[發明專利]一種基于機器視覺的輸入方法及其系統

有效

• 申請號: 200810240719.7
• 申請日: 2008-12-23
• 公開（公告）號: CN101446859A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: 黃通兵
• 申請（專利權）人: 黃通兵
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/033;G06F3/048
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 張國良

技術領域

本發明涉及信號轉換技術領域，更具體地，涉及一種基于機器視覺的輸入方法以及一種基于機器視覺的輸入系統。?

背景技術

隨著科學技術的高度發展，計算機已經成為人們生活工作的必要設備，計算機包括主機以及鍵盤、鼠標等周邊設備。隨著人們對計算機的依賴程度的加深，通過鼠標和鍵盤進行的繁重的計算機輸入操作導致了大量問題的產生，例如敲擊鍵盤導致的手指肌肉勞損，或常見的鼠標手病等等。而現有技術中為改進鼠標和鍵盤引進的輔助輸入設備造價均比較昂貴，且對于特殊用戶來說使用很不方便，特別地，這些設備還不能夠隨時隨地獨立使用。例如，對于可能由于安全衛生等原因而不能用雙手接觸計算機的醫生、護士們來說，若使用這些改進的輔助輸入設備還需要其他人的幫助。?

如中國專利公開號為CN101038523A的專利文獻公開了一種基于視覺跟蹤與語音識別的鼠標系統，包括鼠標驅動模塊、信息反饋模塊和語音指令處理模塊；鼠標驅動模塊由攝像頭、紅外發光標志物以及光標定位子模塊構成，攝像頭通過檢測跟蹤紅外標志物的光斑圖像，動態跟蹤光斑在攝像頭成像平面上的位置移動，然后通過光標定位子模塊將光斑在圖像上的運動轉換為鼠標光標在顯示桌面上的運動，并將鼠標的位置信息傳遞給信息反饋模塊；信息反饋模塊通過計算機顯示器將鼠標驅動模塊傳來的鼠標光標的位置表示出來，并給用戶相應的信息指示；語音指令處理模塊由麥克風及語音識別子模塊組成，當信息反饋模塊顯示鼠標光標到達用戶的感興趣位置時，語音指令處理模塊通過與計算機主機相連接的麥克風接收用戶發出的語音指令，通?過語音識別子模塊對輸入語音信號進行識別，由分類結果激發并驅動相應的鼠標事件響應。該發明通過攝像頭實時跟蹤檢測紅外發光標志物的移動，以此控制鼠標光標的位置，通過麥克風接收語音指令，從而為計算機系統提供方便友好的人機接口。但其需要額外的輔助紅外線裝置，通過移動光斑實現對光標的控制，這一過程對身體不便的特殊人士來說并不方便。?

再如，中國專利公開號CN1357862A的專利文獻公開了一種視窗的光標視覺點選裝置，利用眼球的移動作為操作電腦光標移動的依據，包含：一影像攝取裝置，對使用者的外型進行定位辨識而取得使用者的瞳孔的位置，并且修定一參考用的定位框，同時輸出該瞳孔與該定位框的相對位置的信息；一電腦，通過一接口與該攝像攝取裝置溝通，依據該瞳孔與該定位框間的相對位置變化量，而動態調整該光標與電腦視窗間的相對位置。該裝置能夠讓操作者無需移動鼠標即可任意操作光標，避免鼠標和鍵盤間切換操作的不便，但該技術方案是根據操作者瞳孔的移動定位光標，使得操作者的眼部活動受到限制，容易造成操作者眼睛的疲勞，帶來使用上的不便。?

總之，目前本領域的技術人員需要迫切解決的一個技術問題就是：如何能夠簡單、且更方便、快捷地輸入使用者需要的指令。?

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠簡單、且更方便、快捷地輸入使用者需要的指令的基于機器視覺的輸入系統以及一種基于機器視覺的輸入方法。?

為實現上述目的，本發明公開了一種基于機器視覺的輸入方法，包括：?

捕捉和/或采集使用者的面部圖像信號，包括使用者面部的多個采樣點；?

存儲所述面部圖像信號并獲取其特征點；?

根據第一預置規則將所述特征點轉化為光標信號，以及依據第二預置規則執行相應的操作；其中，?

所述第一預置規則為：采用檢測算法分析所述特征點是否與設定值相應，若是，將該圖像信號轉化為光標信號；?

所述第二預置規則為：響應特定特征點生成包含期望功能鍵的菜單界面，通過所述菜單界面執行相應的操作。?

其中，所述特征點為靜態的圖像信息，包括：由所述面部圖像信號的多個采樣點中提取的使用者的人臉輪廓或五官輪廓、預置的易于識別的特殊采樣點集合，或上述信息的分別的歸一化處理結果。?

其中，所述特征點為動態的圖像信息，包括：由所述面部圖像信號的多個采樣點中提取的使用者的人臉輪廓或五官輪廓或其歸一化處理結果的變化、預置的易于識別的特殊采樣點集合或其歸一化處理結果的變化。?

其中，所述變化包括橫向、縱向的移動產生的距離變化，以及以采樣點中某個參考點為基準的轉動產生的角度變化。?

其中，所述特征點包括眼球的轉動。?

其中，所述捕捉和/或采集使用者的面部圖像信號的步驟通過使使用者的人臉在信號采集范圍內停留一定的時間長度或者使用者人臉的移動或轉動來實現。?

其中，所述檢測算法包括人臉檢測算法和運動檢測算法。?