[发明专利]一种基于唇部状态识别的智能轮椅人机交互系统及方法

摘要

本发明请求保护一种基于唇部状态识别的智能轮椅人机交互系统及方法，涉及计算机视觉和人工智能领域。本发明通过肤色模型和Adaboost算法检测唇部，并标记出唇部的具体位置，根据唇部区域所处的相对位置，判定智能轮椅的所要执行的运动方向(前进、后退、左转、右转)。在唇部检测的基础上，使用了SVM算法判定唇部的张合状态。并将唇部位置和唇部张合状态相结合从而实现对智能轮椅的运动控制。克服了头部无意识运动和外界环境干扰对轮椅运动控制造成的干扰，大大提高了人机交互系统的鲁棒性。

主权项

一种基于唇部状态识别的智能轮椅人机交互系统，包括摄像头、笔记本电脑、智能轮椅本体及无线网卡，其特征在于：还包括肤色分割模型、Adaboost唇部分类器、SVM唇部张合状态分类器；所述摄像头用于获取包含人脸的视频信号并传输给肤色分割模型；所述肤色分割模型用来分割出摄像头获取的图像信息中的人脸区域；所述Adaboost分类器用来检测人脸区域获取唇部信息，完成对唇部的实时检测；所述SVM唇部张合状态分类器用于对检测到的唇部进行分类，并判定唇部的张合状态；所述笔记本电脑用来完成分类器的训练，唇部检测和张合状态识别图像处理，并确定轮椅的运动指令；所述无线网卡用来将笔记本电脑与智能轮椅进行通信，将唇部检测和唇部识别相结合用于智能轮椅的控制：将检测得到唇部检测窗口与一个位置固定的矩形窗口进行比较，根据这两个矩形框相对位置关系来确定轮椅的运动方向，同时识别唇部的张合状态，只有当识别到唇部为张开状态时，轮椅才能执行相应指令，从而实现对智能轮椅的运动状态的控制。