【技术实现步骤摘要】
一种基于眼动信号的CAD指令生成方法及系统
本专利技术涉及设计意图识别领域，特别是涉及一种基于眼动信号的CAD指令生成方法及系统。
技术介绍
计算机辅助设计(Computer-AidedDesign，CAD)技术的出现极大地缩短了产品开发的周期、提高了产品设计质量，为用户提供了便利；随着人工智能技术的兴起，智能化的人机交互技术出现了广阔的应用前景。现有的主流技术是依靠鼠标和键盘进行人机交互，操作繁琐，一方面是因为设计规则要保证通用性和逻辑性，所以造成了操作过程的死板与复杂，交互过程不主动去满足人的需求，只想着实现设计功能。另一方面，眼动与认知的研究不深入、眼动仪设备功能不够强大，交互过程不自然，容易导致人的认知和身体疲劳。因此，在近些年兴起眼动交互技术，眼动交互设备通过眼动信号驱动计算机上的CAD软件，从而实现信息交互，通过眼动信号绘制二维图形或三维图像，而现有的眼动交互设备存在“米达斯接触”的缺陷，“米达斯接触”的缺陷是由于眼动不是完全静止的动作，还伴随着各种眼颤、分心等非有意的眼动造成干扰，导致计算机无法识别用户要选择的对象；即用户不能准确地选择想要选中的对象...
【技术保护点】
1.一种基于眼动信号的CAD指令生成方法，其特征在于，包括：通过计算机上的摄像头实时采集眼动信号的原始数据；所述原始数据包括注视点位置坐标以及所述注视点位置坐标所对应的时间戳；根据所述原始数据确定时间序列；所述时间序列与所述眼动信号相对应；采用卡尔曼滤波方法对所述时间序列进行滤波处理，确定滤波后的时间序列；根据所述时间序列训练SVM分类模型；将所述滤波后的时间序列输入至所述SVM分类模型，输出信号特征类别；所述信号特征类别包括模型浏览眼动信号、特征搜索眼动信号以及特征选择眼动信号；根据所述信号特征类别生成CAD指令，绘制CAD图形。
【技术特征摘要】
1.一种基于眼动信号的CAD指令生成方法，其特征在于，包括：通过计算机上的摄像头实时采集眼动信号的原始数据；所述原始数据包括注视点位置坐标以及所述注视点位置坐标所对应的时间戳；根据所述原始数据确定时间序列；所述时间序列与所述眼动信号相对应；采用卡尔曼滤波方法对所述时间序列进行滤波处理，确定滤波后的时间序列；根据所述时间序列训练SVM分类模型；将所述滤波后的时间序列输入至所述SVM分类模型，输出信号特征类别；所述信号特征类别包括模型浏览眼动信号、特征搜索眼动信号以及特征选择眼动信号；根据所述信号特征类别生成CAD指令，绘制CAD图形。2.根据权利要求1所述基于眼动信号的CAD指令生成方法，其特征在于，所述根据所述原始数据确定时间序列，具体包括：按照所述时间戳的先后顺序将所述注视点位置坐标进行排列，确定时间序列。3.根据权利要求1所述基于眼动信号的CAD指令生成方法，其特征在于，所述采用卡尔曼滤波方法对所述时间序列进行滤波处理，确定滤波后的时间序列，具体包括：根据公式以及确定滤波后的时间序列；其中，为t时刻注视点的横坐标的滤波估计值；为t时刻注视点的纵坐标的滤波估计值；vt为观测向量；At为状态转移矩阵；为状态转移矩阵的转置矩阵；Ct为量测矩阵；为量测矩阵的转置矩阵；Ht为增益矩阵；Pt是状态变量估计误差的均方值；P′t是未经误差校正的状态变量估计误差的均方值；Q为过程噪声的方差矩阵；R为观测噪声的方差矩阵。4.根据权利要求1所述基于眼动信号的CAD指令生成方法，其特征在于，所述根据所述时间序列训练SVM分类模型，具体包括：根据所述时间序列以及所述时间序列所对应的眼动信号建立非线性的最优分类超平面模型；利用核函数确定所述非线性的最优分类超平面模型以及线性的最优分类超平面模型之间的映射变换关系；根据所述映射变换关系将所述非线性的最优分类超平面模型转换为线性的最优分类超平面模型；根据所述线性的最优分类超平面模型训练SVM分类模型。5.根据权利要求1所述基于眼动信号的CAD指令生成方法，其特征在于，所述将所述滤波后的时间序列输入至所述SVM分类模型，输出信号特征类别之后，还包括：获取人眼的视觉区域；所述视觉区域为椭圆区域，所述视觉区域用于体现所述人眼分配的关注程度；根据所述视觉区域构建视觉注意分布函数；根据所述视觉注意分布函数判断所述信号特征类别是否为特征选择眼动信号，得到第一判断结果；所述第一判断结果表示为所述信号特征类别为特征选择眼动信号，根据所述特征选择眼动信号生成CAD指令，绘制CAD图形。6.一种基于眼动信号的CAD指令生成系统，其特征在于，包括：原始数据采集模块，用于通过计算机上的摄像头实时采集...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉庆，郝佳，王国新，牛红伟，龙辉，王璐，薛庆，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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