[发明专利]一种眼动信号控制的交互装置

说明书

本发明公开了一种眼动信号控制的交互装置，该装置包括眼动信号检测模块、眼动信号处理模块、功能图标处理模块和控制模块，所述眼动信号检测模块检测到人的眼动信号，由所述眼动信号处理模块进行处理，由所述功能图标处理模块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中并进行匹配，匹配成功后触发控制模块，实现人机交互。本发明有效规避了用户的注视行为，有较高的准确率，可节省操作时间，直接避免了“米达斯接触”效应的发生，减少了误触发率，显著提高了数字界面的交互效率。

技术领域

本发明涉及一种交互装置，具体涉及一种眼动信号控制的交互装置。

背景技术

随着计算机技术及人工智能的迅猛发展，符合人类自然认知习惯的交互手段成为人机交互技术发展的主流，产生了诸如动作追踪、语音识别、感觉反馈、眼动控制、脑机接口等多通道交互方式，信号输入装置也由鼠标、键盘转变为肢体动作、语音、眼动和脑电波。根据Berger的研究，在五大感知系统中眼睛所获取的信息约占80％，人类不需要专门的学习和训练，就能自由灵活的控制眼球转动以注视不同的对象，眼动追踪技术具有自然性和直观性的优点，成为诸多学科领域的共同关注焦点。

眼机交互是用眼睛来控制计算机或装备的技术，采用眼动仪获取用户的视线信息，通过捕捉用户的注视点，识别出用户注视点的实时位置以及轨迹，以眨眼、凝视、眼球移动、平滑跟踪运动、瞳孔变化等指标作为输入指令，实现“所视即所得”。

眼控系统中交互技术分为两种：基于视线的交互(Gaze based Interface)和视线辅助的交互(Gaze added Interface)，前者仅用眼睛和计算机或设备做交互，无其他输入设备，后者是将眼动辅以鼠控、语音交互和体感交互等多通道技术，有其他输入设备。

传统的眼机交互的直接输入者是人眼，眼睛本身是一个感知器官，人类不习惯用眼动来控制目标，导致了一个瓶颈问题：系统难以辨识用户的注视行为是在检查信息，还是想触发操作，即“米达斯接触”效应。一旦出现“米达斯接触”，系统将出现输入冲突，引起误判，甚至会导致严重失误。采用通用的眼睛注视行为作为触发手段，很容易出现“米达斯接触”效应，导致系统崩溃。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种眼动信号控制的交互装置，该装置可以解决数字界面交互的低效和“米达斯接触”效应的问题。

技术方案：本发明所述的一种眼动信号控制的交互装置，包括眼动信号检测模块、眼动信号处理模块、功能图标处理模块和控制模块，所述眼动信号检测模块检测到人的眼动信号，由所述眼动信号处理模块进行处理，由所述功能图标处理模块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中并进行匹配，匹配成功后触发控制模块，实现人机交互。

优选的，所述眼动信号检测模块包括：

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

眼动信号输出模块，用于输出瞳孔中心点的实时坐标，Tobii Studio软件输出眼睛运动过程中瞳孔中心点的实时坐标，将所述坐标值输送到象限计算器，其与所述眨眼检测器、Tobii Studio软件相互通信，所述象限计算器用于计算瞳孔中心点坐标所在的象限位置。

优选的，所述眼动数据的采集方法为眼睛注视计算机界面的功能图标，同时观察功能图标的数字编码，依次按照所述数字编码做眼睛运动，看到数字编码“1”，眼睛朝右上运动，看到数字编码“2”，眼睛朝左上运动，看到数字编码“3”，眼睛朝左下运动，看到数字编码“4”，眼睛朝右下运动。