[发明专利]一种基于视线跟踪的电视机操控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于视线跟踪的电视机操控方法，属于电视机操控技术领域。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，智能化控制技术作为高科技的一种标志，成为近年来备受关注的研究方向。各种基于视线跟踪、手势输入或语音识别等新兴智能化控制技术应运而生。其中基于视线跟踪智能化控制技术，由于其自然、迅速、方便有效的特点，在智能化控制技术领域得到迅速地发展。其应用范围也从最初的视觉心理学研究、残疾人辅助发展到商业广告测评、机器人控制等领域并逐步走进人们的日常生活。

电视机一直以来都是人们日常生活中不可或缺的娱乐用品，随着数字化电视机的发展，电视机的功能越来越强大，其操控的复杂度也在逐渐提高，传统的红外遥控已经越来越不能满足人们对于电视控制的要求。而基于手势的控制方式在手势的简单性和电视控制的多样性方面存在着明显的差距；同时，基于语音的控制方式则在同一语义的表达多样性和控制指令的确定性方面也存在着技术实现上的难度。因此，实现一种自然、准确、方便快捷并带有趣味性的智能化电视机操控方法才会使人们能更好地体会到高科技产品给我们带来的全新享受。

视线跟踪技术可代替键盘及鼠标实现对计算机的操作控制，同样，视线跟踪也可用于电视机的操控。然而，由于人在观看电视节目时距离电视机较远且一般会有多个人同时观看，因此，相比于视线跟踪在计算机控制中的应用，采用视线跟踪实现对电视机的操控是一种在中距离(3米左右)环境下可适用于多用户的人机控制技术，无论对硬件、算法以及控制操作方式都与视线跟踪在计算机控制中有所不同，这种中距离的控制在现实应用中更具有重要的研究意义。

发明内容

针对现有电视机操控技术的不足，本发明提供一种能够实现对电视机自然、方便、快捷以及智能化操控的基于视线跟踪的电视机操控方法。

本发明的基于视线跟踪的电视机操控方法，首先在电视机上装有能够清晰地拍摄人眼瞳孔的摄像机，以便实现凝视点的准确估计，并在电视机上设置一个电视机视线操控触发按钮来启动视线跟踪的操控；具体包括以下步骤：

(1)所有观看者人脸锁定跟踪，在摄像机所拍摄的电视观看者的图像中进行实时地人脸检测，并锁定和跟踪所有检测出的人脸；

上述步骤(1)的具体实现步骤为：

A电视机打开的同时启动摄像机，实时拍摄观看者看电视的场景；

B在所拍摄场景中进行人脸检测，锁定检测到的每个人脸区域并对其进行实时跟踪；

C当通过人脸检测检测到场景中有新的观看者进入，则锁定该观看者的人脸并对其进行跟踪；

(2)所有观看者凝视点估计，分别在所跟踪的每一个人脸区域中进行人眼定位，实现多用户的凝视点估计；

上述步骤(2)的具体实现步骤为：

A根据人眼特性，如结构、灰度、形状等，从跟踪的人脸区域中定位出每一个电视观看者的人眼位置；

B分析每个电视观看者的人眼瞳孔特征，实时估计出所有观看者的凝视点位置；

(3)利用视线实现电视机操控，根据估计出的观看者的凝视点位置，确定观看者选择的电视控制按钮，从而使电视机进行相应的动作，实现对电视机的智能化操控；

上述步骤(3)的具体实现步骤为：

A观看者通过视线触发电视机视线跟踪操控触发按钮，同时在电视机屏幕上显示功能操控按钮；

B凝视屏幕上的相关功能按钮，实现对电视机频道切换、音量调节或画面色彩调节等操控；

C操控完成后，隐藏屏幕上所有的功能操控按钮，直到电视机视线跟踪操控触发按钮再次受到触发；

D有多个观测者同时观看节目时，每次只允许一个观看者通过视线对电视进行操控；只有当前一个观看者操控完成后，才能响应下一个观看者对电视机视线跟踪操控触发按钮的触发；

F关闭电视机时，摄像机同时停止拍摄。

本发明将视线跟踪用于电视机的控制，在中距离多观测者的复杂情况下进行准确的凝视点定位，并利用凝视点的位置来控制电视的频道转换、画面调整或音量调整等操作，该方法的应用使人们能够对电视机进行自然、方便、快捷地操控，为人们的生活提供了高科技智能化的乐趣享受。

附图说明

图1电视机硬件设置示意图。

图2视线操控过程中的屏幕界面显示。

图3本发明的电视机操控方法流程图。

其中：1、摄像机，2、摄像机，3、电视机开关，4、电视机视线跟踪操控触发按钮。

具体实施方式