[发明专利]一种用于3D交互的专用处理器

权利要求书

1.一种用于3D交互的专用处理器，其特征在于，包括：

图像处理电路，用于获取采集设备采集的包含交互对象的不可见光图像，并提取所述不可见光图像中交互对象的骨架数据，其中，所述采集设备为结构光深度相机；所述结构光深度相机包括投影模组以及采集模组，所述投影模组用于向所述交互对象投影结构光图案，所述结构光图案为不规则的散斑图案，所述采集模组用于采集包含所述交互对象的不可见光图像；所述专用处理器设置于所述采集设备中；

输出电路，用于将所述骨架数据输出至3D交互设备；

存储电路，用于存储参考图像以及采集设备的参数；

所述图像处理电路具体包括：

深度数据计算电路，连接所述存储电路以及所述采集设备，用于计算所述不可见光图像的深度数据，其中，所述深度数据计算电路包括偏移值计算电路以及深度值计算电路；所述偏移值计算电路用于对所述不可见光图像以及所述参考图像进行相关计算，得到所述不可见光图像与所述参考图像的偏移值，所述偏移值仅为X方向的偏移值，且所述偏移值通过一维的搜索算法进行计算得到，其中，所述偏移值计算电路具体用于根据所述不可见光图像和所述参考图像中的散斑图案的相似程度，确定所述不可见光图像中每个像素相对于所述参考图像中对应像素的偏移值；

所述深度值计算电路用于根据所述偏移值以及所述采集设备的参数计算得到所述不可见光图像中每个像素的深度值，所述深度值计算电路具体用于根据以下公式计算得到所述不可见光图像中每个像素的深度值：

其中，Z_D为所述不可见光图像中每个像素点的深度值，Z₀为所述参考图像中每个像素点的深度值，B为所述投影模组与所述采集模组之间的距离，f为所述采集模组的焦距，Δu为所述偏移值；

数据提取电路，连接所述深度数据计算电路，用于根据所述不可见光图像的深度数据，提取所述不可见光图像中所述交互对象的骨架深度数据；

压缩电路，连接所述图像处理电路，用于将所述不可见光图像中交互对象的骨架数据进行压缩，并发送给所述输出电路。

2.根据权利要求1所述的专用处理器，其特征在于，

所述图像处理电路具体包括：

深度数据计算电路，连接外部存储器以及所述采集设备，用于计算所述不可见光图像的深度数据。

3.根据权利要求1所述的专用处理器，其特征在于，

所述结构光深度相机为红外结构光深度相机，包括红外投影模组以及红外接收模组；

所述专用处理器设置于所述结构光深度相机内。

4.根据权利要求1或2所述的专用处理器，其特征在于，

所述数据提取电路包括预处理电路、人体检测电路以及骨架提取电路；

所述预处理电路用于对所述不可见光图像的深度数据进行预处理；其中，所述预处理包括滤波、平滑处理以及插值处理中的一种；

所述人体检测电路用于在所述不可见光图像中检测交互对象，并分割出交互对象部分图像；

所述骨架提取电路用于在所述交互对象部分图像中提取出交互对象的骨架深度数据。