映射到體感交互設備當前顯示的應用場景中多個可觸發(fā)對象所組成區(qū)域的設定位置。其中，該可觸碰對象包括觸摸按鍵以及圖標中的至少一個。

優(yōu)選地，為了使觸碰過程更加方便，該設定位置為為當前顯示應用場景中多個可觸發(fā)對象所組成區(qū)域的中間位置，這樣，無論觸碰哪一個可觸發(fā)對象，均可以很輕松。

具體地，圖像映射模塊402根據公式1：R(x,y)＝t*H(x,y)+(1-t)P(x,y)將調整后的目標人體圖像融合到所述體感交互設備當前顯示的應用場景中。其中，R(x,y)為所述目標人體圖像與應用場景融合后得到的圖像函數，H(x,y)為調整后的目標人體圖像函數，P(x,y)為當前顯示的應用場景的圖像函數，t為目標人體圖像所占的權重因子。

其中，當目標人體圖像所占的權重因子t所占的比例較小時，此時目標人體圖像在當前顯示的應用場景中相對透明一些，而當目標人體圖像所占的權重因子t所占的比例較大時，目標人體圖像覆蓋其當前所在位置的應用場景本身圖像的程度要大一些，在此不做限定。

通過對目標人體圖像和體感交互設備當前顯示的應用場景進行融合的方式，使使用者能夠更加直觀的看到自己的狀態(tài)和以及應用場景的對應關系，不僅能夠對用戶的動作起到指導作用，還能夠提高體感交互的執(zhí)行率，提高效率。

判斷模塊403用于判斷映射后的所述目標人體圖像是否與所述應用場景中的的可觸發(fā)對象接觸。

在將目標人體圖像融合到當前的應用場景中后，使用者移動身體或揮動手腳，或舞動手中所持物體，通過上述動作，使映射到應用場景中的目標人體圖像對應用場景中的可觸發(fā)對象進行觸碰。

為了確定本次觸碰的有效性，避免誤操作，判斷模塊403進一步判斷映射后的所述目標人體圖像是否與所述應用場景中的可觸發(fā)對象接觸。

具體地，判斷模塊403首先判斷該目標人體圖像的至少部分輪廓是否處于可觸發(fā)對象的有效觸碰范圍。其中，該目標人體圖像的輪廓包括人體所持物體與人體共同形成的圖像輪廓。

執(zhí)行模塊404用于在所述目標人體圖像與所述可觸發(fā)對象有接觸，執(zhí)行所述有接觸的可觸發(fā)對象對應的指令。

如果該目標人體圖像的至少部分輪廓處于可觸發(fā)對象的有效觸碰范圍，執(zhí)行模塊404執(zhí)行所述有接觸的觸發(fā)對象對應的指令。

如果當前目標人體圖像接觸到的可觸發(fā)對象超過一個，且均處于有效觸碰范圍時，執(zhí)行模塊404按照該可觸發(fā)對象的優(yōu)先級依次執(zhí)行可觸碰對象對應的指令。

需要說明的是，在其他實施方式中，也可以根據預先設定的其他規(guī)則來確定執(zhí)行順序或選擇需要指令的指令，在此不做限定。

如果本次操作對應的目標人體圖像不與任何可觸發(fā)對象接觸，則確定本次操作為無效操作，體感交互設備不進行任何處理。

在一個具體的實施方式中，以兒童學習7音符為例來說明，體感交互設備首先通過其自身或外接攝像頭對該兒童的圖像信息進行獲取，對該圖像信息進行濾波、去噪以及平滑處理后，從該圖像信息中提取出兒童本身的人體圖像，并確定為目標人體圖像。再將該兒童的目標人體圖像融合到體感交互設備當前顯示的應用場景中。當該兒童發(fā)出體感動作時，體感交互設備判斷對應到期顯示屏幕上的目標人體圖像是否與當前應用場景中的7個音符對應的可觸發(fā)對象有接觸。具體地，體感交互設備通過判斷該兒童對應的目標人體圖像的至少部分輪廓是否處于7個可觸發(fā)對象的有效觸碰范圍來確定是否與可觸發(fā)對象有接觸。如果有接觸，體感交互設備響應該可觸發(fā)對象，并發(fā)出與該音符對應的聲音。而當兒童對應的目標人體圖像與多個可觸發(fā)對象有接觸時，體感交互設備按照音符從低到高的順序依次播放。

區(qū)別于現(xiàn)有技術，本實施方式的體感交互設備的圖像獲取模塊首先獲取圖像信息，圖像映射單元從該圖像信息中提取目標人體圖像，將該目標人體圖像映射到體感交互設備當前顯示的應用場景中，判斷模塊判斷映射后的目標人體圖像是否與應用場景中的可觸發(fā)對象接觸，執(zhí)行模塊在映射后的目標人體圖像與可觸發(fā)對象有接觸時，執(zhí)行所述有接觸的可觸發(fā)對象對應的指令。上述方式中，將目標人體圖像映射到體感交互設備當前的應用場景中，使用戶能夠更加直觀的看到自己的狀態(tài)和以及應用場景的對應關系，不僅能夠對用戶的動作起到指導作用，還能夠提高體感交互的執(zhí)行率以及執(zhí)行效率。且將目標人體圖像映射到應用場景后，實際拉近了用戶與可觸碰對象的距離，用戶無需大動作就能實現(xiàn)有效的觸碰，為用戶特別是特殊群體用戶帶來了很大方便。

另外，目標人體圖像的輪廓包括人體所持物體與人體共同形成的圖像輪廓，能夠進一步降低用戶操作時的動作精度要求，提高體感交互的執(zhí)行率以及執(zhí)行效率。

以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。