[發(fā)明專利]一種基于智能眼鏡的無(wú)線鼠標(biāo)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811596429.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109782904A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖慶洪;漆政南;諶林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F3/01
• 分類(lèi)號(hào): G06F3/01;G06F3/0346;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

1.一種基于智能眼鏡的無(wú)線鼠標(biāo)，其特征是包括數(shù)據(jù)采集模塊、離線訓(xùn)練模塊、在線測(cè)試模塊；數(shù)據(jù)采集模塊分別與離線訓(xùn)練模塊、在線測(cè)試模塊連接；

所述數(shù)據(jù)采集模塊包括：陀螺儀測(cè)量模塊、加速計(jì)測(cè)量模塊；所述陀螺儀測(cè)量模塊，用于通過(guò)夾角和角速度來(lái)判別鼠標(biāo)在三維空間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，判斷出鼠標(biāo)的移動(dòng)軌跡和加速度；所述加速計(jì)測(cè)量模塊，用于通過(guò)測(cè)量鼠標(biāo)在某個(gè)軸向的受力情況，判斷出鼠標(biāo)在空間運(yùn)動(dòng)的方向；

所述離線訓(xùn)練模塊包括：前期預(yù)處理模塊、動(dòng)作分割模塊、特征提取模塊、分類(lèi)模塊；前期預(yù)處理模塊、動(dòng)作分割模塊、特征提取模塊、分類(lèi)模塊依次連接；

所述前期預(yù)處理模塊，用于對(duì)訓(xùn)練過(guò)程采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存與預(yù)處理：1）消除噪聲；2）消除最大值濾波，初步對(duì)頭部動(dòng)作進(jìn)行識(shí)別；

所述動(dòng)作分割模塊，用于將前期預(yù)處理模塊傳遞而來(lái)的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化，通過(guò)建立好的模型進(jìn)行匹配分割，建立動(dòng)作集合，進(jìn)一步對(duì)頭部動(dòng)作進(jìn)行分解與識(shí)別；

所述特征提取模塊，用于提取四個(gè)動(dòng)作的陀螺儀和加速度計(jì)的特征波形，保存并記錄特征波形數(shù)據(jù)信息；

所述四個(gè)動(dòng)作設(shè)定，包括鼠標(biāo)指針向左移動(dòng)--頭部向左轉(zhuǎn)動(dòng)，保持一段時(shí)間至鼠標(biāo)移到期望位置后頭部返回；鼠標(biāo)指針向右移動(dòng)--頭部向右轉(zhuǎn)動(dòng)，保持一段時(shí)間至鼠標(biāo)移到期望位置后頭部返回；鼠標(biāo)指針向上移動(dòng)--頭部向上轉(zhuǎn)動(dòng)，保持一段時(shí)間至鼠標(biāo)移到期望位置后頭部返回；鼠標(biāo)指針向下移動(dòng)--頭部向下轉(zhuǎn)動(dòng)，保持一段時(shí)間至鼠標(biāo)移到期望位置后頭部返回；鼠標(biāo)執(zhí)行單擊--點(diǎn)頭；

所述分類(lèi)模塊，用于根據(jù)提取的特征波形，基于決策樹(shù)算法提取分類(lèi)變量，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)集，判定動(dòng)作結(jié)果，得出個(gè)性化參數(shù)；

所述在線測(cè)試模塊包括：后期預(yù)處理模塊、特征選擇模塊Ⅱ、分類(lèi)器模塊、動(dòng)作識(shí)別模塊；后期預(yù)處理模塊、特征選擇模塊、分類(lèi)器模塊、動(dòng)作識(shí)別模塊錯(cuò)誤矯正依次連接；

所述后期預(yù)處理模塊，用于對(duì)測(cè)試使用過(guò)程采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存與預(yù)處理：1）消除噪聲；2）消除最大值濾波，并進(jìn)行信息傳遞；

所述特征選擇模塊，用于提取四個(gè)動(dòng)作的陀螺儀和加速度計(jì)的特征波形，保存并記錄特征波形數(shù)據(jù)信息；

所述四個(gè)動(dòng)作設(shè)定，包括鼠標(biāo)指針向左移動(dòng)—頭部向左轉(zhuǎn)動(dòng)，保持一段時(shí)間至鼠標(biāo)移到期望位置后頭部返回；鼠標(biāo)指針向右移動(dòng)—頭部向右轉(zhuǎn)動(dòng)，保持一段時(shí)間至鼠標(biāo)移到期望位置后頭部返回；鼠標(biāo)指針向上移動(dòng)—頭部向上轉(zhuǎn)動(dòng)，保持一段時(shí)間至鼠標(biāo)移到期望位置后頭部返回；鼠標(biāo)指針向下移動(dòng)—頭部向下轉(zhuǎn)動(dòng)，保持一段時(shí)間至鼠標(biāo)移到期望位置后頭部返回；鼠標(biāo)執(zhí)行單擊--點(diǎn)頭；

所述分類(lèi)器模塊，用于根據(jù)提取的特征波形，基于決策樹(shù)算法提取分類(lèi)變量，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)集，判定動(dòng)作結(jié)果，得出個(gè)性化參數(shù)；

所述動(dòng)作識(shí)別模塊，用于根據(jù)分類(lèi)模塊判定結(jié)果，識(shí)別出具體的動(dòng)作行為，從而轉(zhuǎn)化成具體的信息指令；

所述錯(cuò)誤矯正模塊，與動(dòng)作識(shí)別模塊連接；用于進(jìn)行錯(cuò)誤矯正，降低錯(cuò)誤的動(dòng)作識(shí)別出現(xiàn)的概率，用于消除噪聲與最大值濾波的影響，減小誤差。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能眼鏡的無(wú)線鼠標(biāo)，其特征是所述的數(shù)據(jù)采集模塊中，采用陀螺儀與加速計(jì)雙重測(cè)量與判斷運(yùn)動(dòng)的方向與狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能眼鏡的無(wú)線鼠標(biāo)，其特征是所述離線訓(xùn)練模塊中該鼠標(biāo)擁有預(yù)訓(xùn)練。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能眼鏡的無(wú)線鼠標(biāo)，其特征是將鼠標(biāo)體積縮小，精簡(jiǎn)于眼鏡這一載體中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能眼鏡的無(wú)線鼠標(biāo)，其特征是執(zhí)行鼠標(biāo)操作時(shí)，通過(guò)對(duì)頭部動(dòng)作的識(shí)別與處理完成這一操作。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能眼鏡的無(wú)線鼠標(biāo)，其特征是所述分類(lèi)器模塊使用決策樹(shù)算法。