基于视线追踪的鼠标控制设备及其方法技术

提供一种基于视线追踪的鼠标控制设备，包括：区域定位单元，用于定位视野范围与视野中心点；视线追踪单元，用于动态追踪视线相对于基准位置的运动；转换单元，用于将所述视线相对于基准位置的运动转换为在所述视野范围内的鼠标运动；控制单元，用于控制鼠标响应当前所在位置的操作。能够借助于影像摄取装置如低成本的普通摄像头实现对使用者视线的追踪，并结合使用者眼部运动，根据其定位辨识的结果，取得使用者视线相对于基准位置的变化量，动态调整鼠标在视野范围的相对位置，改变了传统的鼠标操作方法，且结构简单、操作方法，适用人群广，为肢体运动存在障碍的使用者提供了一种方便的人机交互方式，达到更好的使用者体验效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种基于视线追踪的鼠标控制设备及其方法。
技术介绍
虽然电子装置例如计算机、便携式设备等广泛进入人们的日常生活，但基本的输入装置依然为键盘(Keyboard)，但是使用键盘有一个小小缺点，那就是光标位置无法随心所欲地快速移动，因此，随后产生了鼠标(Mouse)这种指向输入装置，使用者借助移动鼠标而可以快速地移动显示屏上的一任图标或选项。目前使用的鼠标主要以有线鼠标和无线鼠标为主，但随着人机交互技术的不断发展，这种有形的鼠标并不能满足所有使用者的要求，极大地限制了人机交互的发展。同时，对于用电子装置办公或者玩游戏的使用者来说，在操作时，由于键盘和鼠标有一定的高度，手腕必须背屈一定角度，导致腕部处于强迫体位，不能自然伸展，长年累月，容易得“鼠标手”。而且，对于肢体运动存在障碍的使用者来说，也无法正常使用鼠标和键盘操作电子装置。基于视线追踪的控制系统是信息无障碍的一种应用，目的在于不需要通过肢体运动或者帮助肢体运动存在障碍的使用者控制电子装置。眼部追踪技术的装置有强迫式与非强迫式、穿戴式与非穿戴式、接触式与非接触式等，其精度从0.1°到2°不等，制造成本也有巨大差异。目前，视线追踪技术还处于起步阶段，德国研究人员已经开发出眼控电脑软件系统，而Tobii已经问世，成为眼动技术的世界领先者，视线追踪技术主要是解决眼睛运动特性的检测问题，目前主要的检测方法有眼电图法、接触镜法、角膜反射法、红外光电反射法、红外电视法等。然而，以上的设备的方法无法使用低成本的普通摄像头进行视线追踪，且视线随意动的时候容易产生误动作，无法准确高效地实现鼠标控制，是亟需解决的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于视线追踪的鼠标控制设备及其方法，能够借助于影像摄取装置如低成本的普通摄像头实现对使用者视线的追踪，并结合使用者眼部运动，根据其定位辨识的结果，取得使用者视线相对于基准位置的变化量，动态调整鼠标在视野范围的相对位置，改变了传统的鼠标操作方法，且结构简单、操作方法，适用人群广，达到更好的使用者体验效果。根据本专利技术的一方面，提供一种基于视线追踪的鼠标控制设备，包括：区域定位单元，用于定位视野范围与视野中心点；视线追踪单元，用于动态追踪视线相对于基准位置的运动；转换单元，用于将所述视线相对于基准位置的运动转换为在所述视野范围内的鼠标运动；控制单元，用于控制鼠标响应当前所在位置的操作。进一步的，所述区域定位单元，通过对使用者的头部进行定位辨识而定位视野范围与视野中心点的垂直坐标和水平坐标。进一步的，所述视线追踪单元，通过捕捉眼球相对于基准位置的变化进行视线的动态追踪。进一步的，所述转换单元，依据视线与基准位置间的相对变化量，动态调整鼠标在视野范围内的相对位置。进一步的，所述控制单元，通过接收的语音指令以控制鼠标响应当前所在位置的操作。更进一步的，所述的语音指令包括左键单击指令、右键单击指令和双击指令。进一步的，所述区域定位单元为一个或多个影像摄取装置。进一步的，所述视线追踪单元为一个或多个影像摄取装置。更进一步的，所述影像摄取装置为安装在眼镜架上的电荷耦合元件。进一步的，根据所述影像摄取装置的安装位置确定所述视野中心点的位置。更进一步的，所述视野范围是以所述视野中心点为中心、围绕所述中心的预定区域范围。进一步的，所述转换单元，依据视线与所述基准位置间相对位置坐标的变化量，作为映射至所述视野范围中鼠标的位置移动量。进一步的，所述的鼠标控制设备还包括：判断单元，用于判断视线是否处于聚焦状态，若视线处于聚焦状态，则在所述视野范围内调用鼠标，若视线处于非聚焦状态，则不调用鼠标。更进一步的，若所述判断单元判断视线处于聚焦状态，在所述视野范围内调用鼠标，所述控制单元通过接收所述判断单元判断视线处于聚焦状态的时长以控制鼠标响应当前所在位置的操作。根据本专利技术的另一方面，提供一种基于视线追踪的鼠标控制方法，包括以下步骤：S1.定位视野范围与视野中心点；S2.动态追踪视线相对于基准位置的运动；S3.将所述视线相对于基准位置的运动转换为在所述视野范围内的鼠标运动；S4.控制鼠标响应当前所在位置的操作。根据本专利技术的提供的基于视线追踪的鼠标控制设备及其方法，能够借助于影像摄取装置如低成本的普通摄像头实现对使用者视线的追踪，并结合使用者眼部运动，根据其定位辨识的结果，取得使用者视线相对于基准位置的变化量，动态调整鼠标在视野范围的相对位置，改变了传统的鼠标操作方法，且结构简单、操作方法，适用人群广，为肢体运动存在障碍的使用者提供了一种方便的人机交互方式，达到更好的使用者体验效果。附图说明通过下面结合附图进行的对实施例的描述，本专利技术的上述和/或其它目的和优点将会变得更加清楚，其中：图1示出根据本专利技术示例性实施例提供的基于视线追踪的鼠标控制设备的结构示意图；图2示出根据本专利技术示例性实施例提供的基于视线追踪的鼠标控制设备为头戴式设备的主视图；图3示出根据本专利技术示例性实施例提供的基于视线追踪的鼠标控制设备为头戴式设备的侧视图；图4示出根据本专利技术示例性实施例提供的基于视线追踪的鼠标控制设备为头戴式设备的俯视图；图5示出根据本专利技术示例性实施例提供的基于视线追踪的鼠标控制设备定位视野范围和视野中心点的示意图；图6示出根据本专利技术示例性实施例提供的基于视线追踪的鼠标控制设备视线追踪的示意图；图7示出根据本专利技术示例性实施例提供的基于视线追踪的鼠标控制设备的转换示意图；图8示出根据本专利技术示例性实施例提供的基于视线追踪的鼠标控制设备视线聚焦与非聚焦的示意图；图9示出根据本专利技术示例性实施例提供的基于视线追踪的鼠标控制方法的流程图。具体实施方式现将详细参照本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本专利技术。图1示出根据本专利技术示例性实施例提供的基于视线追踪的鼠标控制设备的结构示意图。如图1所示，在根据本专利技术示例性实施例的一种基于视线追踪的鼠标控制设备，包括：区域定位单元1，用于定位视野范围与视野中心点；视线追踪单元2，用于动态追踪视线相对于基准位置的运动；转换单元3，用于将所述视线相对于基准位置的运动转换为在所述视野范围内的鼠标运动；控制单元4，用于控制鼠标响应当前所在位置的操作。优选的，区域定位单元1，通过对使用者的头部进行定位辨识而定位视野范围与视野中心点的垂直坐标和水平坐标。优选的，视线追踪单元2，通过捕捉眼球相对于基准位置的变化进行视线的动态追踪。其中，区域定位单元1和视线追踪单元2可以分别为一个或多个影像摄取装置等具有图像传感功能的设备。具体的，所述影像摄取装置可以为安装在眼镜架上的电荷耦合元件，方便让使用者直接佩戴，且其传输电信号的方式以无线传输较为方便。根据所述影像摄取装置的安装位置确定所述视野中心点的位置。所述视野范围是以所述视野中心点为中心、围绕所述中心的预定区域范围。图2-4示出根据本专利技术示例性实施例提供的基于视线追踪的鼠标控制设备为头戴式设备的结构示意图。如图2所示，区域定位单元1可以为安装在眼镜架上的1个摄像头A或图像传感器A，视线追踪单元2可以为安装在眼镜架上的2个摄像头B或图像传感器B。其中，摄像头A或图像传感器A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视线追踪的鼠标控制设备，其特征在于，包括：区域定位单元，用于定位视野范围与视野中心点；视线追踪单元，用于动态追踪视线相对于基准位置的运动；转换单元，用于将所述视线相对于基准位置的运动转换为在所述视野范围内的鼠标运动；控制单元，用于控制鼠标响应当前所在位置的操作。

【技术特征摘要】
1.一种基于视线追踪的鼠标控制设备，其特征在于，包括：区域定位单元，用于定位视野范围与视野中心点；视线追踪单元，用于动态追踪视线相对于基准位置的运动；转换单元，用于将所述视线相对于基准位置的运动转换为在所述视野范围内的鼠标运动；控制单元，用于控制鼠标响应当前所在位置的操作。2.根据权利要求1所述的鼠标控制设备，其特征在于，所述区域定位单元，通过对使用者的头部进行定位辨识而定位视野范围与视野中心点的垂直坐标和水平坐标。3.根据权利要求1所述的鼠标控制设备，其特征在于，所述视线追踪单元，通过捕捉眼球相对于基准位置的变化进行视线的动态追踪。4.根据权利要求1所述的鼠标控制设备，其特征在于，所述转换单元，依据视线与基准位置间的相对变化量，动态调整鼠标在视野范围内的相对位置。5.根据权利要求1所述的鼠标控制设备，其特征在于，所述控制单元，通过接收的语音指令以控制鼠标响应当前所在位置的操作。6.根据权利要求6所述的鼠标控制设备，其特征在于，所述语音指令包括左键单击指令、右键单击指令和双击指令。7.根据权利要求1所述的鼠标控制设备，其特征在于，所述区域定位单元为一个或多个影像摄取装置。8.根据权利要求1所述的鼠标控制设备，其特征在于，所述视线追踪单元为一个或多个影像摄取装置。9.根据权利要求7或8所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雷，
申请(专利权)人：天津三星电子有限公司，三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：天津;12