1.一種基于面部特征追蹤的實(shí)時(shí)人機(jī)交互系統(tǒng),其特征在于:包括數(shù)據(jù)采集組件、數(shù)據(jù)分析處理組件、動(dòng)作反饋組件和通信及操控組件,其中,
所述數(shù)據(jù)采集組件用于追蹤用戶頭部動(dòng)作和面部特征信息,并轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)輸入系統(tǒng)中;
所述數(shù)據(jù)分析處理組件與數(shù)據(jù)采集組件連接,用于對(duì)數(shù)據(jù)采集組件追蹤的信息進(jìn)行分析處理;
所述動(dòng)作反饋組件與數(shù)據(jù)分析處理組件連接,用于對(duì)比分析數(shù)據(jù)分析處理組件處理的信息以及動(dòng)作反饋組件中儲(chǔ)存的信息,并得到反饋信息反饋給通信及操控組件,以判定通信及操控組件的操控動(dòng)作;
所述通信及操控組件與動(dòng)作反饋組件連接,用于接受動(dòng)作反饋組件提供的反饋信息,并根據(jù)反饋信息控制相應(yīng)設(shè)備的動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于面部特征追蹤的實(shí)時(shí)人機(jī)交互系統(tǒng),其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集組件包括多個(gè)設(shè)置在同一空間不同位置的攝像頭,每個(gè)攝像頭上均設(shè)置有用于感應(yīng)用戶動(dòng)作的傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于面部特征追蹤的實(shí)時(shí)人機(jī)交互系統(tǒng),其特征在于:所述數(shù)據(jù)分析處理組件包括圖像處理模塊、面部特征識(shí)別分析模塊和頭部動(dòng)作識(shí)別分析模塊,其中,
所述圖像處理模塊用于實(shí)時(shí)對(duì)每幀圖像進(jìn)行預(yù)處理;
面部特征識(shí)別分析模塊用于對(duì)圖像處理模塊中預(yù)處理完成的圖像的面部細(xì)節(jié)特征進(jìn)行識(shí)別;
頭部動(dòng)作識(shí)別分析模塊用于對(duì)圖像處理模塊中預(yù)處理完成的圖像的頭部動(dòng)作信息特征進(jìn)行識(shí)別。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于面部特征追蹤的實(shí)時(shí)人機(jī)交互系統(tǒng),其特征在于:所述圖像處理模塊對(duì)每幀圖像的預(yù)處理,包括但不限于:將多張圖片合成為全景圖片、灰度處理、高斯模糊、二值化處理,以為之后的識(shí)別做準(zhǔn)備。
5.據(jù)權(quán)利要求3所述的基于面部特征追蹤的實(shí)時(shí)人機(jī)交互系統(tǒng),其特征在于:所述面部特征識(shí)別分析模塊和頭部動(dòng)作識(shí)別分析模塊內(nèi)設(shè)置有至少一種算法,以用于識(shí)別用戶的面部、面部細(xì)節(jié)特征和頭部動(dòng)作信息特征。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于面部特征追蹤的實(shí)時(shí)人機(jī)交互系統(tǒng),其特征在于:所述動(dòng)作反饋組件包括面部特征數(shù)據(jù)庫模塊和頭部動(dòng)作分析數(shù)據(jù)庫模塊,其中,面部特征數(shù)據(jù)庫模塊中保存有用戶預(yù)設(shè)的對(duì)應(yīng)特定意義的面部特征動(dòng)作;頭部動(dòng)作分析數(shù)據(jù)庫模塊中保存有用戶預(yù)設(shè)的對(duì)應(yīng)特定意義的頭部特征動(dòng)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于面部特征追蹤的實(shí)時(shí)人機(jī)交互系統(tǒng),其特征在于:所述通信及操控組件包括Wi-Fi模塊、藍(lán)牙通信模塊、紅外發(fā)射模塊中的任意一種或任意幾種。
8.一種基于上述任一項(xiàng)所述的基于面部特征追蹤的實(shí)時(shí)人機(jī)交互系統(tǒng)的工作方法,其特征在于,包括如下步驟:
S1:數(shù)據(jù)采集組件追蹤用戶的頭部動(dòng)作和面部特征信息,并轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào);
S2:數(shù)據(jù)分析處理組件對(duì)數(shù)據(jù)采集組件追蹤的信息進(jìn)行分析處理;
S3:動(dòng)作反饋組件對(duì)比分析數(shù)據(jù)分析處理組件處理的信息以及動(dòng)作反饋組件中儲(chǔ)存的信息,根據(jù)對(duì)比結(jié)果輸出不同結(jié)果至通信及操控組件,其中,若動(dòng)作反饋組件儲(chǔ)存內(nèi)容中有與數(shù)據(jù)分析處理組件處理的信息相同的動(dòng)作,則輸出與該動(dòng)作對(duì)應(yīng)的特定動(dòng)作至通信及操控組件,若動(dòng)作反饋組件儲(chǔ)存的內(nèi)容中沒有與數(shù)據(jù)分析處理組件處理的信息相同的動(dòng)作,則進(jìn)行下一信息的對(duì)比分析;
S4:通信及操控組件根據(jù)動(dòng)作反饋組件輸入的特定動(dòng)作,控制相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于面部特征追蹤的實(shí)時(shí)人機(jī)交互系統(tǒng)的工作方法,其特征在于:步驟S1中,通過數(shù)據(jù)采集組件中的多個(gè)攝像頭和傳感器進(jìn)行圖像采集,拍攝多張空間環(huán)境信息圖片。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于面部特征追蹤的實(shí)時(shí)人機(jī)交互系統(tǒng)的工作方法,其特征在于:步驟S2包括:
S21:所述數(shù)據(jù)分析處理組件中的圖像處理模塊將多張不同角度拍攝的空間環(huán)境信息圖片通過算法合成為一張空間環(huán)境信息全景圖片并做相應(yīng)圖片預(yù)處理;
S22:所述數(shù)據(jù)分析處理組件中的面部特征識(shí)別分析模塊和頭部動(dòng)作特征識(shí)別分析模塊對(duì)該全景圖片做面部特征識(shí)別分析及頭部動(dòng)作識(shí)別分析,并儲(chǔ)存進(jìn)緩存臨時(shí)保存。