眼控密碼輸入設(shè)備、方法及其計算機(jī)可讀取紀(jì)錄媒體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于一種眼控密碼輸入設(shè)備，尤指一種依據(jù)使用者眼部的動作產(chǎn)生輸入指令等數(shù)據(jù)訊號的眼控密碼輸入設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]影像辨識技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種產(chǎn)業(yè)，除辨識使用者個人特征的功能外，更可提供多元且直觀的人機(jī)互動體驗，在此影像辨識技術(shù)便具有不可取代的價值。于已知技術(shù)中，以眼控方式操作電子裝置時，使用者可透過移動眼球的方式對電子裝置進(jìn)行操作，不僅在操作方式上更為簡便，亦可克服傳統(tǒng)按鍵式操作會留下指紋的缺點(diǎn)，進(jìn)一步提升保全效果。
[0003]然而，已知技術(shù)偵測眼部動作的方式，系自使用者的眼部影像中擷取特征部位(如眼角、瞳孔等)，并針對這些特征部位制定參考坐標(biāo)，測量每個特征部位的位移，實(shí)為精準(zhǔn)定位的概念。因此，在進(jìn)行輸入時隨著使用者的動作，已知眼控輸入設(shè)備必須不斷追蹤并更新使用者的特征部位，同時必須將這些特征部位的位置映像(mapping)為顯示屏幕上的坐標(biāo)以判定使用者所注視的方位，整體算法相當(dāng)繁復(fù)，易會導(dǎo)致運(yùn)算處理時間延長的問題。是以，如何增加眼控輸入裝置的操作便利性實(shí)為目前重要的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要目的，在于解決先前技術(shù)中判別使用者注視于顯示裝置上的算法過于繁復(fù)而需要大量運(yùn)算時間的問題。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種眼控密碼輸入設(shè)備，藉以進(jìn)行一輸入密碼程序，包含:一顯示裝置、一攝像裝置、一記憶單元、一控制單元、以及一影像處理單元。該顯示裝置用以顯示一密碼選單畫面，該密碼選單畫面分割成數(shù)個位于不同位置的顯示區(qū)塊，且每一個該顯示區(qū)塊對應(yīng)一輸入密碼字符。該攝像裝置用以拍攝使用者眼部影像。該記憶單元儲存有至少一組預(yù)設(shè)密碼與對應(yīng)賬號。該控制單元根據(jù)該預(yù)設(shè)密碼產(chǎn)生該密碼選單畫面。該影像處理單元根據(jù)該眼部影像獲得數(shù)個參考對象，并根據(jù)數(shù)個該參考對象，產(chǎn)生一眼部運(yùn)動方向。其中，該影像處理單元根據(jù)該眼部運(yùn)動方向，選擇對應(yīng)的該顯示區(qū)塊，藉以確認(rèn)一個該輸入密碼字符。其中該影像處理單元確認(rèn)一個該輸入密碼字符后，該控制單元自動產(chǎn)生另一個密碼選單畫面于該顯示單元上，供該使用者確認(rèn)另一個該輸入密碼字符，直到完成該輸入密碼程序。
[0006]進(jìn)一步地，所述參考對象包含有一瞳孔中心位置，以及一眼部外框，且該影像處理單元分析該瞳孔中心位置相對于該眼部外框的幾何關(guān)系以產(chǎn)生該眼部運(yùn)動方向。
[0007]進(jìn)一步地，所述參考對象包含有一瞳孔中心位置，以及一光斑，且該影像處理單元分析該瞳孔中心位置相對于該光斑的幾何關(guān)系以產(chǎn)生該眼部運(yùn)動方向。
[0008]進(jìn)一步地，所述參考對象包含有一瞳孔中心位置、一第一光斑，以及一第二光斑，且該影像處理單元分析該瞳孔中心位置、該第一光斑，以及該第二光斑計算取得一面積參數(shù)以及一角度參數(shù)，并依據(jù)該面積參數(shù)以及該角度參數(shù)產(chǎn)生該眼部運(yùn)動方向。
[0009]進(jìn)一步地，所述眼控密碼輸入設(shè)備更進(jìn)一步包含有一用以照射使用者眼部令使用者眼部表面產(chǎn)生光斑的輔助光源裝置。
[0010]進(jìn)一步地，該控制單元產(chǎn)生至少一組與該預(yù)設(shè)密碼不同的隨機(jī)密碼，并同時將該預(yù)設(shè)密碼以及該隨機(jī)密碼分別依序顯示于該密碼選單畫面的顯示區(qū)塊上。
[0011]進(jìn)一步地，該輸入密碼的每一密碼字符皆與該預(yù)設(shè)密碼中的對應(yīng)密碼字符進(jìn)行比對，若該輸入密碼的密碼字符與該預(yù)設(shè)密碼中的對應(yīng)密碼字符進(jìn)行比對的結(jié)果為正確，則該密碼選單畫面將會自動換頁，進(jìn)入下一個密碼選單畫面，以便依序輸入并比對密碼直到所有密碼輸入正確進(jìn)而解鎖；其中該輸入密碼的每一密碼字符皆與該預(yù)設(shè)密碼中的對應(yīng)密碼字符進(jìn)行比對，若該輸入密碼的密碼字符與該預(yù)設(shè)密碼中的對應(yīng)密碼字符進(jìn)行比對的結(jié)果為錯誤，則該密碼選單畫面將會自動換頁，進(jìn)入下一個密碼選單畫面，但下一個與之后的密碼選單畫面均不再顯示該預(yù)設(shè)密碼中的對應(yīng)密碼字符。
[0012]進(jìn)一步地，所述眼控密碼輸入設(shè)備更進(jìn)一步包含有一手持式眼動輸入裝置，該手持式眼動輸入裝置包含有一遮蔽外殼，一位于該遮蔽外殼之內(nèi)以容納該顯示裝置以及該攝像裝置的容置空間，以及一用以于該主機(jī)及該顯示裝置或該攝像裝置之間傳遞數(shù)據(jù)的傳輸線。
[0013]進(jìn)一步地，該眼部影像中包含有一虹膜影像，該記憶單元中預(yù)存有數(shù)個預(yù)設(shè)虹膜樣板，且該影像處理單元比對該虹膜影像以及所述虹膜影像相符后致能該顯示裝置顯示該密碼選單畫面。
[0014]本發(fā)明另一目的，在于提供一種眼控密碼輸入方法，藉以進(jìn)行一輸入密碼程序，包含有以下步驟。(a):依據(jù)至少一組預(yù)設(shè)密碼與對應(yīng)賬號，產(chǎn)生一密碼選單畫面，并顯示于一顯示裝置，其中該密碼選單畫面分割成數(shù)個位于不同位置的顯示區(qū)塊，且每一個該顯示區(qū)塊對應(yīng)一輸入密碼字符；(b):經(jīng)由一攝像裝置拍攝使用者眼部影像，自該使用者眼部影像中取得數(shù)個參考對象，根據(jù)該數(shù)個參考對象產(chǎn)生一眼部運(yùn)動方向；(c):根據(jù)該眼部運(yùn)動方向，選擇對應(yīng)的該顯示區(qū)塊，藉以確認(rèn)一個該輸入密碼字符；(d):于步驟(c)，自動產(chǎn)生另一個該密碼選單畫面，供使用者確認(rèn)另一個該輸入密碼字符；(e):重復(fù)(c)與(d)步驟，直到完成該輸入密碼程序。
[0015]進(jìn)一步地，其中該步驟(b)更包含有以下步驟:搜尋使用者影像中的一瞳孔中心位置，并定義該瞳孔中心位置為第一參考對象；搜尋使用者影像中的眼部頂端、底端、左側(cè)及右側(cè)四處邊界，以產(chǎn)生涵蓋眼部所有范圍的一眼部外框，并定義該眼部外框為第二參考對象；以及分析該瞳孔中心位置相對于該眼部外框的幾何關(guān)系以產(chǎn)生該眼部運(yùn)動方向。
[0016]進(jìn)一步地，其中該步驟(b)更包含有以下步驟:搜尋使用者影像中的一瞳孔中心位置，并定義該瞳孔中心位置為第一參考對象；搜尋使用者影像中的一光斑，并定義該光斑為第二參考對象；以及分析該瞳孔中心位置相對于該光斑的幾何關(guān)系以產(chǎn)生該眼部運(yùn)動方向；其中于產(chǎn)生該眼部運(yùn)動方向的步驟中更包含有以下步驟:由該瞳孔中心位置定義一基準(zhǔn)線；由該瞳孔中心位置與該光斑產(chǎn)生一連結(jié)線，并測量該基準(zhǔn)線與該連結(jié)線之間的一夾角；以及依據(jù)該夾角判斷該瞳孔中心位置與該光斑之間的幾何關(guān)系。
[0017]進(jìn)一步地，該步驟(b)更包含有以下步驟:搜尋使用者影像中的一瞳孔中心位置、一第一光斑、以及一第二光斑，并定義該瞳孔中心位置、該第一光斑、以及該第二光斑為參考對象；依據(jù)所述參考對象取得一面積參數(shù)；依據(jù)所述參考對象取得一角度參數(shù)；以及分析該面積參數(shù)以及該角度參數(shù)的幾何關(guān)系以產(chǎn)生該眼部運(yùn)動方向。
[0018]進(jìn)一步地，于取得該面積參數(shù)的步驟中更包含有以下步驟:取得該瞳孔中心、該第一光斑、以及該第二光斑的三個坐標(biāo)位置，并計算該三個坐標(biāo)位置形成的三角形的一面積值；將該面積值除以正規(guī)化因子，以取得該面積參數(shù)。
[0019]進(jìn)一步地，于取得該角度參數(shù)的步驟中更包含有以下步驟:由該瞳孔中心位置定義一基準(zhǔn)線；由該瞳孔中心位置與該第一光斑產(chǎn)生一第一連結(jié)線，并測量該基準(zhǔn)線與該第一連結(jié)線之間的一第一夾角；由該瞳孔中心位置與該第二光斑產(chǎn)生一第二連結(jié)線，并測量該基準(zhǔn)線與該第二連結(jié)線之間的一第二夾角；依據(jù)該第一夾角以及該第二夾角的角度產(chǎn)生該角度參數(shù)。
[0020]進(jìn)一步地，該方法于步驟(a)之前更進(jìn)一步包含有下述步驟:自使用者眼部影像中取得一虹膜影像；將該虹膜影像進(jìn)行一特征值處理，取得一虹膜特征向量圖；將該虹膜特征向量圖與數(shù)個預(yù)設(shè)虹膜樣板進(jìn)行比對，若比對結(jié)果相符，則由步驟(a)開始該輸入密碼程序；反之，結(jié)束該輸入密碼程序。
[0021]進(jìn)一步地，于該步驟(a)中更包含有下述步驟:產(chǎn)生至少一組與該預(yù)設(shè)密碼不同的隨機(jī)密碼；以及同時將該預(yù)設(shè)密碼以及該隨機(jī)密碼分別依序顯示于該密碼選單畫面的顯示區(qū)塊上。
[0022]進(jìn)一步地，該輸入密碼的每一密碼字符皆與該預(yù)設(shè)密碼中的對應(yīng)密碼字符進(jìn)行比對，若該輸入密碼的密碼字符與該預(yù)設(shè)密碼中的對應(yīng)密碼字符進(jìn)行比對的結(jié)果為正確，則該密碼選單畫面將會自動換頁，進(jìn)入下一個密碼選單畫面，以便依序輸入并比對密碼直到該輸入密碼的每一個密碼字符皆輸入正確進(jìn)而解鎖。
[0023]進(jìn)一步地，該輸入密碼的每一密碼字符皆與該預(yù)設(shè)密碼中的對應(yīng)密碼字符進(jìn)行比對，若該輸入密碼的密碼字符與該預(yù)設(shè)密碼中的對應(yīng)密碼字符進(jìn)行比對的結(jié)果為錯誤，則該密碼選單畫面將會自動換頁，進(jìn)入下一個密碼選單畫面，但下一個與之后的密碼選單畫面均不再顯示該預(yù)設(shè)密碼中的對應(yīng)密碼字符。
[0024]本發(fā)明再一目的，在于提供一種計算機(jī)可讀取記錄媒體，當(dāng)運(yùn)算主機(jī)加載該程序并執(zhí)行后，可完成如下述步驟:(a):依據(jù)至少一組預(yù)設(shè)密碼與對應(yīng)賬號，產(chǎn)生一密碼選單畫面，并顯示于一顯示裝置，其中該密碼選單畫面分割成數(shù)個位于不同位置的顯示區(qū)塊，且每一個該顯示區(qū)塊對應(yīng)一輸入密碼字符；(b):經(jīng)由一攝像裝置拍攝使用者眼部影像，自該使用者眼部影像中取得數(shù)個參考對象，根據(jù)該數(shù)個參考對象產(chǎn)生一眼部運(yùn)動方向；(c):根據(jù)該眼部運(yùn)動方向，選擇對應(yīng)的該顯示區(qū)塊，藉以確認(rèn)一個該輸入密碼字符；(d):于步驟(c)，自動產(chǎn)生另一個該密碼選單畫面，供使用者確認(rèn)另一個該輸入密碼字符；(e):重復(fù)(c)與(d)步驟，直到完成該輸入密碼程序。
[0025]本發(fā)明更一目的，在于提供一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)該計算機(jī)程序產(chǎn)品被加載依計算機(jī)中執(zhí)行時可完成如下述步驟:(a):依據(jù)至少一組預(yù)設(shè)密碼與對應(yīng)賬號，產(chǎn)生一密碼選單畫面，并顯示于一顯示裝置，其中該密碼選單畫面分割成數(shù)個位于不同位置的顯示區(qū)塊，且每一個該顯示區(qū)塊對應(yīng)一輸入密碼字符；(b):經(jīng)由一攝像裝置拍攝使用者眼部影像，自該使用者眼部影像中取得數(shù)個參考對象，根據(jù)該數(shù)個參考對象產(chǎn)生一眼部運(yùn)動方向；(c):根據(jù)該眼