[發(fā)明專利]一種基于眼球體感信號的智能控制系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2019-06-11
• 公開（公告）號: CN110147166A
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 孫銘偉;李佳樂;汪語哲;劉云合;張皓天;李金倉
• 申請（專利權）人: 大連民族大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G05B19/042;G06T7/90
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 胡景波

本發(fā)明公開了一種基于眼球體感信號的智能控制系統(tǒng)，屬于體感控制技術領域，包括眼球信號采集模塊和小車端；所述眼球信號采集模塊包括相連接的單片機模塊、圖像采集模塊和無線通信模塊，所述小車端包括相連接的單片機模塊、電機驅動模塊和無線通訊模塊，所述眼球信號采集模塊和小車端的單片機模塊與無線通訊模塊相同；眼球信號采集模塊的圖像采集模塊將采集到的信號發(fā)送至單片機模塊，單片機模塊將接收到的信號轉化為控制指令后通過其無線通信模塊發(fā)送至小車端，小車端的無線通信模塊將接收到的信號傳輸至其單片機模塊，其單片機模塊將接收到的信號發(fā)送至電機驅動模塊進而驅動小車運動。能夠通過眼球控制小車移動，從而實現(xiàn)運輸?shù)然顒印?/p>

技術領域

本發(fā)明屬于體感控制技術領域，具體涉及一種基于眼球體感信號的智能控制系統(tǒng)。

背景技術

如今，生物體感信號在控制領域逐漸被人們所重視，眼球信號是一種高獲取方便且穩(wěn)定性較高的控制信號，眼球控制也成為科學研究的重點。圖像是指物體的描述信息，數(shù)字圖像是一個物體的數(shù)字表示，數(shù)字圖像處理是指利用數(shù)字設備對圖像信息進行各種處理。然而目前還沒有將二者結合用于運輸?shù)暮侠怼⒅悄艿氖侄巍?/p>

發(fā)明內容

為解決現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于眼球體感信號的智能控制系統(tǒng)，能夠通過眼球控制小車移動，從而實現(xiàn)運輸?shù)然顒印?/p>

本發(fā)明為解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于眼球體感信號的智能控制系統(tǒng)，包括眼球信號采集模塊和小車端；所述眼球信號采集模塊包括相連接的單片機模塊、圖像采集模塊和無線通信模塊，所述小車端包括相連接的單片機模塊、電機驅動模塊和無線通訊模塊，所述眼球信號采集模塊和小車端的單片機模塊與無線通訊模塊相同；眼球信號采集模塊的圖像采集模塊將采集到的信號發(fā)送至單片機模塊，單片機模塊將接收到的信號轉化為控制指令后通過其無線通信模塊發(fā)送至小車端，小車端的無線通信模塊將接收到的信號傳輸至其單片機模塊，其單片機模塊將接收到的信號發(fā)送至電機驅動模塊進而驅動小車運動。

進一步的，所述圖像采集模塊采用OV2640攝像頭模塊，設置OV2640攝像頭模塊采集圖像的分辨率為320*240，每一幀圖像灰度處理后形成一個320*240的二維數(shù)組，采用圖像特征比對的方式，在圖像識別顯示子程序里，添加獲取一幀圖像特征信息的程序，將每一幀圖像變量存儲為一個數(shù)值變量，通過比對數(shù)值變量的值來獲取圖像特征變化；所述OV2640攝像頭模塊采用SCCB總線控制。

進一步的，所述眼球信號采集模塊采集眼球數(shù)據(jù)的方法為：OV2640攝像頭模塊采用YUV422格式采集眼球數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)發(fā)送至單片機模塊進行眼球數(shù)據(jù)閾值的計算和判斷；所述眼球數(shù)據(jù)閾值的計算和判斷方法為：針對OV2640攝像頭模塊采集到的擁有多個RGB圖的圖像，運用二值化灰度算法，在程序中設定A為采集到的顏色值，B為設定顏色閾值，若A>＝B，則A＝1，否則A＝0，其中1為黑，0為白；通過位操作運算，將圖像每一像素點的Y分量提取出來，Y分量為采集圖像的亮度分量，與設定的顏色閾值相比較，高于設定顏色閾值為1，低于設定顏色閾值為0，得到完整的灰度圖像。

進一步的，眼球運動軌跡的判斷方法為：OV2640攝像頭模塊采集圖像每一行像素中黑色值為1的點的橫坐標平均值，運算得到240行的平均值，此240行的平均值為眼球中心點所在的坐標值。

進一步的，所述的無線通訊模塊為nRF24L01模塊，眼球信號采集模塊通過nRF24L01模塊向小車端發(fā)送采集到的信息，眼球信號采集模塊為發(fā)射端，小車端為信號接收端，在發(fā)射端，每采集完一幀圖像信號，就與前一個圖像信息作比較，計算眼球運動軌跡，單片機模塊給出控制信息，再通過nRF24L01模塊將控制信息發(fā)送至小車端；信息發(fā)送方向為單向傳輸，眼球信號采集模塊中將nRF24L01模塊配置為發(fā)射模式，小車端將nRF24L01模塊配置為接收模式，小車端通過其單片機模塊識別采集到的信息，做出相應控制決策。

進一步的，所述單片機模塊為STM32f407單片機，電機驅動模塊為7A/160W雙路直流電機驅動模塊。