[发明专利]基于眼动控制的人机交互方法

摘要

本发明公开了一种基于眼动控制的人机交互方法，其中，包括：人眼瞳孔定位和眼动特征提取；其中，进行基于灰度信息的瞳孔中心定位，包括：第一阶段：人眼定位阶段；第二阶段：瞳孔边缘检测阶段；第三阶段：瞳孔中心定位阶段；基于视觉点移动的眼动特征信息提取，包括：计算注视点偏移量以及视点偏移量映射：基于获取的前后两帧图像的位移差，让眼睛来回移动对屏幕上坐标标定的点进行校准，利用最小二乘曲线拟合算法对映射函数进求解；获得眼动特征信息后，基于获得的眼动控制位移和角度信息，进行相应的系统消息响应。本发明基于眼动控制的人机交互方法，能够减少用户的能量消耗、帮助用户能够进行直接的操控，实现更高效、更自然地交互。

主权项

1.一种基于眼动控制的人机交互方法，其特征在于，包括：人眼瞳孔定位和眼动特征提取；其中，进行基于灰度信息的瞳孔中心定位，包括：第一阶段：人眼定位阶段：获取人脸图像，将人脸图像转换成相应的灰度图像；提取眼部特征；对人脸灰度图像进行处理，利用所提取的眼部特征的值的变化，确定人眼位置；第二阶段：瞳孔边缘检测阶段：利用图像边缘亮度变化显著的特性，对所获得的人眼灰度区域进行边缘检测，获得瞳孔区域；第三阶段：瞳孔中心定位阶段：基于获得的瞳孔区域，采用邻域灰度值比较和几何中心相结合的方法，对原瞳孔区域进行处理，从而获得瞳孔中心；基于视觉点移动的眼动特征信息提取，包括：计算注视点偏移量：设置时间阈值为T，眼睛移动时间为t，则有：基于眼睛静止时获得的瞳孔中心点，记录当前瞳孔中心点O1，坐标记为(x1，y1)，采集前后相邻两帧图像获取第二帧图像的瞳孔中心点O2，坐标记为(x2，y2)，基于前后瞳孔中心建立适当的坐标系计算眼睛移动一次产生的位移Δ(xd，yd)和转动角度θ，得到注视点的偏移量；视点偏移量映射：基于获取的前后两帧图像的位移差，让眼睛来回移动对屏幕上坐标标定的点进行校准，利用最小二乘曲线拟合算法对映射函数进求解；获得眼动特征信息后，基于获得的眼动控制位移和角度信息，进行相应的系统消息响应。