[發明專利]基于視線追蹤的自動翻頁閱讀椅及其控制裝置及控制方法

無效

• 申請號: 201110449715.1
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102551385A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 韋宇煒;張超;郭鐘寧;柯振中;宋俊華
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: A47C3/00
• 分類號: A47C3/00;A47C7/62;G05D3/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明涉及家具及視線追蹤技術領域，特別涉及一種基于視線追蹤的自動翻頁閱讀椅及其控制裝置及控制方法。

背景技術

目前，讀者看書通常是使用雙手來翻書，由于讀者不的坐姿習慣，容易造成脊椎損傷、眼睛視力下降等不良的影響。而，借助傳統的人機交互方法，例如使用鼠標、鍵盤、手寫板等，雖然可以對上述情況有所改進。但，對于某些特殊情形來說，例如上肢體殘疾人士、嚴重的脊椎病患者，這些人機交互方法也無能為力。

“所見即所得”說明視覺系統是人類獲取外界信息極為重要的一部分，因此利用視覺系統的視線追蹤來實現人機交互是非常高效的一種手段。

目前，公知的眼動儀器需要借助特定的頭盔設備來獲取視線的焦點，這種方式雖然可以提高眼動儀器的精確性。這種設備不但成本較高，而且使用者佩戴起來比較麻煩且不夠舒適。對精確性要求不高的特定場合，例如翻書閱讀的時候，這些眼動儀器有些大材小用。

綜上所述，目前沒有合適的儀器與合適的方法用于讀者的翻書閱讀。?????

發明內容

本發明專利所要解決的技術問題是提供一種舒適耐用且可適當協調的基于視線追蹤的自動翻頁閱讀椅。

進一步地，本發明提供一種基于視線追蹤的自動翻頁閱讀椅的控制裝置。

更進一步地，本發明提供一種基于視線追蹤的自動翻頁閱讀椅的控制方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種基于視線追蹤的自動翻頁閱讀椅，包括座椅與設在座椅上的控制裝置；所述座椅上設有彎臂，所述彎臂的一端設在座椅上，其另一端與豎桿連接；所述豎桿上設有書架；所述書架頂端設有攝像頭，所述書架的兩側分別設有可樞軸轉動的左桿和右桿，所述書架的中部設有可樞軸轉動并可平移的尺子；所述控制裝置的信號輸入端與攝像頭相連接，其信號輸出端與左右桿相連接。

優選地，所述座椅設有靠背，所述彎臂設于靠背上，所述彎臂為彈性弧狀彎壁。

優選地，所述控制裝置設于座椅的底部。

一種基于視線追蹤的自動翻頁閱讀椅的控制裝置，包括圖像采集模塊、眼動檢測模塊、信號處理模塊、A/D轉換模塊與脈沖控制模塊；上述模塊依次連接。

優選地，所述眼動檢測模塊包括對圖像差值化、幾何變換、補償和修陽，提取出眼球運動軌跡，提取軌跡線計算出視線的中點，并與初始位置進行比較的采集卡。

優選地，所述信號處理模塊包括信號放大電路和接收放大信號的濾波器電路。

優選地，所述A/D轉換模塊包括單片機控制電路、JTAG端口、?基準電壓電路、輸入電壓電路與電源電路,所述電源電路分別與輸入電壓電路、單片機控制電路相連接；所述JTAG端口、?基準電壓電路與輸入電壓電路一起連接至單片機控制電路。

優選地，所述脈沖控制模塊25包括功率開關管VT1-VT4、二極管VD1-VD4與電機；所述功率開關管VT1、VT3發射極與電機電連接，所述功率開關管VT1、VT3的集電極分別與二極管VD1、VD3的陰極電連接；所述二極管VD1、VD3的陽極與電機電連接；所述功率開關管VT2、VT4的集電極與電機電連接，所述功率開關管VT2、VT4的發射極分別與二極管VD2、VD4的陽極電連接，所述二極管VD2、VD4的陰極與電機電連接。

一種基于視線追蹤的自動翻頁閱讀椅的控制方法，包括如下步驟：

1）采集用戶視線運動軌跡圖像；

2）對用戶視線運動軌跡圖像進行識別，獲取眼動數字信號；

3）抽取和分析眼動數字信號中的信息；

4）將步驟3）中抽取和分析的信息轉換成模擬信號；

5）步驟4）中的模擬信號控制電機轉動，從而實現圖書的翻閱。

具體地，包括如下步驟：

1）通過攝像頭采集閱讀者眼球左右移動軌跡的圖像；

2）圖像信號輸送到眼動檢測模塊，眼動檢測模塊獲取眼動數字信號；

3）通過信號處理模塊對眼動數字信號進行抽取和分析；

4）步驟3）中經過抽取和分析的眼動數字信號輸出到A/D轉換模塊，通過A/D轉換模塊成模擬信號；

5）模擬信號進入脈沖控制模塊，以脈沖信號的形式控制電機轉動。