[發(fā)明專利]一種基于眼球驅動與控制的早教圖畫交互系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111399648A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設計）人: 陸永華;陳加徐;王旦;劉冠誠;梁立鵬;趙采儀
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學;南京航空航天大學無錫研究院
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G09B5/06
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務所(普通合伙) 31288
• 代理人: 鄒蕾

1.一種基于眼球驅動與控制的早教圖畫交互系統(tǒng)，包括早教圖畫交互系統(tǒng)本體，其特征在于：所述的早教圖畫交互系統(tǒng)本體包括屏幕(101)、控制器(103)、揚聲器(104)以及安裝在屏幕(101)中央的攝像頭(102)，所述的屏幕(101)、控制器(103)、揚聲器(104)以及攝像頭(102)之間信號連接。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于眼球驅動與控制的早教圖畫交互系統(tǒng)，其特征在于：所述的攝像頭(102)用于實時采集嬰幼兒人臉圖像，所述的屏幕(101)用于產(chǎn)生標定需要的坐標點和早教圖畫，所述的控制器(103)用于實時檢測用戶眼球的眼部特征參數(shù)、計算用戶注視屏幕(101)坐標點、向揚聲器(104)發(fā)送指令，所述揚聲器(104)用于接收控制器(103)發(fā)送的指令，進行發(fā)聲。

3.一種基于眼球驅動與控制的早教圖畫交互系統(tǒng)的使用方法，其特征在于：包括如下步驟：

第一步，用戶移動到屏幕(101)面前，使得臉部處于屏幕(101)中央與攝像頭(102)位置相對；

第二步，啟動系統(tǒng)，在屏幕(101)的顯示區(qū)依次產(chǎn)生標定點，攝像頭(102)分別采集用戶注視指定標定點的人臉圖像；

第三步，控制器(103)計算所有標定圖片中的虹膜中心和眼角，構造眼部特征信息，確定用戶眼部特征信息與屏幕(101)顯示區(qū)物理坐標之間的映射關系；

第四步，標定完畢后，在屏幕(101)的顯示區(qū)就會出現(xiàn)等分塊的功能區(qū)域，各等分塊的區(qū)域用于顯示相應的早教圖畫；

第五步，攝像頭(102)會實時采集用戶人臉圖像傳入控制器(103)中，控制器(103)實時定位每幀圖像中的虹膜中心和眼角位置，根據(jù)標定確定的映射模型實時計算用戶眼球注視的屏幕(101)坐標，根據(jù)注視點屏幕(101)坐標的范圍判斷用戶正在觀看哪一等分塊的早教圖畫；

第六步，控制器(103)發(fā)送指令給揚聲器(104)，揚聲器(104)發(fā)出用戶正在注視的早教圖畫的設定聲音。

4.根據(jù)權利要求3所述的基于眼球驅動與控制的早教圖畫交互系統(tǒng)的使用方法，其特征在于：所述的屏幕(101)豎直固定。

5.根據(jù)權利要求4所述的基于眼球驅動與控制的早教圖畫交互系統(tǒng)的使用方法，其特征在于：所述用戶可站姿或坐姿使用。

6.根據(jù)權利要求3-5任意一項所述的基于眼球驅動與控制的早教圖畫交互系統(tǒng)的使用方法，其特征在于：所述的第六步中，使揚聲器(104)發(fā)出用戶正在注視的早教圖畫的中英文發(fā)音。