[发明专利]一种眼动信号控制的交互装置

权利要求书

1.一种眼动信号控制的交互装置，其特征在于，该装置包括眼动信号检测模块(1)、眼动信号处理模块(2)、功能图标处理模块(3)和控制模块(4)，所述眼动信号检测模块(1)检测到人的眼动信号，由所述眼动信号处理模块(2)进行处理，由所述功能图标处理模块(3)对功能图标进行处理，将处理后的眼动信号和功能图标存储到微处理器(5)中并进行匹配，匹配成功后触发控制模块(4)，实现人机交互；

所述眼动信号处理模块(2)用于对眼动信号进行数字编码，首先建立眼睛二维图像的直角坐标系，然后根据瞳孔中心点的实时坐标，对所述眼动信号进行数字编码，眼睛在不同象限下的有效运动会产生不同的数字编码序列，按照眼睛在不同象限有效运动的先后顺序，根据眼动信号的数字编码，依次标定眼睛有效运动信号的数字编码；

将眼睛的二维图像定义为平面直角坐标系，眼动信号通过瞳孔中心点的坐标(x，y)进行表征，向右为x轴正向，向左为x轴负向，向上为y轴正向，向下为y轴负向，x轴和y轴将坐标空间划分为四个区域：

x轴正向和y轴正向组成的区域为第一区域，

x轴负向和y轴正向组成的区域为第二区域，

x轴负向和y轴负向组成的区域为第三区域，

x轴正向和y轴负向组成的区域为第四区域；

眼睛正视前方时瞳孔中心点为坐标系零点(0，0)，眼睛运动过程中瞳孔中心点的实时坐标为(x₀,y₀)；

瞳孔中心点的实时横坐标x₀和实时纵坐标y₀，当眼睛运动到第一区域，满足x₀＞0，y₀＞0且x₀²+y₀²≥9mm²条件时，标定所述眼动信号数字编码为“1”；

当眼睛运动到第二区域，满足x₀＜0，y₀＞0且x₀²+y₀²≥9mm²条件时，标定所述眼动信号数字编码为“2”；

当眼睛运动到第三区域，满足x₀＜0，y₀＜0且x₀²+y₀²≥9mm²条件时，标定所述眼动信号数字编码为“3”；

当眼睛运动到第四区域，满足x₀＞0，y₀＜0且x₀²+y₀²≥9mm²条件时，标定所述眼动信号数字编码为“4”；

当所述瞳孔中心线和坐标轴线重合时，即x₀＝0或y₀＝0，认为眼睛未做有效运动，不予标定；

所述功能图标处理模块(3)包括：

功能图标获取模块(31)，用于获取计算机界面中的功能图标；

功能图标编码模块(32)，用于对所述功能图标进行数字编码，每个所述功能图标对应一个唯一的数字编号i，所述数字编号i的位数w为[1，4]区间上的整数，当w≥2时，数字编号的相邻数字间不重复，按照所述功能图标的使用频率m对所述功能图标进行数字编码。

2.根据权利要求1所述的眼动信号控制的交互装置，其特征在于，所述眼动信号检测模块(1)包括：

眼动信号采集模块(11)，由眨眼检测器(6)与眼动仪(7)共同通信完成，其中，所述眨眼检测器(6)用于记录眨眼事件的次数以及眼睛闭合事件的时长，所述眼动仪(7)用于采集被试者的眼动数据；

眼动信号输出模块(12)，用于输出瞳孔中心点的实时坐标，其采用Tobii Studio软件(8)输出眼睛运动过程中瞳孔中心点的实时坐标，将实时坐标输送到象限计算器(9)，象限计算器(9)与所述眨眼检测器(6)、Tobii Studio软件(8)相互通信，所述象限计算器(9)用于计算瞳孔中心点坐标所在的象限位置。