[發明專利]基于眼部動作識別來實現人機信息交互的裝置及方法

有效

• 申請號: 201210111603.X
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN102662473A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 楊通文
• 申請（專利權）人: 廣東步步高電子工業有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06K9/00
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 馬娟娟

技術領域

本發明屬于移動通訊終端技術領域，具體地說涉及基于眼部動作識別來實現人機信息交互的裝置。本發明還涉及基于眼部動作識別來實現人機信息交互的方法。

背景技術

在信息技術爆炸時代，人機信息交互涉及到很多領域，比如PC、手機等，以前是鍵盤交互，這要求能夠熟記很多命令、代碼，操作起來很不方便；之后，鼠標的出現使人們可以方便快捷的移動鼠標來完成一些操作；發展到今天，觸屏的出現更給人們的生活帶來了巨大的改變，觸屏技術也得到了廣泛的應用。現在大多數移動終端設備都采用的是觸屏，觸屏操作起來也更加人性化。但是，觸屏技術并不是一塊普通的顯示屏就可以達到的，它是一種特殊的顯示屏，其造價比普通的顯示屏貴多了。

發明內容

本發明的目的旨在克服上述現有技術中存在的不足，提供一種基于眼部動作識別來實現人機信息交互的裝置及實現方法，本發明可給用戶帶來全新的體驗，用戶只需移動眼睛視線，即運動眼球即可自如控制移動終端。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種基于眼部動作識別來實現人機信息交互的裝置，該裝置包括攝像頭、距離感應儀、重力感應儀或陀螺儀、存儲器與處理器：

所述的攝像頭用于定時攝取移動終端前一定范圍的圖像，其中：定時是指時間間隔＝30ms；

所述的距離感應儀在判斷圖片的有效性的和開機校驗參數時，用于獲取移動終端與面部的距離；

所述的陀螺儀用于在判斷圖片的有效性和開機校驗參數的時，獲取移動終端在空間的位置，即獲取移動終端正面與基準面的夾角a和方向；

所述的存儲器用于儲存攝像頭攝取的圖像數據，以及圖像信息和對圖像進行預處理所需的數據，包括：面部圖片、眼部圖片及瞳孔位置坐標數據；

所述的處理器根據所述陀螺儀和距離感應儀得出的角度和距離處理所述存儲器儲存的各個模塊提供的圖片數據，其中各個模塊包括：獲取圖片模塊、判斷圖片有效性模塊、提取眼部圖片模塊、分析瞳孔中心位置模塊、獲取瞳孔中心位置序列模塊、位置序列分析模塊以及動作處理模塊。

進一步地，所述的移動終端具備單獨CPU、攝像頭、顯示設備及足夠內存；其中：所述的CPU主頻單核≥1GHZ，所述的攝像頭為像素≥500萬的前置攝像頭，所述的內存為≥128M的內存。

本發明還提供一種基于眼部動作識別來實現人機信息交互的方法，該方法包括如下步驟：

步驟一、啟動移動終端開機系統，所述距離感應儀進行移動終端與面部的距離參數校準，重力感應儀或陀螺儀進行移動終端正面與基準面的夾角和方向參數校準，移動終端系統啟動完畢，進入待機界面；

步驟二、攝像頭的獲取圖片模塊每隔30ms獲取一次移動終端前一定范圍的圖片，并將圖片數據儲存到儲存器中；

步驟三、判斷圖片有效性模塊分析所述獲取圖片的有效性，并判斷圖片是否有效做出處理：若不包含面部圖片，則丟棄；若包含面部圖片，則判斷圖片有效性，有效則提取圖片，并將提取圖片傳遞給提取眼部圖片模塊；

步驟四、所述提取眼部圖片模塊將提取的眼部圖片傳遞給分析瞳孔中心位置模塊；

步驟五、所述分析瞳孔中心位置模塊分析眼部圖片，鎖定瞳孔并計算瞳孔中心位置，然后將分析出來的位置坐標加入瞳孔中心位置隊列；

所述的瞳孔中心位置隊列的大小是在程序中設定，隊列越大動作識別越準確；

所述的瞳孔中心位置隊列是分析瞳孔中心位置模塊與獲取瞳孔中心位置序列模塊共享數據(隊列)，即全局變量，開機初始化隊列為空；

步驟六、所述獲取瞳孔中位置序列模塊定時獲取瞳孔中心位置隊列全部數據，并將獲取的數據傳遞給位置序列分析模塊，其中：定時時間＝30ms；

步驟七、所述位置序列分析模塊分析所述瞳孔中心位置序列，得出眼部動作，然后匹配位置序列編號動作表得出的動作編號傳遞給動作處理模塊；所述的位置序列編號動作表屬于位置序列分析模塊，在開機過程中初始化；

步驟八、所述動作處理模塊根據動作編號匹配動作編號_消息表得出的消息(事件)發送消息給移動終端的操作系統；所述的動作編號_消息表屬于動作處理模塊，在開機過程中初始化；

步驟九、移動終端的操作系統根據接收的消息(事件)做出響應，即：發送消息(事件)分發給應用程序，并將瞳孔位置映射到現實屏幕上。

進一步地，

所述的距離感應儀校驗參數包括如下步驟：

①進入移動終端提示界面，用戶設置視角校準“最近距離”；

②距離感應儀檢驗、計算并記錄所述“最近距離”數據；