[发明专利]一种基于AR虚拟控制的小车体感对战装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及体感交互自动控制领域，特别涉及一种基于AR虚拟控制的小车体感对战装置及控制方法。

背景技术

目前市场上大部分遥控车控制都是基于遥控车手柄或者是电脑控制，而且大多没有摄像头实时传回第一视觉图像并进行图像的识别，或者只是单纯的软件赛车游戏必须由手动来控制移动，时间长了手部与眼睛会觉得疲惫，并容易产生乏味失去新鲜感。为了让小车对战游戏更具娱乐性和可玩性，一种用体感控制的AR对战小车尤为吸引广大玩家的眼球。玩家可以根据自己的体感姿势来控制小车的速度快慢以及小车的方向及其发炮，使玩家的肢体具有遥控器的功能。与此同时，该AR体感控制小车对战时还能将摄像头第一视角传回的图像进行进行图像识别，并对图像进行AR虚拟现实增强产生对战的华丽效果，增加小车对战的娱乐性。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于AR虚拟控制的小车体感对战装置，使用Kinect体感交互模块获取体感信号，对原始身体信号进行分析及提取，对摄像头捕捉到的图像流进行计算机视觉图像处理，从而实现对小车对战的控制。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一种基于AR虚拟控制的小车体感对战装置，包括小车和PC机，还包括用于采集体感姿势信号的Kinect体感控制模块、设置在小车上并用于对小车周围环境信息拍照的WIFI摄像头、设置在小车上并用于控制小车运动的控制驱动部、以及WIFI通信模块；工作时，WIFI摄像头获取图像流并通过自带的WIFI模块将数据传输给PC机，同时Kinect体感控制模块将采集到的体感姿势信号发送至PC机，PC机将处理后的数据通过WIFI通信模块发送至控制驱动部，从而使得控制驱动部控制小车进行相应的动作；所述Kinect体感控制模块包括Kinect 3D体感摄影机以及连接PC机的接口数据线。

作为优选的技术方案，所述WIFI通信模块为Esp8266ESP-01，通过2.4GHzWIFI传输模块实现PC机与小车之间的无线数据传输。

作为优选的技术方案，所述WIFI摄像头包括一个有线摄像头以及与有线摄像头连接的WIFI模块；所述WIFI摄像头采用Robot-link 5.0MT WF.7620.B型号WIFI无线摄像头；所述单片机采用STM32F103C8T6。

作为优选的技术方案，所述小车包括控制马达的第一电机、控制发射BB弹的第二电机以及3D打印的外壳。

作为优选的技术方案，所述控制驱动部包括单片机、激光模块、LED灯、继电器电路以及电机驱动电路，所述继电器电路连接有BB弹波箱；所述激光模块、LED灯、继电器电路以及电机驱动电路均与单片机连接，所述的单片机、继电器电路、电机驱动电路集成在控制驱动部内部，所述的激光模块、LED灯则通过已封装好的电缆连接。

作为优选的技术方案，所述驱动控制部连接有电源模块，所述电源模块包括镍氢干电池及稳压芯片。

本发明还提供了一种基于AR虚拟控制的小车体感对战装置的控制方法，包括下述步骤：

S1、Kinect体感控制模块、上位机电脑及下位机AR小车上电；

S2、Kinect体感控制模块捕捉操作者发出的体感姿势信号，将其处理成特定数据并通过数据线电缆传输到上位机电脑；

S4、上位机电脑接收数据完毕后将其处理成特定字符串，并通过2.4G WiFic传输到下位机AR小车，下位机AR小车通过esp8266模块接收特定字符串后将其传输至单片机，

S5、单片机将其处理成电信号送至驱动电路，驱动电路将收到的电信号放大以驱动电机及炮台工作。

作为优选的技术方案，步骤S3中，上位机电脑上电并初始化进入程序，处理由另一位操作者的上位机电脑发送的连接请求，及由本操作者控制的下位机AR小车的WiFi摄像头发送的连接请求，允许请求后发送命令使Kinect体感控制模块开始工作，接收WiFi摄像头传输回的画面并进行图像识别得到处理完毕的画面图像，随后将另一位操作者的上位机电脑发送的数据及处理完毕的画面图像进行AR视觉增强得到现实增强画面，并接收由Kinect体感控制模块发送的特定数据以控制现实增强画面上的炮台移动，并将其现实增强画面显示在上位机电脑屏幕上。

作为优选的技术方案，通过颜色识别将图像中特定背景进行消除并将得到的轮廓图与程序里预设的模板图进行比较，从而判断是否为对方操作者所控制的下位机AR小车。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：