[发明专利]用视线控制服务机器人的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人技术，尤其是涉及一种用视线控制服务机器人的方法。

背景技术

在日常生活中，人们获取到的外界信息有80%至90%是通过眼睛完成的。由于视线具有直接性、自然性和双向性等特点，使得视线跟踪技术在许多领域有着广泛的应用，如广告分析研究、动态分析、场景研究和人机交互等。

2002年伦敦帝国学院的科研小组发明出一种专门用来捕捉眼球细微动作的红外线感应装置，称为“眼标”。“眼标”能鉴别眼睛在显示屏上的移动和注视。如果电脑使用者盯住屏幕上的某个链接图标1秒钟以上，电脑就自动打开该链接，与鼠标在此处点击一次的效果一样。科技人员认为，人类用眼睛搜索和盯住一个目标的准确性远远超过用手移动鼠标。把“眼睛追踪”技术应用到电脑上的“眼标”，将能够更加快捷和准确地操作电脑，而且避免了一只手在键盘和鼠标之间来回移动的麻烦。

目前常用的视线跟踪技术都是基于视频图像处理的方法，基本原理是先利用摄像机获取人眼图像，然后准确地定位和跟踪图像中的眼睛位置，最后根据平面映射技术估算出用户在屏幕上的注视位置。其核心是如何精确定位出瞳孔中心，定位的准确程度直接影响到视线跟踪的精度。

目前，视线跟踪技术得到了越来越广泛的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用视线控制服务机器人的方法，该方法利用摄像头对黑色瞳孔的识别信号控制机器人程序功能的开关，为行动不便的人提供便利。

本发明采用的技术方案的步骤如下：

1)机器人头部的摄像头将当前用户的眼睛图像拍摄下来，作为图像信号传送给机器人体内的信号识别系统；

2)信号识别系统接收到眼睛图像信号后，对眼睛图像信号进行识别，判断眼睛图像上用户眼睛的瞳孔位于哪个位置，左边或者右边，判断完以后将眼睛图像信号发送给机器人体内的计时系统，开始计时；

3)计时系统自接到眼睛图像信号时开始计时，若持续接收同种眼睛图像信号超过5秒，则将眼睛图像信号传给体内的信号转换系统；若在5秒内接收到不同眼睛图像信号，则机器人不动；

4)信号转换系统接收到眼睛图像信号后，信号转换系统将眼睛图像信号转换成电子信号，又传输给机器人的主控系统；

5)主控系统中的主控芯片接收电子信号后，对该电子信号进行判断，确定该电子信号的代表意义，随后向机器人的执行装置发送执行的电子信号；

6)执行装置接收到电子信号后就执行用户看向的指令。

所述的机器人的头部带有液晶显示屏，并在屏幕上显示对机器人的指令，在操作者看向哪个指令时机器人就会执行哪个指令，实现视线对指令的控制。

所述的摄像头安装在屏幕上方，以捕捉操作人眼球中瞳孔的位置，在捕捉到眼球中瞳孔位于不同位置时对不同的指令发出输入信号；或者当操作者转动头部后能自行进行输入信号的转变，检测人的头部转动位置来控制指令。

所述的机器人能自动捕捉操作者的视线，在机器人执行指令后离开操作人的视线范围，它能自己再回到操作者的面前，以方便操作者给出下个操作指令，在机器人体内设定机器人的初始状态，如设定其初始状态为摄像头捕捉的眼球瞳孔位于摄像头的正前方，则在执行了任何状态后机器人都必须回到初始状态，即回到操作者正前方。

为有效区别操作人无意识的一瞥和注视下命令，根据操作人注视某地点的时间长短来判断是否执行指令，在机器人体内设定计时系统的时间设定为5秒，当操作者注视时间超过5秒就执行注视的指令。

摄像头捕捉到的图像信号或角度信号必须经过信号转换系统变成电子信号，成为主控芯片的输入信号。

本发明具有的有益效果是：

本发明的机器人包括头部，手臂，躯干和腿部等结构，具有丰富的自由度，机器人的头部结构中包含一块液晶屏幕和屏幕上方的摄像头，通过摄像头获取人的视线在液晶屏幕上的聚焦点，对聚焦点进行分析，输入到机器人的主控芯片，最后根据主控芯片完成相关娱乐功能和动作实现。这种服务机器人可用视线控制，对于坐在轮椅上动作不便的人是一种比较便利的控制设施。

附图说明

图1是本发明机器人的总控制图。

图2是本发明机器人头部的结构图。

图中：1、摄像头，2、液晶屏幕。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

参照图1所示，本发明的步骤如下：

1)机器人头部的摄像头将当前用户的眼睛图像拍摄下来，作为图像信号传送给机器人体内的信号识别系统；