[發明專利]一種基于計算機視覺的新型鼠標及交互方法

無效

• 申請號: 201210114054.1
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102662475A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 謝巍;林偉佳;黃進鈺;李冠霖;李振偉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06K9/54
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 齊榮坤

技術領域

本發明涉及人機交互領域，特別涉及一種基于計算機視覺的新型鼠標及交互方法。

背景技術

如今市場上的鼠標以機械、光電鼠標為主。機械鼠標雖然在價格、精確度方面都具有優勢，但光電鼠標目前受到市場更多的肯定，自有其原因——機械鼠標有再多的優勢，但怕灰塵和易磨損，這是機械鼠標固有的缺陷。?但光電鼠標也存在“跳幀”和“色盲”的問題。

跳幀和色盲，都是光電鼠標獨有的問題。所謂“跳幀”，指的是光電鼠標光電頭的刷新速度不夠，導致鼠標指針亂跳的現象。而“色盲”則指的是由于不同顏色的表面光反射率不同，導致在部分鼠標墊上，鼠標指針移動不靈活的現象。但是，傳統鼠標卻帶來了對鼠標墊的要求，并且還產生了“鼠標手”等疾病。所以現在亟需一種不依賴鼠標墊，并且手部不受約束的新型鼠標。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的缺點與不足，提供一種基于計算機視覺的新型鼠標及交互方法。

本發明采用如下技術方案：

一種基于計算機視覺的新型鼠標的交互方法，包括如下步驟：

S1實時采集圖像數據，將采集到的數據依次進行二值化處理、腐蝕處理后，找出亮斑輪廓；

S2對亮斑輪廓進行濾波處理，找到手指反射的亮斑；

所述濾波時，定義圓形度為：輪廓周長²?/?(輪廓面積*4*3.14159)?

當圓形度小于2.5，且輪廓面積大于50時進行濾波；

S3對手指反射的亮斑進行辨認，分辨手指的食指和中指，并對分辨出的手指食指和中指的圖片進行消抖處理；

S4確認食指和中指反射光斑的位置，找出相對應的指令模態實現鼠標功能。

所述對手指反射的亮斑進行辨認，分辨出手指的食指和中指，具體為：

在每一幀圖片里建立X軸、Y軸坐標系，所述坐標系以圖片的寬為X軸，圖片的長為Y軸，坐標原點為圖片的左上頂點，若右手操作鼠標，右手的食指在左側，中指在右側，通過比較兩個手指反射光斑x軸方向坐標值，分辨出手指的食指和中指。

所述對S3中分辨出的手指食指和中指的圖片進行消抖處理，所述消抖處理具體為：保存前一幀圖片中手指反射光斑的外切圓的圓心坐標，記為（x0，y0），然后確定以圓心坐標（x0，y0）為中心的矩形區域，所述矩形區域寬為2a、長為2b，所述a為3-5個像素范圍，b為3-5個像素范圍；所述判斷第二幀圖像中手指反射亮斑外切圓圓心坐標（x1，y1）是否在前一幀確定的矩形區域范圍內，若滿足|X0-X1|≤a???且|Y0-Y1|≤b，則保存的圓心坐標不變，否則更新為第二幀圖像中的光斑圓心坐標，繼續判斷。

所述指令模態包括：

（1）食指和中指同時按下，兩指位置同時移動，對應鼠標移動光標功能；

（2）中指不動，食指抬起：對應鼠標的左鍵按下功能；

（3）如果中指不動，食指抬起后，中指移動，則對應鼠標選中功能；

（4）中指不動，食指按下，對應鼠標左鍵抬起；

（5）食指不動，中指先抬起再按下，對應鼠標右鍵動作；

（6）中指不動，食指左移，對應鼠標滑輪向后滾動；

（7）中指不動，食指右移，對應鼠標滑輪向前滾動。

模態組合產生新的指令：

模態（2）、（3）結合指令:?拖動當前選中文件、對話框，選中多個字符等。

模態（2）、（4）結合指令:左鍵按下、抬起，完成一次左鍵單擊動作。

模態（2）、（4）快速重復兩次：完成一次雙擊動作，用于開始程序、選中一個詞語等。

模態（2）、（4）快速重復三次：完成依次三擊動作，用于文檔中“全選”等。

一種基于計算機視覺的新型鼠標，包括：PC機、攝像頭、紅外激光管、USB數據線，所述紅外線濾光片貼在攝像頭的鏡頭上，在攝像頭下方安裝紅外激光管，攝像頭與紅外激光管之間距離大于10cm,所述紅外激光管散射的紅外激光覆蓋攝像頭取景范圍，所述攝像頭取景范圍為新型鼠標的操作區域，PC機通過USB數據線與攝像頭連接。

所述攝像頭采用帶有底座的折疊式攝像頭，折疊部分為伸縮支架，所述伸縮支架由3-4段的2cm-5cm的支架構成；所述底座開有U型凹槽，伸縮支架安裝在凹槽內；紅外激光管安裝在底座上。

本發明對于現有技術的有益效果：

（1）本發明把手指動作“翻譯”成鼠標指令，無鼠標實體，大大降低了對鼠標墊的依賴，減少鼠標手等疾病；

（2）不會產生“跳幀”和“色盲”的問題