人机互动智能灯光系统设计

发布时间: 2022-11-24

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术服务

成果类型：新技术

行业领域：

电子信息技术

成果介绍

针对现有电磁无线遥控驱动的灯光互动系统存在着装置易丢失、空间位置固定、电磁干扰影响等问题，本文基于Google的MediaPipe-hand算法，设计了实时人体手势识别算法，并将其应用于智能灯光互动系统的驱动。该系统采用机器视觉技术来实现人机交互功能，可根据单帧图像推断出单手21个骨骼节点坐标，将其转化为骨骼矢量，并通过SVM分类器实现手势判断，最后驱动灯光设备实现不同效果。系统由上位机、下位机两部分组成，其中上位机主要完成手势识别，下位机主要实现对灯光设备的驱动。实验表明：该系统具有良好的实时性和鲁棒性，能够准确地识别手势并驱动灯光设备，识别综合评价指标达到90%，本系统提供了一种新型的智能灯光人机交互思路。

成果亮点

本课题利用机器视觉，识别人体的手势语言，进而驱动灯光控制系统，进行人机灯光交互，该系统也是一种功能更为强大的智能照明产品，其智能交互装置的位置设置更为灵活，交互的控制方式更为便捷，控制的选择更为多样化，可以取代市场上的其他同类型产品。使这种新兴的人机交互技术惠及用户。本课题利用新兴的人机交互技术进行灯光驱动，彻底打破传统互动的局限性，无论摄像机前的任何手势动作都可以通过各种手段方法，分离重要特征信息，达到识别效果。这样新兴技术既有准确性，效率也很高，符合多种室内场景用户需求。

团队介绍

郑州大学电气与信息工程学院机器视觉团队由罗勇教授牵头，研发了基于手势识别的智能灯光驱动系统。本项目团队在机器视觉和模式识别领域具有长期的工作基础，尤其在基于机器视觉的物体识别和匹配方面，积累了丰富的研发成果和技术经验。曾发表相关的SCI期刊论文本项目组由一名教授，一名副教授，两名硕士生，及两名本科生组成。其中罗勇教授负责项目的整体思路和方案设计，罗勇教授兼任中国照明学会学术工作委员会副主任，河南省照明学会副理事长及秘书长，有着多年自动化领域的理论和实际研发经验。王河山副教授负责项目的手势识别算法设计，在机器视觉领域发表过多篇高水平的国际SCI期刊论文，有较高的理论研究水平。硕士生桂文韬负责算法设计和软件开发，本科生宋浩楠负责算法设计和硬件开发，硕士生周帅参与算法的开发，本科生吕铁负责软件开发。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”半导体照明产业科技服务团 (中国照明学会) 评价时间：2022-12-28

肖辉

同济大学电子与信息工程学院控制科学与工程系

教授

综合评价

该成果人机互动智能灯光系统主要由上位机和下位机两部分组成，上位机负责采集摄像头数据并进行实时分析后，将识别的人体手势语言发送至下位机，由下位机完成对硬件设备的驱动，下位机根据驱动的完成情况实时反馈当前状态，实现人机互动的照明效果。因此，该系统交互的控制方式更为便捷，控制的选择更为多样化。总体而言，该项目技术思路方向很好，符合“人工智能+”的发展方向，未来市场空间大，有利于当前政策要求，值得支持推广。

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