[发明专利]一种利用眼睛视线来实现密码输入的方法及其硬件装置

摘要

本发明涉及一种利用眼睛视线来实现密码输入的方法及其硬件装置，该硬件装置包括摄像单元、显示器单元以及处理单元，该方法包括以下步骤由摄像单元拍摄脸部图像，然后形成积分数值图像，使用Adaboost遍历该积分数值图像并进行联级检测以确定包含有使用者眼睛的目标区域，确定该目标区域中左右眼的瞳孔中心以及内眼角点的位置，并根据几何关系确定视线焦点在该显示器单元上的具体位置，以完成输入密码。本发明的方法相对于现有技术更安全、更快捷方便、输入准确度更高，而且其所需的硬件配置更简单，节约了成本。

主权项

一种利用眼睛视线来实现密码输入的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1)设置显示器单元以及摄像单元，所述摄像单元位于所述显示器单元以外的任意位置，并朝向使用者的脸部，所述显示器单元显示虚拟键盘，所述使用者注视所述虚拟键盘上的特定字符；2)所述摄像单元拍摄使用者的脸部图像，并对所述脸部图像进行颜色空间转换处理，以将所述脸部图像从彩色转换为灰度图像；3)计算所述灰度图像的各点像素积分数值，以形成积分数值图像；所述灰度图像的各点像素积分数值，当各点像素积分数值的haar特征为非倾斜矩形，像素点(x，y)位于非零行列时，所采用的计算公式为：ii(x,y)＝ii(x,y‑1)+ii(x‑1,y)‑ii(x‑1,y‑1)+p(x‑1,y‑1)其中，(x，y)表示所述像素点的坐标，ii(x,y)表示所述像素点(x，y)的积分值，p(x,y)表示所述像素点(x，y)的灰度值；或所述灰度图像的各点像素积分数值，当各点像素积分数值的haar特征为倾斜矩阵，像素点(x，y)位于非零行列时，所采用的计算公式为：ii(x,y)＝ii(x‑1,y‑1)+ii(x+1,y‑1)‑ii(x,y‑2)+p(x‑1,y‑1)+p(x‑1,y‑2)其中，(x，y)表示所述像素点的坐标，ii(x,y)表示所述像素点(x，y)的积分值，p(x,y)表示所述像素点(x，y)的灰度值；4)训练若干个不同的Adaboost分类器，其中所述若干个不同的分类器为弱分类器，所述弱分类器根据使用者预设的不同的级别，集合并形成各级强分类器，然后使用Adaboost遍历所述积分数值图像并进行级联检测，以计算每个具有haar特征的所述弱分类器的特征值，判断所述积分数值图像是否通过所述各级强分类器，从而检测相对应的所述脸部图像是否包含使用者的眼睛；Adaboost中的haar特征包括线性特征的haar矩形、边缘特征的haar矩形、中心特征的haar矩形和对角线特征的haar矩形，所述haar矩形的尺寸大小根据使用者预设的检测精度和运算量可调，所述haar矩形的特征值采用积分图的方式来计算；5)定义包含使用者眼睛的区域为目标区域，确定所述目标区域中左右眼的瞳孔中心以及内眼角点的位置；6)根据所述两个瞳孔中点以及所述两个内眼角点建立视线模型，根据所述视线模型以及几何关系，确定视线焦点在所述显示器单元上的具体位置；7)所述视线焦点在所述虚拟键盘的所述具体位置上停留特定时间，确定所述具体位置所显示的字符为使用者需要输入的密码值；进一步包括以下步骤：8)保持所述图像的尺寸不变，以设定比例放大遍历所述积分数值图像的检测窗口，以检测不同使用者的眼睛，选取尺寸最大的使用者的眼睛区域作为目标区域。