專利名稱：基于視線追蹤自動翻頁的電子閱讀器及其方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于電子信息技術(shù)領域，涉及一種電子閱讀器，尤其涉及一種基于視線追 蹤自動翻頁的電子閱讀器及其基于視線追蹤自動翻頁的方法。
背景技術(shù)：
目前市場上存在的電子閱讀器主要是按鍵式或觸摸屏式兩種，即通過設置在電子 閱讀器上的按鍵進行翻頁操作，或是利用觸摸屏直接在電子閱讀器屏幕上點擊、滑動翻頁， 無論是按鍵式還是觸摸屏式的電子閱讀器，都需要用戶根據(jù)閱讀的速度及進度進行手動的 操作，當用戶雙手被占用時，使用上述電子閱讀器很不方便。此外，隨著電子閱讀器的發(fā)展，人與電子閱讀器的交互方式越來越多，然而，按鍵、 觸摸屏等傳統(tǒng)的人機交互設備在使用的自然性與友好性等方面都存在一定的局限性。因 此，需要一種符合人際交流習慣、能夠提供良好的人機交互的、可自動翻頁的電子閱讀器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種無須使用者手動操作、根據(jù)用戶視線的移動自動進 行翻頁的基于視線追蹤自動翻頁的電子閱讀器。本發(fā)明的又一目的在于，提供一種操作簡便、節(jié)約閱讀時間、增強閱讀連續(xù)性的基 于視線追蹤自動翻頁的電子閱讀器。本發(fā)明的再一目的在于，提供一種電子閱讀器的基于視線追蹤自動翻頁的方法， 使得操作簡便、節(jié)約閱讀時間、增強閱讀連續(xù)性，人機交互性強。為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)手段
一種基于視線追蹤自動翻頁的電子閱讀器，包括微處理器和人機交互模塊其中，人機 交互模塊包括顯示單元和視線追蹤單元，其中，所述顯示單元包括一個顯示屏，所述顯示屏 包括兩個顯示區(qū)域；所述視線追蹤單元包括圖像信息采集模塊，用于獲取用戶面部的圖像 信息；微處理器包括視線定位檢測單元和信息處理單元，視線定位檢測單元用于對所述圖 像信息采集模塊獲取到的用戶面部的圖像信息進行分析處理，確定用戶視線所在的顯示區(qū) 域；信息處理單元用于根據(jù)視線定位檢測單元的檢測結(jié)果比較用戶當前視線與前次視線 所在的顯示區(qū)域，如果用戶當前視線所在顯示區(qū)域與用戶前次視線所在顯示區(qū)域不同，則 信息處理單元在用戶前次視線所在顯示區(qū)域中刷新顯示的內(nèi)容，并在所述顯示屏中進行顯示。優(yōu)選地，用戶前次視線所在顯示區(qū)域所顯示的頁面內(nèi)容被刷新為用戶當前視線所 在顯示區(qū)域所顯示的頁面內(nèi)容的下一頁內(nèi)容，所述頁面包括電子閱讀器顯示區(qū)域的頁面， 所述下一頁內(nèi)容包括電子閱讀器顯示區(qū)域顯示的下一頁面的內(nèi)容。優(yōu)選地，所述圖像信息采集模塊為攝像頭，其設置于顯示屏的同側(cè)。優(yōu)選地，所述顯示屏包括觸摸屏，用于接收用戶對電子閱讀器的觸摸輸入。優(yōu)選地，該電子閱讀器還包括外圍接口模塊，外圍接口模塊用于連接外圍設備。
優(yōu)選地，所述外圍接口模塊包括USB接口、SD接口及網(wǎng)絡接口中的一種或多種。一種如上所述的電子閱讀器基于視線追蹤自動翻頁的方法，該方法包括以下步 驟采集用戶面部圖像信息；根據(jù)采集的用戶面部圖像信息確定用戶視線的方向，并根據(jù) 用戶視線的方向得到用戶視線落在顯示屏上的坐標，根據(jù)用戶視線落在顯示屏上的坐標， 確定用戶視線所在顯示區(qū)域；將用戶當前視線所在顯示區(qū)域與用戶前次視線所在顯示區(qū)域 進行比較，當用戶當前視線所在區(qū)域不同于用戶前次視線所在區(qū)域，則刷新前次視線所在 顯示區(qū)域顯示的內(nèi)容。優(yōu)選地，前次視線所在顯示區(qū)域被刷新為當前視線所在顯示區(qū)域所顯示的內(nèi)容的 下一頁內(nèi)容。優(yōu)選地，所述的圖像信息采集模塊以預定的時間間隔采集用戶面部圖像信息。優(yōu)選地，根據(jù)采集的用戶面部圖像信息確定用戶視線在顯示屏上的坐標，進一步 包括以下步驟在用戶面部圖像信息中搜索用戶面部區(qū)域，當檢測到用戶面部區(qū)域后，微處 理器根據(jù)用戶面部區(qū)域的面積，計算出人眼到顯示屏的距離；在用戶面部區(qū)域中根據(jù)人眼 到顯示屏的距離定位人眼，得到人眼在用戶面部圖像中的坐標，其中用戶面部圖像的左下 角為用戶面部圖像坐標的原點；根據(jù)人眼在用戶面部圖像中的坐標估計瞳孔圓心的位置； 由估計的瞳孔圓心的位置精確定位瞳孔圓心；由瞳孔圓心確定虹膜邊界及圓心；通過虹膜 邊界及圓心的投影幾何關系計算表征用戶視線方向的橢圓虹膜圈的法線方向，得到用戶視 線與平行或垂直電子閱讀器平面之間的夾角；根據(jù)所述的用戶視線與平行或垂直電子閱讀 器平面之間的夾角，得到用戶視線落在顯示屏上的坐標。優(yōu)選地，本方法采用基于類矩形特征的Adaboost人臉檢測算法搜索用戶面部區(qū) 域。優(yōu)選地，本方法采用基于五官特征的方法定位人眼。一種基于視線追蹤自動翻頁的電子閱讀器，包括顯示單元、圖像采集單元及微處 理器，顯示單元包括顯示模塊和兩個顯示屏；圖像信息采集模塊用于獲取用戶面部的圖像 信息；微處理器包括視線定位檢測單元和信息處理單元，視線定位檢測單元用于對所述圖 像信息采集模塊獲取到的用戶面部的圖像信息進行分析處理，確定用戶視線所在的顯示 屏；信息處理單元用于比較用戶當前視線與前次視線所在顯示屏，如果用戶當前視線所在 顯示屏與用戶前次視線所在顯示屏不同，信息處理單元在用戶前次視線所在顯示屏中刷新 顯示的內(nèi)容。優(yōu)選地，用戶前次視線所在顯示屏被刷新為用戶當前視線所在顯示屏所顯示的內(nèi) 容的下一頁內(nèi)容。優(yōu)選地，所述的兩個顯示屏位于電子閱讀器的同側(cè)。優(yōu)選地，所述的圖像信息采集模塊為攝像頭，其設置于兩個顯示屏的同側(cè)。優(yōu)選地，所述顯示屏包括觸摸屏，用于接收用戶對電子閱讀器的觸摸輸入。優(yōu)選地，該電子閱讀器還包括外圍接口模塊，外圍接口模塊用于連接外圍設備。優(yōu)選地，所述外圍接口模塊包括USB接口、SD接口及網(wǎng)絡接口中的一種或多種。一種如上所述的電子閱讀器基于視線追蹤自動翻頁的方法，該方法包括微處理器 和人機交互模塊，其中，人機交互模塊包括顯示單元和視線追蹤單元，其中，所述顯示單元 包括兩個顯示屏；所述視線追蹤單元包括圖像信息采集模塊，用于獲取用戶面部的圖像信息；微處理器包括視線定位檢測單元和信息處理單元，視線定位檢測單元用于對所述圖像 信息采集模塊獲取到的用戶面部的圖像信息進行分析處理，確定用戶視線所在的顯示屏； 信息處理單元用于根據(jù)視線定位檢測單元的檢測結(jié)果比較用戶當前視線與前次視線所在 的顯示屏，如果用戶當前視線所在顯示屏與用戶前次視線所在顯示屏不同，則信息處理單 元在用戶前次視線所在顯示屏中刷新顯示的內(nèi)容。優(yōu)選地，用戶前次視線所在顯示屏被刷新為用戶當前視線所在顯示屏所顯示的內(nèi) 容的下一頁內(nèi)容。優(yōu)選地，圖像信息采集模塊以預定的時間間隔采集用戶面部圖像信息。優(yōu)選地，根據(jù)采集的用戶面部圖像信息確定用戶視線在顯示屏上的坐標，進一步 包括以下步驟在用戶面部圖像信息中搜索用戶面部區(qū)域，當檢測到用戶面部區(qū)域后，微處 理器根據(jù)用戶面部區(qū)域的面積，計算出人眼到顯示屏的距離；在用戶面部區(qū)域中根據(jù)人眼 到顯示屏的距離定位人眼，得到人眼在用戶面部圖像中的坐標，其中用戶面部圖像的左下 角為用戶面部圖像坐標的原點；根據(jù)人眼在用戶面部圖像中的坐標估計瞳孔圓心的位置； 由估計的瞳孔圓心的位置精確定位瞳孔圓心；由瞳孔圓心確定虹膜邊界及圓心；通過虹膜 邊界及圓心的投影幾何關系計算表征用戶視線方向的橢圓虹膜圈的法線方向，得到用戶視 線與平行或垂直電子閱讀器平面之間的夾角；根據(jù)所述的用戶視線與平行或垂直電子閱 讀器平面之間的夾角，得到用戶視線落在顯示屏上的坐標，其中，兩塊顯示屏采用同一坐標 系。優(yōu)選地，本方法采用基于類矩形特征的Adaboost人臉檢測算法搜索用戶面部區(qū) 域。優(yōu)選地，本方法采用基于五官特征的方法定位人眼。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明將顯示屏分為兩部分，對電子書籍進行顯示，根據(jù) 用戶視線的變化，從而控制顯示屏兩部分分別翻頁，提前預刷新翻頁，準確地為用戶呈現(xiàn)所 要看的內(nèi)容，具有直接性、自然性和簡潔性。本發(fā)明基于視線追蹤的具有自動翻頁功能的電 子閱讀器，既免去了手動按鍵或觸摸屏幕翻頁的操作，操作便捷、人機交互性強，同時節(jié)省 了閱讀時間，增強了用戶瀏覽的連續(xù)性。


圖1為本發(fā)明電子閱讀器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明第一實施例提供的電子閱讀器顯示屏分屏顯示的示意圖。圖3為本發(fā)明電子閱讀器的視線定位的具體處理過程。圖3a為本發(fā)明電子閱讀器的視線定位俯視示意圖。圖北為本發(fā)明電子閱讀器的視線定位側(cè)視示意圖。圖4為本發(fā)明基于視線追蹤的電子閱讀器自動翻頁方法的步驟流程圖。圖5為本發(fā)明第一實施例的電子閱讀器自動翻頁方法的工作流程圖。圖6為本發(fā)明第二實施例提供的電子閱讀器顯示屏分屏顯示的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容作進一步的描述。
圖1示出本發(fā)明電子閱讀器的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的基于視線追蹤自動翻頁的電 子閱讀器主要包括微處理器1、外圍接口模塊2、人機交互模塊3、存儲模塊4和電源管理 模塊5。其中，人機交互模塊3包括顯示單元31、觸摸屏單元32和視線追蹤單元33。視 線追蹤單元33包括圖像信息采集模塊331和圖像信息接收模塊332。微處理器1包括視線 定位檢測單元11和信息處理單元12。具體地，微處理器1是電子閱讀器的核心，對命令和數(shù)據(jù)進行分析、判斷、運算并 控制電子閱讀器各模塊協(xié)調(diào)工作。微處理器1用于控制指令發(fā)送、數(shù)據(jù)流的調(diào)度以及外設 管理等。其中，控制指令主要包括存儲器訪問指令、數(shù)據(jù)處理指令、協(xié)處理器指令、狀態(tài)寄存 器轉(zhuǎn)移指令、異常處理指令等；數(shù)據(jù)流的調(diào)度主要是對數(shù)據(jù)信息的接收、寫入和讀取調(diào)度； 外設包括USB接口、SD接口、觸摸屏、顯示屏、攝像頭、喇叭等設備。視線定位檢測單元11用 于對所述用戶面部的圖像信息分析處理，確定用戶視線所在的顯示區(qū)域；信息處理單元12 用于比較用戶當前視線與前次視線所在區(qū)域，如果用戶當前視線所在區(qū)域與用戶前次視線 所在區(qū)域不同，信息處理單元12控制顯示單元31在用戶前次視線所在顯示區(qū)域顯示用戶 當前視線所在區(qū)域顯示內(nèi)容的下一頁內(nèi)容。存儲模塊4，用于數(shù)據(jù)的寫入、讀出及存儲，包括FLASH (閃存)和SDRAM (Synchronous Dynamic random access memory,同步動態(tài)隨機存取存儲器)。FLASH用于存 儲永久保存的數(shù)據(jù)和程序，SDRAM主要用于存放代碼和變量，是系統(tǒng)啟動后主要進行存取操 作的存儲器。夕卜圍接口模塊2，用于外圍設備的連接，包括USB接口、SD接口和/或網(wǎng)絡接口等 常用接口，使得用戶可以通過多種外設更新電子書籍等數(shù)據(jù)，滿足用戶根據(jù)個人喜好對存 儲信息進行更改的需求。電源管理模塊5，用于管理電子閱讀器各模塊的電源配置，為電子閱讀器各模塊提 供電源，并同時實現(xiàn)上電復位功能。人機交互模塊3，用于實現(xiàn)用戶的輸入操作處理和輸出顯示，包括顯示單元31、觸 摸屏單元32、和視線追蹤單元33。觸摸屏單元32用于實現(xiàn)用戶通過觸摸屏對電子閱讀器 設置、打開關閉應用程序等操作；顯示單元31用于實現(xiàn)顯示屏分兩部分輸出顯示電子書籍 的內(nèi)容，供用戶瀏覽；視線追蹤單元33通過采集人眼的視線信息的變化，提供給微處理器 1，從而微處理器1控制顯示單元31實現(xiàn)顯示屏的兩部分分別刷新顯示內(nèi)容，即，用戶前次 視線所在顯示區(qū)域所顯示的頁面內(nèi)容被刷新為用戶當前視線所在顯示區(qū)域所顯示內(nèi)容的 下一頁內(nèi)容。刷新顯示內(nèi)容例如對顯示內(nèi)容翻頁，是指顯示屏的一個區(qū)域顯示另一個區(qū)域 當前頁面的下一頁面的內(nèi)容，或者是一個顯示屏顯示另一顯示屏當前頁面大小的下一頁面 的內(nèi)容。本發(fā)明所述的頁面是指電子閱讀器顯示區(qū)域的頁面，下一頁內(nèi)容是指電子閱讀器 顯示區(qū)域顯示的下一頁面的內(nèi)容。人機交互模塊3中的視線追蹤單元33包括圖像信息采集模塊331和圖像信息接 收模塊332。圖像信息采集模塊331，例如是攝像頭6，放置于電子閱讀器顯示屏的同側(cè)，例 如顯示屏上方，用于獲取的用戶的面部圖像信息，并將獲取的用戶面部圖像信息發(fā)送給圖 像信息接收模塊332 ；圖像信息接收模塊332用于接收攝像頭所拍攝的用戶的面部圖像信 息并進行存儲。
微處理器1完成視線追蹤的具體處理過程，對用戶的面部圖像進行分析處理，掃 描人臉的外形輪廓信息，通過對人眼的定位，識別出眼球的姿態(tài)，實現(xiàn)對人眼視線的追蹤， 如圖3及圖3a、圖北所示，包括如下步驟
采用基于類矩形特征的Adaboost人臉檢測算法在面部圖像中搜索用戶面部區(qū)域；采 用基于五官特征的方法來定位人眼；在人眼圖像中估計瞳孔圓心的位置；由估計的瞳孔圓 心精確定位瞳孔圓心；由瞳孔圓心確定虹膜邊界及圓心；通過基本的投影幾何關系計算橢 圓虹膜圈的法線方向并視為視線方向。本發(fā)明基于視線追蹤的具有自動翻頁功能的電子閱讀器，可通過將顯示屏可分成 上下兩部分顯示或者左右兩部分顯示的實施方式，或者在電子閱讀器中設置選項，由用戶 根據(jù)閱讀習慣自行選擇顯示方式。參照圖4所示，為本發(fā)明基于視線追蹤的電子閱讀器自動翻頁方法的步驟流程 圖。步驟SlOl 用戶面部圖像信息采集。放置于電子閱讀器顯示屏的同側(cè)的攝像頭6獲取用戶的面部圖像信息，并將獲取 的用戶面部圖像信息發(fā)送給微處理器1。步驟S102 根據(jù)采集的用戶面部信息確定用戶視線的方向，并根據(jù)用戶視線的方 向計算用戶視線落在顯示屏上的坐標，根據(jù)用戶視線落在顯示屏上的坐標，確定用戶視線 所在顯示屏的區(qū)域。微處理器1對接收到的用戶面部圖像信息進行分析處理，掃描人臉的外形輪廓信 息，對人眼進行定位，識別出眼球的姿態(tài)，實現(xiàn)對用戶視線的定位。具體的，步驟S102進一步包括如下步驟，如圖3、圖3a及圖北所示 以攝像頭為坐標原點建立一個三維坐標系統(tǒng)。S1021 在圖像中搜索人臉區(qū)域。采用基于類矩形特征的Adaboost人臉檢測算法 在圖像信息接收模塊存儲的圖像中搜索用戶面部區(qū)域，當檢測到用戶面部區(qū)域后，微處理 器1根據(jù)用戶面部區(qū)域的面積，計算出人眼到顯示屏的距離d。S1022 定位人眼。在用戶面部區(qū)域中采用基于五官特征的方法來定位人眼，可以 得到人眼在用戶面部圖像中的坐標(Xi，Yi)，其中用戶面部圖像的左下角為圖像坐標的原
點OS1023 在人眼圖像中估計瞳孔圓心的位置。S1024 由估計的瞳孔圓心精確定位瞳孔圓心。S1025 由瞳孔圓心確定虹膜邊界及圓心。S1026:計算橢圓虹膜圈的法線方向。通過基本的投影幾何關系計算橢圓虹膜圈的 法線方向并視為視線方向，得到用戶視線與平行或垂直電子閱讀器平面之間的夾角。α為視線方向的與以攝像頭為原點的三維坐標系統(tǒng)中的垂直面的夾角，β為視 線方向的與以攝像頭為原點的三維坐標系統(tǒng)中的水平面的夾角。S1027:根據(jù)用戶視線與平行或垂直電子閱讀器平面之間的夾角，得到用戶視線投 影在顯示屏上的坐標；
通過以下變換，可將人眼在用戶面部圖像中的坐標(Xi，Yi)轉(zhuǎn)換為以攝像頭為原點的 三維坐標系統(tǒng)中的坐標(X，Y)。
X=g (d) (ff/2-Xi) Y=g (d) (L/2-Yi)
其中，g (d)是與距離相關的系數(shù)，W為用戶面部圖像的寬度，L為用戶面部圖像的高 度。進一步得到人眼視線投影在顯示屏上的坐標(X+d*tan ( α ), Y+d*tan ( β ))。步驟S103 將用戶當前視線所在顯示區(qū)域與用戶前次視線所在顯示區(qū)域進行比 較，當用戶當前視線所在區(qū)域不同于用戶前次視線所在區(qū)域，在前次視線所在顯示區(qū)域顯 示當前視線所在顯示區(qū)域所顯示內(nèi)容的下一頁內(nèi)容。重復上述步驟S101-S103，實現(xiàn)電子閱讀器基于視線追蹤進行自動翻頁。圖像信息采集模塊331以預定的時間間隔采集用戶面部圖像信息，電子閱讀器可 預先設置視線定位的時間間隔，或用戶根據(jù)自己的閱讀習慣手動設置閱讀時間間隔，控制 用戶面部圖像采集和視線定位的頻率。以下通過實施例對本發(fā)明基于視線追蹤自動翻頁的電子閱讀器作進一步的描述。實施例一
參照圖2所示，為本發(fā)明第一實施例提供的電子閱讀器顯示屏分屏顯示的示意圖。本 發(fā)明基于視線追蹤自動翻頁的電子閱讀器的顯示屏上方設置有攝像頭6，攝像頭6獲取用 戶的面部圖像信息后發(fā)送給圖像信息接收模塊332存儲，再由圖像信息接收模塊332發(fā)送 給微處理器1。攝像頭6下方為顯示屏，在本實施例中，將顯示屏分為上下兩個區(qū)域分別顯
7J\ ο同時結(jié)合圖5所示，為本發(fā)明第一實施例電子閱讀器的工作流程圖。當用戶使用 本發(fā)明的電子閱讀器瀏覽電子書籍時，圖像信息采集模塊331獲取的用戶面部的圖像信 息，發(fā)送給圖像信息接收模塊332 ；圖像信息接收模塊332接收攝像頭6所拍攝的圖像信息 進行存儲并傳輸給微處理器1進行圖像信息處理。圖像信息采集模塊331也可將獲取的用 戶面部的圖像信息直接傳輸給微處理器1。微處理器1的視線定位檢測單元11對接收的用 戶面部圖像按照圖3、圖3a及圖北所示的步驟及原理進行分析處理，定位出用戶當前的視 線方向，得到視線在顯示屏上的位置坐標，進而判斷出當前用戶是在瀏覽顯示屏的上半部 內(nèi)容還是在瀏覽顯示屏的下半部內(nèi)容。當用戶看完顯示屏的上半部內(nèi)容開始看顯示屏的下半部內(nèi)容時，微處理器1的視 線定位檢測單元11則檢測出人眼的視線由顯示屏的上半部下移到顯示屏的下半部后，信 息處理單元12控制顯示單元31在顯示屏的上半部區(qū)域內(nèi)顯示下半部區(qū)域的下一頁的內(nèi) 容，即自動實現(xiàn)翻頁。當用戶看完顯示屏的下半部內(nèi)容，其視線轉(zhuǎn)向顯示屏的上半部區(qū)域時，這時顯示 屏的上半部區(qū)域已完成刷新翻頁，用戶可以直接閱讀顯示屏的上半部的內(nèi)容；同時，微處理 器1的視線定位檢測單元11則檢測出人眼的視線由顯示屏的下半部區(qū)域上移到顯示屏的 上半部區(qū)域，信息處理單元12控制顯示單元31在顯示屏的下半部區(qū)域內(nèi)顯示上半部區(qū)域 的下一頁的內(nèi)容，即自動實現(xiàn)翻頁。當用戶看完顯示屏的上半部內(nèi)容，其視線再次轉(zhuǎn)向顯示屏的下半部區(qū)域時，顯示 屏的下半部區(qū)域也已刷新翻頁完成，用戶可以直接閱讀顯示屏的下半部的內(nèi)容；同時顯示 屏的上半部開始進行翻頁操作。如此反復，實現(xiàn)電子閱讀器基于視線追蹤，進行自動翻頁。判斷用戶視線位于顯示屏的哪個區(qū)域，實際上就是將用戶視線落于顯示屏上的點的坐標值與顯示區(qū)域的坐標值相比較。例如將顯示屏的最左側(cè)底端作為坐標原點，在本實 施例中，顯示屏分為上下兩個區(qū)域，顯示屏下半部區(qū)域為第一區(qū)域，顯示屏上半部區(qū)域為第 二區(qū)域，當用戶視線在顯示屏的Y軸坐標值大于顯示屏第一區(qū)域的Y軸最大值，且小于顯示 屏第二區(qū)域的Y軸最大值時，表示用戶視線已經(jīng)從顯示屏的第一區(qū)域轉(zhuǎn)移到第二區(qū)域。同 理，當用戶視線在顯示屏的Y軸坐標值小于顯示屏第二區(qū)域的Y軸最小值時，表示用戶視線 已經(jīng)從顯示屏的第二區(qū)域轉(zhuǎn)移到第一區(qū)域。本發(fā)明基于視線追蹤自動翻頁的電子閱讀器顯示屏也可以設置為兩塊，兩塊顯示 屏上下設置，上部為第一顯示屏，下部為第二顯示屏，兩塊顯示屏采用同一坐標系，將第一 顯示屏的最左側(cè)底端作為坐標原點，比較用戶視線落于顯示屏上的點的坐標值與顯示屏的 坐標值，當用戶視線在顯示屏的Y軸坐標值大于第一顯示屏的Y軸最大值，且小于第二顯示 屏的Y軸最大值時，表示用戶視線已經(jīng)從第一顯示屏轉(zhuǎn)移到第二顯示屏。同理，當用戶視線 在顯示屏的Y軸坐標值小于第二顯示屏Y軸最小值時，表示用戶視線已經(jīng)從第二顯示屏轉(zhuǎn) 移到第一顯示屏。實施例二
圖6為本發(fā)明第二實施例提供的電子閱讀器顯示屏分屏顯示的示意圖。在本實施例中，攝像頭6仍然放置于電子閱讀器顯示屏的同側(cè)，用于獲取用戶的 圖像信息。顯示屏被分為左右兩個區(qū)域，左右兩區(qū)域能夠分別顯示閱讀內(nèi)容，并根據(jù)視線的 移動進行自動翻頁。本實施例與實施例一的區(qū)別僅在于顯示屏為左右分區(qū)，電子閱讀器的 功能結(jié)構(gòu)及工作原理完全相同，不再詳述。在本實施例中，判斷用戶視線位于顯示屏的哪個區(qū)域，也是將顯示屏的最左側(cè)底 端作為坐標原點，將用戶視線落于顯示屏上的點的坐標值與顯示屏區(qū)域的坐標值相比較。 在本實施例中，顯示屏分為左右兩個區(qū)域，顯示屏左半部區(qū)域為第一區(qū)域，顯示屏右半部域 為第二區(qū)域，當用戶視線在顯示屏的X軸坐標值大于顯示屏第一區(qū)域的X軸最大值，且小 于顯示屏第二區(qū)域的X軸最大值時，表示用戶視線已經(jīng)從顯示屏的第一區(qū)域轉(zhuǎn)移到第二區(qū) 域。同理，當用戶視線在顯示屏的X軸坐標值小于顯示屏第二區(qū)域的X軸最小值時，表示用 戶視線已經(jīng)從顯示屏的第二區(qū)域轉(zhuǎn)移到第一區(qū)域。本發(fā)明基于視線追蹤自動翻頁的電子閱讀器顯示屏也可以設置為兩塊，兩塊顯示 屏左右設置，左半部為第一顯示屏，右半部為第二顯示屏，兩塊顯示屏采用同一坐標系，將 第一顯示屏的最左側(cè)底端作為坐標原點，比較用戶視線落于顯示屏上的點的坐標值與顯示 屏的坐標值，當用戶視線在顯示屏的X軸坐標值大于第一顯示屏的X軸最大值，且小于第二 顯示屏的X軸最大值時，表示用戶視線已經(jīng)從第一顯示屏轉(zhuǎn)移到第二顯示屏。同理，當用戶 視線在顯示屏的X軸坐標值小于第二顯示屏X軸最小值時，表示用戶視線已經(jīng)從第二顯示 屏轉(zhuǎn)移到第一顯示屏。本發(fā)明基于視線追蹤的具有自動翻頁功能的電子閱讀器及電子閱讀器基于視線 追蹤的自動翻頁方法，實現(xiàn)了提前預刷新翻頁，準確地為用戶呈現(xiàn)所要看的內(nèi)容，既免去了 動手按鍵或觸摸屏幕翻頁的操作，又節(jié)省了時間，實現(xiàn)了用戶瀏覽的連續(xù)性。
權(quán)利要求
1.一種基于視線追蹤自動翻頁的電子閱讀器，其特征在于包括微處理器和人機交互 模塊，其中，人機交互模塊包括顯示單元和視線追蹤單元，其中，所述顯示單元包括一個顯示屏，所 述顯示屏包括兩個顯示區(qū)域；所述視線追蹤單元包括圖像信息采集模塊，用于獲取用戶面 部的圖像信息；微處理器包括視線定位檢測單元和信息處理單元，視線定位檢測單元用于對所述圖 像信息采集模塊獲取到的用戶面部的圖像信息進行分析處理，確定用戶視線所在的顯示區(qū) 域；信息處理單元用于根據(jù)視線定位檢測單元的檢測結(jié)果比較用戶當前視線與前次視線所 在的顯示區(qū)域，如果用戶當前視線所在顯示區(qū)域與用戶前次視線所在顯示區(qū)域不同，則信 息處理單元在用戶前次視線所在顯示區(qū)域中刷新顯示的內(nèi)容，并在前次視線所在顯示區(qū)域 中進行顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視線追蹤自動翻頁的電子閱讀器，其特征在于圖像信 息采集模塊包括攝像頭，所述攝像頭設置于顯示屏的同側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視線追蹤自動翻頁的電子閱讀器，其特征在于用戶前 次視線所在顯示區(qū)域所顯示的頁面內(nèi)容被刷新為用戶當前視線所在顯示區(qū)域所顯示的頁 面內(nèi)容的下一頁內(nèi)容，所述頁面包括電子閱讀器顯示區(qū)域的頁面，所述下一頁內(nèi)容包括電 子閱讀器顯示區(qū)域顯示的下一頁面的內(nèi)容。
4.一種如權(quán)利要求1所述的電子閱讀器基于視線追蹤自動翻頁的方法，其特征在于， 該方法包括以下步驟采集用戶面部圖像信息；根據(jù)采集的用戶面部信息確定用戶視線的方向，并根據(jù)用戶視線的方向得到用戶視線 落在顯示屏上的坐標，根據(jù)用戶視線落在顯示屏上的坐標，確定用戶視線所在顯示區(qū)域；將用戶當前視線所在顯示區(qū)域與用戶前次視線所在顯示區(qū)域進行比較，當用戶當前視 線所在區(qū)域不同于用戶前次視線所在區(qū)域，則刷新前次視線所在顯示區(qū)域顯示的內(nèi)容。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子閱讀器基于視線追蹤自動翻頁的方法，其特征在于根 據(jù)采集的用戶面部圖像信息確定用戶視線在顯示屏上的坐標，進一步包括以下步驟在用戶面部圖像信息中搜索用戶面部區(qū)域，當檢測到用戶面部區(qū)域后，微處理器根據(jù) 用戶面部區(qū)域的面積，計算出人眼到顯示屏的距離；在用戶面部區(qū)域中根據(jù)人眼到顯示屏的距離定位人眼，計算人眼在用戶面部圖像中的 坐標，其中用戶面部圖像的左下角為用戶面部圖像坐標的原點； 根據(jù)人眼在用戶面部圖像中的坐標估計瞳孔圓心的位置； 由估計的瞳孔圓心的位置精確定位瞳孔圓心； 由瞳孔圓心確定虹膜邊界及圓心；通過虹膜邊界及圓心的投影幾何關系計算表征用戶視線方向的橢圓虹膜圈的法線方 向，得到用戶視線與平行或垂直電子閱讀器平面之間的夾角；根據(jù)所述的用戶視線與平行或垂直電子閱讀器平面之間的夾角，得到用戶視線落在顯 示屏上的坐標。
6.一種基于視線追蹤自動翻頁的電子閱讀器，包括微處理器和人機交互模塊，其中， 人機交互模塊包括顯示單元和視線追蹤單元，其中，所述顯示單元包括兩個顯示屏；所述視線追蹤單元包括圖像信息采集模塊，用于獲取用戶面部的圖像信息；微處理器包括視線定位檢測單元和信息處理單元，視線定位檢測單元用于對所述圖像 信息采集模塊獲取到的用戶面部的圖像信息進行分析處理，確定用戶視線所在的顯示屏； 信息處理單元用于根據(jù)視線定位檢測單元的檢測結(jié)果比較用戶當前視線與前次視線所在 的顯示屏，如果用戶當前視線所在顯示屏與用戶前次視線所在顯示屏不同，則信息處理單 元在用戶前次視線所在顯示屏中刷新顯示的內(nèi)容。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于視線追蹤自動翻頁的電子閱讀器，其特征在于所述的 兩個顯示屏位于電子閱讀器的同側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于視線追蹤自動翻頁的電子閱讀器，其特征在于圖像信 息采集模塊為攝像頭，設置于兩個顯示屏的同側(cè)。
9.一種如權(quán)利要求6所述的電子閱讀器基于視線追蹤自動翻頁的方法，其特征在于， 該方法包括以下步驟采集用戶面部圖像信息；根據(jù)采集的用戶面部圖像信息確定用戶視線的方向，并根據(jù)用戶視線的方向得到用戶 視線落在顯示屏上的坐標，根據(jù)用戶視線落在顯示屏上的坐標，確定用戶視線所在的顯示 屏；將用戶當前視線所在顯示屏與用戶前次視線所在顯示屏進行比較，當用戶當前視線所 在顯示屏不同于用戶前次視線所在顯示屏時，在前次視線所在顯示屏刷新顯示的內(nèi)容。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子閱讀器基于視線追蹤自動翻頁的方法，其特征在于根 據(jù)采集的用戶面部圖像信息確定用戶視線在顯示屏上的坐標，進一步包括以下步驟在用戶面部圖像信息中搜索用戶面部區(qū)域，當檢測到用戶面部區(qū)域后，微處理器根據(jù) 用戶面部區(qū)域的面積，計算出人眼到顯示屏的距離；在用戶面部區(qū)域中根據(jù)人眼到顯示屏的距離定位人眼，得到人眼在用戶面部圖像中的 坐標，其中用戶面部圖像的左下角為用戶面部圖像坐標的原點；根據(jù)人眼在用戶面部圖像中的坐標估計瞳孔圓心的位置；由估計的瞳孔圓心的位置精確定位瞳孔圓心；由瞳孔圓心確定虹膜邊界及圓心；通過虹膜邊界及圓心的投影幾何關系計算表征用戶視線方向的橢圓虹膜圈的法線方 向，得到用戶視線與平行或垂直電子閱讀器平面之間的夾角；根據(jù)所述的用戶視線與平行或垂直電子閱讀器平面之間的夾角，得到用戶視線落在顯 示屏上的坐標，其中，兩塊顯示屏采用同一坐標系。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于視線追蹤自動翻頁的電子閱讀器，屬于電子信息技術(shù)領域。包括顯示器、圖像采集單元及微處理器。顯示器包括顯示單元和顯示屏，顯示屏分為兩個區(qū)域；圖像信息采集模塊用于獲取用戶面部的圖像信息；微處理器包括視線定位檢測單元和信息處理單元，視線定位檢測單元用于對用戶面部的圖像信息分析處理，確定用戶視線所在的顯示區(qū)域；信息處理單元用于比較用戶當前視線與前次視線所在區(qū)域，如果用戶當前視線所在區(qū)域與用戶前次視線所在區(qū)域不同，則處理器模塊在用戶前次視線所在顯示區(qū)域中刷新顯示的內(nèi)容。本發(fā)明實現(xiàn)了提前預刷新翻頁，準確地為用戶呈現(xiàn)所要看的內(nèi)容，免去了手動操作，節(jié)省了時間，實現(xiàn)了用戶瀏覽的連續(xù)性。
文檔編號G09B5/02GK102081503SQ201110026978
公開日2011年6月1日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者任倩, 任瑞亭 申請人:漢王科技股份有限公司