一種新型的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 該發(fā)明專利涉及計(jì)算機(jī)視覺、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)等多個(gè)技 術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備主要有鼠標(biāo)、鍵盤、手寫筆、掃描儀、攝像頭、麥克等。其中 最主要的、常用的能夠?qū)崿F(xiàn)交互性的設(shè)備是鼠標(biāo)和鍵盤。
[0003] 鼠標(biāo)是通過手的移動(dòng)來完成信號(hào)的輸入，進(jìn)而讓計(jì)算機(jī)接收到信息。鍵盤基本都 是靠每個(gè)鍵特定的代碼來完成信息的導(dǎo)入，手寫筆是通過手寫信息完成輸入。這些設(shè)備具 有一定的實(shí)時(shí)交互功能。
[0004] 掃描儀是通過掃描圖像獲取信息，攝像頭是通過采集圖像或視頻信息完成信息的 獲取，麥克是通過音頻設(shè)備讀取聲音信息。這些設(shè)備基本上只能完成信息的采集工作，不能 夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)的互動(dòng)。
[0005] 目前，已經(jīng)有一些研究成果對(duì)輸入設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。谷歌公司預(yù)計(jì)于2014年發(fā)布谷 歌眼鏡，這款眼鏡是一款佩戴式眼鏡，其具有一定的交互功能，能夠?qū)崿F(xiàn)一定的輸入功能。 但其功能目前還十分有限，公開資料上沒有明確說明其能作為計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備使用。
[0006] 國內(nèi)外的學(xué)術(shù)界已經(jīng)將"眼動(dòng)儀"作為一個(gè)重要的研究方向，也已經(jīng)有了一定的研 究成果。但目前，眼動(dòng)儀更多僅僅是在某一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行應(yīng)用，尚未擴(kuò)展為計(jì)算機(jī)的一個(gè)輸 入設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 該發(fā)明是一件非佩戴式的輸入設(shè)備，是一種新型的計(jì)算機(jī)輸入輸出設(shè)備，能夠有 效地代替鼠標(biāo)和鍵盤。該設(shè)備能夠采集人眼的相關(guān)信息，通過對(duì)人眼信息的判斷從而捕獲 人對(duì)當(dāng)前對(duì)象的興趣。
[0008] 該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)視點(diǎn)跟蹤，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定對(duì)象的特定操作。
[0009] 例如，其對(duì)人眼的視點(diǎn)進(jìn)行捕獲，在捕獲視點(diǎn)后判斷當(dāng)前視點(diǎn)范圍，根據(jù)該范圍確 定當(dāng)前的對(duì)象，并對(duì)該對(duì)象進(jìn)行進(jìn)一步的操作。該輸入設(shè)備能夠在眾多的文件中選擇一個(gè) 特定的文件打開；能夠在一定特定的網(wǎng)頁內(nèi)尋找感興趣的超鏈接，并自動(dòng)根據(jù)視點(diǎn)點(diǎn)擊該 超鏈接；能夠在一些圖像縮略視圖內(nèi)選擇感興趣的特定圖像，將其打開；能夠在特定的地 圖圖像內(nèi)根據(jù)視點(diǎn)將某一局部放大。
【附圖說明】
[0010] 圖1是中值濾波時(shí)所采用的滑動(dòng)窗口。
[0011] 圖2是邊緣檢測(cè)時(shí)所采用的Krisch算子的模板圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 1攝像頭的構(gòu)成
[0013] 攝像頭由兩部分構(gòu)成，分別是CMOS圖像傳感器和紅外LED。CMOS用于采集人的眼 部信息，LED用于產(chǎn)生紅外反射點(diǎn)。
[0014] 2人臉檢測(cè)與定位
[0015] 人臉檢測(cè)與定位部分實(shí)現(xiàn)對(duì)人臉的檢測(cè)與定位工作，該部分的處理主要包括：彩 色圖象灰度化、圖像歸一化、中值濾波、邊緣檢測(cè)、基于Adaboost的算法和分類器設(shè)計(jì)、BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類器設(shè)計(jì)等步驟。
[0016] 2.1彩色圖像灰度化
[0017] 該部分實(shí)現(xiàn)將彩色圖像處理為灰度圖像，處理公式如下：
[0018] GreyResult = 0. 299R+0. 587G+0. 114B
[0019] 式中，R表示紅色分量，G表示綠色分量，B表示藍(lán)色分量，GreyResult是灰度我處 理結(jié)果。不
[0020] 2. 2圖像歸一化
[0021] 灰度統(tǒng)計(jì)直方圖可以寫為：
[0022] h (k) = nk
[0023] 式中nk是圖像內(nèi)具有灰度值為k的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)。
[0024] 將上式進(jìn)一步改寫為概率的形式為：
[0025] ps(sk) = nk/N
[0026] 式中N是圖像內(nèi)所有像素的個(gè)數(shù)，ps(sk)是像素 k的概率。
[0027] 對(duì)其進(jìn)行增強(qiáng)操作，這里操作累積直方圖實(shí)現(xiàn)。累積直方圖恰好是圖像的累積分 布函數(shù)，期滿足增強(qiáng)的兩個(gè)條件：
[0028] (1)其是一個(gè)單增函數(shù)。
[0029] (2)其轉(zhuǎn)換后概率范圍仍舊保持不變。
[0030] 該情況下，該函數(shù)為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備，其特征是能夠有效地代替鼠標(biāo)和鍵盤。該設(shè)備能夠采 集人眼的相關(guān)信息，通過對(duì)人眼信息的判斷從而捕獲人對(duì)當(dāng)前對(duì)象的興趣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所屬的方法，其特征是在捕獲視點(diǎn)后判斷當(dāng)前視點(diǎn)范圍，根據(jù)該范 圍確定當(dāng)前的對(duì)象，并對(duì)該對(duì)象進(jìn)行進(jìn)一步的操作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所屬的方法，其特征是首先采用人眼定位方式對(duì)人眼完成定位工 作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所屬的方法，其特征是首先定位反射光斑，并據(jù)此定位瞳孔的位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所屬的方法，其特征是考慮了如何解決米達(dá)斯接觸問題。
【專利摘要】本發(fā)明的名稱為一種新型的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備。該發(fā)明專利涉及計(jì)算機(jī)視覺、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。該發(fā)明是一件非佩戴式的輸入設(shè)備，是一種新型的計(jì)算機(jī)輸入輸出設(shè)備，能夠有效地代替鼠標(biāo)和鍵盤。該設(shè)備能夠采集人眼的相關(guān)信息，通過對(duì)人眼信息的判斷從而捕獲人對(duì)當(dāng)前對(duì)象的興趣。該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)視點(diǎn)跟蹤，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定對(duì)象的特定操作。例如，其對(duì)人眼的視點(diǎn)進(jìn)行捕獲，在捕獲視點(diǎn)后判斷當(dāng)前視點(diǎn)范圍，根據(jù)該范圍確定當(dāng)前的對(duì)象，并對(duì)該對(duì)象進(jìn)行進(jìn)一步的操作。
【IPC分類】G06F3-01
【公開號(hào)】CN104731312
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310720092
【發(fā)明人】李立宗
【申請(qǐng)人】天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2013年12月19日