[發明專利]計算機視覺鼠標

無效

• 申請號: 201210101509.6
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN102662471A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 李一波;張森悅;陳超
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/033
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 孫麗珠

技術領域

本發明涉及一種計算機輸入設備，特別涉及一種基于視覺的計算機視覺鼠標。屬于計算機外部設備的設計、制造領域。

背景技術

鼠標是計算機輸入設備的簡稱，分有線和無線兩種。也是計算機顯示系統縱橫坐標定位的指示器，鼠標的使用是為了使計算機的操作更加簡便，來代替鍵盤那繁瑣的指令。隨著社會的發展和科技的不斷進步，鼠標從最初的原始鼠標、到機械鼠標、光電鼠標、光機鼠標再到如今的光學鼠標。鼠標技術發展到現在已經變得越來越精致美觀，特別是無線鼠標顯得更加獨立大方。盡管如今的鼠標有諸多優點，但它也有自身難以克服的缺點。其一，我們現在使用的鼠標依然保持了四十多年前發明之初的基本外型，鼠標‘趴’在桌面，左右按鍵與桌面平行，手握鼠標操作時，手腕背伸一定角度，掌側與桌面接觸積壓，使腕管處壓力增大，由于手型長時間固定，導致僵化，使通過的神經和血管受損傷，嚴重時會造成“腕管綜合癥”俗稱鼠標手。其二，現有鼠標，不論光學還是機械鼠標，都需放在一個平板臺面上，尤其光學鼠標對臺面的要求更高，比如臺面需要同色、反光性良好等。為了使鼠標移動時使得顯示器上光標跟蹤穩定最好用鼠標墊。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：由于現有鼠標的使用對桌面的要求較高，如果桌面的反光性不好或非同色會導致顯示器上的光標跟蹤穩定性差，必要時還需要鼠標墊。同時現有鼠標的操作需要用戶手爬到鼠標上手型固定，當用戶長時間移動或點擊鼠標時由于手型長時間固定，使通過的神經和血管受損傷，導致僵化嚴重時會造成“腕管綜合癥”。為了解決這一系列問題，本發明提供了一種計算機視覺鼠標，它包括底座，所述底座上支撐有視覺處理系統，所述視覺處理系統內嵌有攝像頭和基于ARM的微處理器；用戶手置于攝像頭的正前方；通過基于ARM的微處理器提取數幀圖像檢測運動確定運動部位，再分別與視覺鼠標手部運動模型標準庫或手部運動模型的個人習慣樣例庫中樣例進行匹配，將匹配到的動作模型所對應的鼠標命令，通過與用戶電腦連接的USB數據線將所采集到的用戶手動圖像信息傳送給與視覺鼠標相配套的鼠標軟件，實現視覺鼠標系統功能。

本發明的特點及有益效果：本發明的視覺鼠標與常規鼠標相比，用使用者的手來代替鼠標，省去了常規鼠標的實體，同時對臺面的要求低，對臺面是否同色和反光性都不再有嚴格要求，不僅適用于平面，也同樣適用于懸空操作。同時在操作時對手的擺放姿勢無固定要求，自然伸展使用戶操作更加自然、舒適，即使長期使用也不會僵化，大大降低的“腕管綜合癥”的患病率。

同時系統還具有學習功能，進入學習模式，系統將允許用戶建立自己的動作樣例，提高識別率。

視覺鼠標也可以沒有自己獨立的處理器，這時攝像頭采集的圖像將通過USB接口直接傳送為與其連接的計算機，計算機將完成本處理器的功能。采用非獨立微處理器設計時，本鼠標器不再需要內置電池。

附圖說明

圖1-1、圖1-2是本發明的側面結構示意圖

圖2-1、圖2-2是本發明的俯視結構示意圖

圖3是本發明的正面結構示意圖

圖4-1、圖4-2是本發明中底座的結構示意圖

圖5是本發明的工作流程圖

圖6是本發明中的手部運動模型建立流程圖

具體實施方式：

計算機視覺鼠標，它包括底座8，所述底座8上支撐有視覺處理系統5，所述視覺處理系統5內嵌有攝像頭6和基于ARM的微處理器；用戶手1置于攝像頭6的正前方；通過基于ARM的微處理器提取數幀圖像檢測運動確定運動部位，再分別與視覺鼠標手部運動模型標準庫或手部運動模型的個人習慣樣例庫中樣例進行匹配，將匹配到的動作模型所對應的鼠標命令，通過與用戶電腦連接的USB數據線9將所采集到的用戶手動圖像信息傳送給與視覺鼠標相配套的鼠標軟件，實現視覺鼠標系統功能。

所述配套鼠標軟件包含手部動作樣例庫、鼠標在線學習應用程序和手部運動識別與匹配的算法程序。

所述樣例分為手部運動模型的標準模型樣例庫和手部運動模型的個人習慣樣例庫。

所述手部運動模型的標準模型庫包含了男女小孩、青年、成年、老年人操作本鼠標時的手部運動模型；所述手部運動模型的個人習慣樣例庫包含了用戶個人操作鼠標習慣下的手部運動模型。

所述手部運動模型的標準模型樣例庫和手部運動模型的個人習慣樣例庫存放在基于ARM微處理的存儲器中；所述手部運動識別與匹配的算法程序嵌入到基于ARM的微處理中用于對攝像頭獲得的輸入圖像進行目標檢測和跟蹤，并與標準模板樣例庫和習慣庫中的模型匹配，實現視覺鼠標系統功能。