基于眼跟踪控制计算机装置的装置、方法及计算机程序制造方法及图纸

技术编号:2842225 阅读:136 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及基于计算机的眼跟踪解决方法。计算机装置与图形显示器相关联,该图形显示器又显示适用于根据用户生成的命令而操作的至少一个GUI部件(220a,…,220n)。事件引擎(210)适用于接收描述用户(110)在显示器(120)上关注点的眼跟踪数据信号(D↓[EYE])。基于信号(D↓[EYE]),事件引擎(210)适用于产生影响至少一个GUI部件(220a,…,220n)的一组非光标控制事件输出信号(D-HI↓[i])。每个非光标控制事件输出信号(D-HI↓[i])均描述关于显示器的用户视觉活动的特定方面。首先,提及的事件引擎(210)从至少一个GUI部件(220a,…,220n)的每一个中接收控制信号请求(R↓[a],…,R↓[n])。控制信号请求(R↓[a],…,R↓[n])定义特定GUI部件(220a,…,220n)所需的一组非光标控制事件输出信号(D-HI↓[i])的子集。事件引擎(210)根据每个单独的控制信号请求(R↓[a],…,R↓[n]),将非光标控制事件输出信号(D-HI↓[i])传送至至少一个GUI部件(220a,…,220n)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的来说涉及一种基于计算机的眼跟踪系统,更具体地,本专利技术涉及一种根据前序权利要求1的用于控制计算机装置的装置(arrangement)以及一种根据前序权利要求11的对应方法。本专利技术还涉及一种根据权利要求21的计算机程序以及一种根据权利要求22的计算机可读介质。
技术介绍
通过引入图形用户界面(GUI)革新了人机交互。即,从而提供了一种用于以极大地优于任何现有信道的带宽给用户呈现信息的有效装置。这些年来,进一步通过彩色屏幕、增大的显示器、智能图形对象(例如,弹出窗口)、窗口标签、菜单、工具栏、以及语音而增加了可呈现信息的速度。然而,在此期间,输入装置本质上没有改变,即,键盘和指示装置(pointing device)(例如,鼠标、跟踪球、或触控板)没有改变。近年来,已经引入了手写装置(例如,指示笔或图形笔形式)。然而,虽然输出带宽增加了数倍,但是输入副本基本上未改变。从而,人机交互中,产生了通信带宽的严重不对称。为了减小这个带宽间隙,已经进行了各种使用眼跟踪装置的尝试。然而,在很多情况下,这些装置在一个或几个方面遗漏了标记。一个问题是现有技术的解决方案不能在计算机的输入界面上获取整体视觉。因此,相当重的动作任务就被施加在眼睛上,实际上严格来讲是施加在感知器官上。通常,这将会导致用户体验的疲劳症状和不适度。如果将眼跟踪器用于控制图形显示器上的光标,这种情况尤其严重,并且由于各种原因使眼跟踪器不能高效地跟踪用户的关注点,使得在用户的实际关注点和相对于被光标控制的位置之间存在不匹配。代替直接控制光标,可将眼凝视信号(eye gaze signal)用于选取合适的初始光标位置。文献US,6,204,828披露了一种结合的凝视/手动光标定位(positioning)系统,其通过将眼凝视信号和手动输入结合来帮助操作者定位光标。当检测到操作装置的机械活动时,光标被置于相对于操作者当前凝视区域而预定的初始位置上。因此,实现了用户友好光标功能。文献US,6,401,050描述了一种用于船舶监测站(shipboard watchstation)的视觉交互系统。这里,眼跟踪相机监控操作者的视觉扫描、凝视位置、停留时间、眨眼率、以及瞳孔尺寸来确定是否该对操作者做出附加提示,以将操作者的注意力引到屏幕上的重要对象。文献US,5,649,061披露了一种用于估计从凝视者的眼睛定像(fixation)和唤醒大脑潜能的相应事件中选取视觉提示的思维决定的装置。眼跟踪器记录视觉方向,并且基于其可根据持续时间、开始和结束的瞳孔尺寸、扫视和眨眼来确定定像特性。提取出唤醒大脑潜能的相应单个事件,并且人工神经网络估计关注视点中的选择兴趣。在对准人工神经网络之后,该装置可用于控制计算机,从而无需经过用户手的任何操作,显示器上的图标会根据用户估计目的而被激活。人们还做了少数尝试以将用户生成的输入数据抽象成用于控制计算机的高级信息。例如,文献US 2004/0001100描述了一种多模式用户界面,无需手动地在不同输入模式之间进行切换,就可以实现用户输入的灵活处理。相反地,根据生成数据流的前后关系,区分出数据流中不同的信息种类。虽然这个策略确实可以增强人机交互的效率,但是还没有出现多模式解决方案,根据该多模式解决方案来最理想地处理眼跟踪数据。相反,仅有很少的例外,当今的眼跟踪界面仅是为某一特定任务特制的。因此,关于第一应用程序的眼跟踪数据的任何处理不能被再次用于第二应用程序,反之亦然。因此,如果将多个眼控制应用程序用在单个计算机中,通常每个应用都需要一个特定的眼跟踪数据处理单元。当然,在这种情况下,存在不同的应用程序执行大量重叠的眼跟踪数据处理的风险。此外,为了提取应用程序所需的数据,眼控制标签应用程序的每个设计者既需要具有眼跟踪技术的专门技术,也需要具有解译眼跟踪数据的专门技术。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的在于提供一种基于用户视觉活动控制计算机装置的整体装置,其缓解了上述问题并由此提供了一种具有最小量双重处理(double processing)的有效人机交互,即,其中,相对于可能属于两个或多个分离应用的GUI部件,在中心执行尽可能多的眼跟踪数据处理。根据本专利技术的一个方面,通过如最初所描述的装置实现上述目的,其中,事件引擎适用于从至少一个GUI部件的每一个中接收控制信号请求。控制信号请求定义了所述GUI部件所需的一组非光标控制事件输出信号的子集。事件引擎还适用于根据每个单独的控制信号请求将非光标控制事件输出信号传输到至少一个GUI部件。因为获得对于任何通过眼跟踪信号可控的任何应用程序的灵活界面(flexible interface),所以该装置是有优势的。这又能够使软件开发者无需眼跟踪技术的深入知识就能够设计眼可控的应用程序。因此,应该相信本专利技术可以促进这种新的应用程序的发展,从而可以为人机交互的改善提供进一步的可能性。此外,因为可通过一个或多个附加应用程序重新使用关于一个应用程序而获得的高级眼跟踪数据信号,所以计算机的处理资源可随意地用于各种可选的目的。换句话说,事件引擎适用于在要求时执行用于GUI部件(或潜在“用户”)的集中眼跟踪数据处理。因此,当执行事件引擎时,无需及时明确地知道这些部件中的每一个以及它们所请求的控制信号。相反,根据本专利技术,一个或多个GUI部件可请求与随后添加的眼可控应用程序有关的相关控制信号。当然,反之也可是对的,也就是说,一组控制信号请求出现一次,并且仅在被提议的装置启动时出现。根据本专利技术该方面的优选实施例,计算机装置也适用于接收光标控制信号,以及响应于光标控制信号,控制显示器上的图形指针。因此,例如,事件引擎和光标控制信号可与在显示器上显示的GUI部件共同交互,从而实现了非常直观的人机交互。根据本专利技术该方面的另一优选实施例,至少一个GUI部件适用于根据部件的用户操作生成至少一个相应的输出控制信号。这意味着通过操作GUI部件,用户可使计算机装置生成输出信号至一个或多个外部单元(例如,打印机、相机等)。自然地,这是高度期望的特征。此外,一个或多个GUI部件可生成输出控制信号的事实并没有排除相对于一个或多个其它GUI部件,非光标控制事件输出信号可专门在内部影响部件。根据本专利技术该方面的优选实施例,事件引擎适用于根据眼跟踪数据信号的动态发展,至少产生非光标控制事件输出信号的第一信号。因此,用户视觉活动时间参数可用于控制计算机装置的功能和处理。例如,时间参数可反映用户凝视显示器上特定区域的停留时间,识别特定的凝视模式(gaze pattern)等。从而可实现许多类型的高级眼可控功能。根据本专利技术该方面的又一优选实施例,至少一个GUI部件适用于将非光标控制事件输出信号解译为表示用户意图。响应于该估计的意图,触发部件的用户操作。例如,其可包括基于命令历史激活一个或多个计算机功能。因为由此可简化命令输入程序,所以这是有利的。根据本专利技术该方面的再一优选实施例,至少一个GUI部件适用于将非光标控制事件输出信号解译为用户估计的关注级。响应于该估计的关注级,触发部件的用户操作。由此可获得的一个优势在于计算机行为可适用于与用户的当前关注级相匹配。根据本专利技术该方面的再一优选实施例,至少一个部件适用于将非光标控制事件信号解译为用户的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于控制与图形显示器(120)相关联的计算机装置(130)的装置,所述显示器(120)显示适用于根据用户生成的命令而操作的至少一个GUI部件(220)的表示,所述装置包括事件引擎(210),所述事件引擎适用于接收描述用户(110)在所述显示器(120)上的关注点(x,y)的眼跟踪数据信号(D↓[EYE]),以及至少基于所述眼跟踪数据信号(D↓[EYE])产生影响所述至少一个GUI部件(220)的一组非光标控制事件输出信号(D-HI↓[i]),每个非光标控制事件输出信号(D-HI↓[i])描述所述用户(110)关于所述显示器(120)的视觉活动的特定方面,其特征在于,所述事件引擎(210)适用于:从所述至少一个GUI部件(220a,…,220n)的每一个中接收控制信号请求(R↓[a],…,R↓[n]) ,所述控制信号请求(R↓[a],…,R↓[n])定义由所述GUI部件(220a,…,220n)所需的所述一组非光标控制事件输出信号(D-HI↓[i])的子集;以及根据每个单独的控制信号请求(R↓[a],…,R↓[n]),将所述非光标 控制事件输出信号(D-HI↓[i])传送至所述至少一个GUI部件(220a,…,220n)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯托弗比约克卢德亨里克埃斯基尔松芒努斯雅各布松莫滕斯科格
申请(专利权)人:托比技术有限公司
类型:发明
国别省市:SE[瑞典]

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