可层级展开的多饼型体感菜单及其语法制导识别方法
[0114] 实施框架如附图3所示，Kinect采集的人体骨架数据经前处理后提取出特征向量 (包含了手和敏感点的实时位置信息），后者输入一个环形缓存，语法制导识别方法从环形 缓存获得输入，产生饼型展开的位置信息，并控制电视显示。
[0115] 前处理包括以下功能：
[0116] 1)去除数据毛刺；
[0117] 2)人体坐标变换，将设备坐标转化为人体坐标；
[0118] 3)提取特征向量。特征向量Vi定义为：
[01 1 9] ' (?,P head, Pshoulder, Pwaist, Phand, Uhand,t)
[0120] 其中i为流水号，ptead、pshciuldCT、pwalst、phand分别为额头、（控制手一侧的）肩膀、腰 部和手部的位置，uhand为控制手从i-Ι帧到i帧的运动向量，t为系统时间戳。
[0121] vi被保存在如图3右上部所示的环形缓存中。该缓存顺时针方向为数据加入方 向，在行程、运动方向等计算中需要逆时针向后查看。可取缓存容量为600,即大约20秒钟 的数据，更早的数据将被覆盖。
[0122] 设特征向量缓存的当前帧为V。，变量pos用来记录缓存历史位置，对前述之字母提 取器的实施说明如下：
[0123] a计时器、行程和运动方向的判断需向后查看多帧即（vpcis. .V。）的数据
[0124] b表1的字母可看做对用户运动相关的基本信息的采样。
[0125] c手和目标部位的接触通过各部位坐标点为中心的外包围盒求交实现。由于 Kinect骨架数据不考虑身体厚度，且位置数据在z方向上误差比X和y方向大得多，所以外 包围盒尺寸在z方向上大于X和y方向，可使用尺寸为（20cm, 20cm, 30cm)，box测试为正时 将激活相应的字母'h'、's'或'w'。
[0126] d用户在选择身体敏感点后、进入饼型菜单工作之前，需悬停片刻作为开始信号。
[0127] e当手的运动速度低于阀值时将激活字母'f'。
[0128] f系统内部有多个计时器，计时满将激活相应的字母。
[0129] g手在（vpc]S. .V。）间的运动行程达到阀值时激活字母'a'。
[0130] h手在（vpcis..V。）间的运动方向通过向量和
丨的倾角判断。
[0131] 词法分析可激活一系列动作，对字母提取器的内部状态进行修改，动作如下所 示：
[0132] 1)EnterHeadBox- 0· 000h. 000
[0133] 动作：pos=c,身体菜单计时器启动。
[0134] (EnterShoulderBox、EnterWaistBox类似）
[0135] 2)SelectHead-EnterHeadBox(h. 000) * (h.b00) + (0·b00)
[0136]动作：pos= -1 (3, 4, 5三种类型字母不起作用），身体菜单计时器停止。
[0137] (SelectShoulder、SelectWaist类似）
[0138] 3)FreezeOccur- 0f000
[0139] 动作：pos=c,启动饼型菜单计时器。
[0140] 4)FreezeFail-FreezeOccur(00100)
[0141] 动作：pos= -1，停止饼型菜单计时器。
[0142] 5)FreezeSignalFreezeOccur(Of100) + (OfbOO)
[0143] 动作：pos=c，启动行程计算，停止饼型菜单计时器。
[0144] 6)RunLength-(0· 110) + (0.Ia0)
[0145] 动作：重启错误计时器，启动方向计算。
[0146] 7)Up-RunLength(0·lau)
[0147] 动作：pos=c，关闭方向计算。
[0148] (Down、Right、Left类似）
[0149] 8)TimeOutError-(hIsIwI0)(fI0)e(aI11 0)(uIdIr111)
[0150] 动作：清理所有控制变量。
[0151] 语法分析部分，产生式集合P的归约产生一系列动作，说明如下：
[0152]产生式2)，发出菜单叶子选项所关联的命令。
[0153]产生式3)，弹出饼型菜单第一层。
[0154]产生式6)，饼型菜单按照前述方法展开。
[0155]产生式7)，系统出错，清理内部变量，初始化。
[0156] 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对 于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行 若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1. 一种可层级展开的多饼型体感菜单，用于电视显示屏或智能家电或其它体感控制装 置上，其特征在于：所述菜单由多个饼型子菜单构成，其中，每个饼型子菜单包含上、下、左、 右排布的4个选项，每个选项经激活后包括：显示新的饼型子菜单或者执行某项预定的功 能； 依次激活的多个子菜单同时出现于显示区域内，呈现类似普通线性菜单具有的层次展 开效果。2. 如权利要求1所述的可层级展开的多饼型体感菜单，其特征在于：所述多个饼型子 菜单由一组半径为r的圆的集合P={p。，Pi,P2,. . .Pj构成，其中 Pi= (x i, Yi) ^ (Xi，yi)是Pi在显示区域内的圆屯、坐标，t为菜单展开的次数。3. 如权利要求2所述的可层级展开的多饼型体感菜单，其特征在于：若显示区域内已 经显示了S个圆，当菜单选项激活后在显示区域内出现新的饼型子菜单时，对于已存在的 PiE(p0,Pi,ρ>2,. . .PjJ，其位置为新出现的Psw的位置为其中，II表示激活向量为激活新的饼型子 菜单的激活向量。4. 一种如权利要求1-3所述的多饼型体感菜单的语法制导识别方法，根据人体动作进 行所述多饼型体感菜单的选择和激活，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一，使用体感设备采集人体骨骼数据； 步骤二，处理所述人体骨骼数据，提取出特征向量，所述特征向量包括手和人体敏感 点的实时位置信息； 步骤Ξ，定义若干原子事件，每个原子事件代表手和敏感点的位置关系、运动速度、运 动行程、运动方向和内部计时器状态的特定变化；赋予每个原子事件一个英文字母，建立字 母表，并制定相应的从特征向量提取字母的规则； 步骤四，根据所述字母表和提取规则，使用字母提取器对特征向量集合作字母提取，产 生字母流； 步骤五，定义若干菜单操作的基本动作，赋予每个动作一个终结符；制定正则表达式将 基本动作描述为前述字母的特定组合；将所述字母流输入词法分析器，所述词法分析器根 据正则表达式过滤字母流，产生终结符流； 步骤六，将所述终结符流输入语法分析器，所述语法分析器根据所述终结符流和相应 规则识别人体动作，并判断是否为可执行菜单命令； 步骤屯，若不是可执行菜单命令，则重复步骤四到六，直至识别出一个可执行菜单命 令。5. 如权利要求4所述的多饼型体感菜单的语法制导识别方法，其特征在于：所述步骤 二中，人体敏感点包括额、肩部和腰肋部。6. 如权利要求4所述的多饼型体感菜单的语法制导识别方法，其特征在于：所述特征 向量保存在环形缓存中。7. 如权利要求4所述的多饼型体感菜单的语法制导识别方法，其特征在于，所述步骤 二中，处理所述人体骨骼数据，提取出特征向量具体包括如下步骤： 1) 去除数据毛刺； 2) 人体坐标变换，将设备坐标转化为人体坐标； 3) 提取特征向量。8. 如权利要求7所述的多饼型体感菜单的语法制导识别方法，其特征在于：将设备坐 标转化为人体坐标后，为了消除身高的个体差异对识别准确率的影响，定义长度调整系数 δ，点（x，y，z)经调整后的坐标为（x/δ，y/δ，z/δ)，δ为人体喉部到腹部的垂直距离与 两肩的水平距离之和。9. 如权利要求4-8任一项所述的多饼型体感菜单的语法制导识别方法，其特征在于： 所述步骤六中，可执行菜单命令包括多饼型菜单的启动、悬停、激活及上、下、左、右选择。
【专利摘要】本发明提供了一种可层级展开的多饼型体感菜单，用于电视显示屏或智能家电或其它体感控制装置上，所述菜单由多个饼型子菜单构成，其中，每个饼型子菜单包含上、下、左、右排布的4个选项，每个选项经激活后包括：显示新的饼型子菜单或者执行某项预定的功能。本发明还提供了一种上述多饼型体感菜单的语法制导识别方法，根据人体动作进行所述多饼型体感菜单的选择和激活。本发明的多饼型体感菜单，通过多个饼型动态生成和定位的方式实现了菜单的动态展开，菜单呈现给用户的是清晰、动态的逐级展开效果。其语法制导识别方法，通过人体敏感点触碰的方式实现稳定的启动，并通过语法制导识别的方法实现对上述体感菜单的选择，并可以快速构建新菜单。
【IPC分类】G06F3/0484, G06F3/0482, G06F3/01
【公开号】CN105404449
【申请号】CN201510430265
【发明人】金哲凡
【申请人】浙江传媒学院
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年7月21日
文档序号 :
【 9646382 】
技术研发人员：金哲凡
技术所有人：浙江传媒学院
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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