[发明专利]一种人眼跟踪视觉系统

说明书

本发明公开了一种人眼跟踪视觉系统，属于通信技术领域，包括：光源，所述光源发出光束以照亮使用者的眼睛；摄像头，所述摄像头拍摄物体的图像经过镜头聚焦根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出；计算机，所述计算机的系统软件采用LabVIEW 8.5平台，以视觉辅助软件MAX和Vision Assistant 8.5软件为辅助。本发明的有益效果是：本发明将机器视觉技术与虚拟仪器相结合搭建简单、有效的人眼跟踪的人机交互平台。本发明通过较低的成本将机器视觉技术和虚拟仪器应用到人眼跟踪上。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种人眼跟踪视觉系统。

背景技术

随着人们对人机交互技术研究的不断深入，多通道的人机交互备受关注。人机界面更强调“以人为中心的原则”，使用户能运用各种感觉通道，以最自然的方式和计算机交互。现有的人机交互输入绝大多数通过鼠标、键盘等实现，这些输入需要视觉或听觉接收输出信息相配合。此外，语音识别输入技术在逐渐成熟，而对身体姿势的理解、触觉的输入输出等技术在智能虚拟现实环境中得到了较多的研究。

人们在观察外部世界时，眼睛总是与其它人体活动自然协调地工作，并且眼动所需的认知负荷很低，人眼的注视包含着当前的任务状况以及人的内部状态等信息，因此人眼注视是一种非常好的，能使人机对话变得简便、自然的候选输入通道。

目前对于人眼视线的人机交互的研究还处于起步阶段，虽然有多种方法可以对人眼视线进行检测，但是由于人眼在观察时移动的速度较快，范围较小，大多数的检测方法精确度不够，并且对人眼的影响较大。目前研究的人眼跟踪系统存在两个方面的问题:一方面对人的影响较大，如头盔式和眼电式人眼跟踪系统；另一方面，硬件成本较高。

发明内容

为全面解决上述问题，尤其是针对现有技术所存在的不足，本发明提供了一种人眼跟踪视觉系统能够全面解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：

一种人眼跟踪视觉系统，包括：

光源，所述光源发出光束以照亮使用者的眼睛；

摄像头，所述摄像头拍摄物体的图像经过镜头聚焦根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出；

计算机，所述计算机的系统软件采用LabVIEW 8.5平台，以视觉辅助软件MAX和Vision Assistant 8.5软件为辅助；

所述计算机系统由图像采集模块、图像处理模块、人机交互平台三大部分组成；

所述图像采集模块用来完成对人眼眼球图像的采集，并将图像转为数字图像传入图像处理模块；

所述图像处理模块在Vision Assistant 8.5平台上将由图像采集模块传入的人眼图像进行图像色彩转换、平滑滤波、图像增强、图像分割、模板匹配等图像处理操作，然后封装成VI，在LabVIEW8.5中调用，最终完成对人眼眼球的识别，并获得人眼眼球中心的位置坐标，将处理结果传入人机交互平台获取眼球位置后，转换成屏幕坐标，再反馈给人机交互平台；

所述人机交互平台用于人与电脑的交互，需要设定图像采集间隔时间，并预先定位人眼的初始位置，和最大移动位置，最后在LabVIEW设置循环，在循环中的CIN节点上引入C语言代码对数据进行编程实现对鼠标的控制。

进一步的，所述光源为卤素灯灯丝散发的光源，所述卤素灯为改进的白炽灯，所述白炽灯的灯泡中充入碘或溴等卤族元素。