计算机视觉鼠标制造技术

计算机视觉鼠标，是为解决现有鼠标对桌面的要求较高，其使用环境直接影响光标跟踪的稳定性，而且由于操作时用户手型固定，长时间操作会使手僵化而造成“腕管综合症”等问题而设计的。它包括底座，所述底座上支撑有视觉处理系统，所述视觉处理系统内嵌有摄像头和基于ARM的微处理器；用户手置于摄像头的正前方；通过基于ARM的微处理器确定户手运动部位，并通过与用户电脑连接的USB数据线，将所采集到的用户手动图像信息传送给与视觉鼠标相配套的鼠标软件，实现视觉鼠标系统功能。有益效果：用使用者的手来代替鼠标，省去了鼠标实体，不仅适用于各种平面，也同样适于悬空操作。由于操作时对手的摆放姿势无固定要求，自然伸展，操作更加自然、舒适。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种计算机输入设备，特别涉及一种基于视觉的计算机视觉鼠标。属于计算机外部设备的设计、制造领域。
技术介绍
鼠标是计算机输入设备的简称，分有线和无线两种。也是计算机显示系统纵横坐标定位的指示器，鼠标的使用是为了使计算机的操作更加简便，来代替键盘那繁琐的指令。随着社会的发展和科技的不断进步，鼠标从最初的原始鼠标、到机械鼠标、光电鼠标、光机鼠标再到如今的光学鼠标。鼠标技术发展到现在已经变得越来越精致美观，特别是无线鼠标显得更加独立大方。尽管如今的鼠标有诸多优点，但它也有自身难以克服的缺点。其一，我们现在使用的鼠标依然保持了四十多年前技术之初的基本外型，鼠标‘肌’在桌面，左右按键与桌面平行，手握鼠标操作时，手腕背伸一定角度，掌侧与桌面接触积压，使腕管处压力增大，由于手型长时间固定，导致僵化，使通过的神经和血管受损伤，严重时会造成“腕管综合症”俗称鼠标手。其二，现有鼠标，不论光学还是机械鼠标，都需放在一个平板台面上，尤其光学鼠标对台面的要求更高，比如台面需要同色、反光性良好等。为了使鼠标移动时使得显示器上光标跟踪稳定最好用鼠标垫。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题由于现有鼠标的使用对桌面的要求较高，如果桌面的反光性不好或非同色会导致显示器上的光标跟踪稳定性差，必要时还需要鼠标垫。同时现有鼠标的操作需要用户手爬到鼠标上手型固定，当用户长时间移动或点击鼠标时由于手型长时间固定，使通过的神经和血管受损伤，导致僵化严重时会造成“腕管综合症”。为了解决这一系列问题，本技术提供了一种计算机视觉鼠标，计算机视觉鼠标，它包括底座，所述底座上支撑有视觉处理系统，所述视觉处理系统内嵌有摄像头和基于ARM的微处理器；用户手置于摄像头的正前方；通过基于ARM的微处理器确定户手运动部位，并通过与用户电脑连接的USB数据线将所采集到的用户手动图像信息传送给与视觉鼠标相配套的鼠标软件，实现视觉鼠标系统功能。本技术的特点及有益效果本技术的视觉鼠标与常规鼠标相比，用使用者的手来代替鼠标，省去了常规鼠标的实体，同时对台面的要求低，对台面是否同色和反光性都不再有严格要求，不仅适用于平面，也同样适用于悬空操作。同时在操作时对手的摆放姿势无固定要求，自然伸展使用户操作更加自然、舒适，即使长期使用也不会僵化，大大降低的“腕管综合症”的患病率。同时系统还具有学习功能，进入学习模式，系统将允许用户建立自己的动作样例，提闻识别率。视觉鼠标也可以没有自己独立的处理器，这时摄像头采集的图像将通过USB接口直接传送为与其连接的计算机，计算机将完成本处理器的功能。采用非独立微处理器设计时，本鼠标器不再需要内置电池。附图说明图1-1、图1-2是本技术的侧面结构示意图图2-1、图2-2是本技术的俯视结构示意图图3是本技术的正面结构示意图图4_1、图4_2是本技术中底座的结构不意图图5是本技术的工作流程图图6是本技术中的手部运动模型建立流程图具体实施方式计算机视觉鼠标，它包括底座8，所述底座8上支撑有视觉处理系统5，所述视觉处理系统5内嵌有摄像头6和基于ARM的微处理器；用户手I置于摄像头6的正前方；通过基于ARM的微处理器确定户手I运动部位，并通过与用户电脑连接的USB数据线9将所采集到的用户手动图像信息传送给与视觉鼠标相配套的鼠标软件，实现视觉鼠标系统功能。在所述摄像头6的左右两侧嵌有LED灯10。所述底座8与视觉处理系统5之间通过金属软管7支撑，通过扭曲调节摄像头6到操作者适宜的角度，所述金属软管7内穿入信号线和电源线。所述底座8内嵌有电池槽12以及配有可拆卸电池槽盖14。实施例计算机视觉鼠标，通过摄像头采集用户的手部运动图像，将采集到的图像放入缓冲序列，基于ARM的微处理器从缓冲序列中提取数帧图像通过目标检测算法检测运动确定动作部位，再分别与视觉鼠标手部运动模型标准库或5个习惯库中样例用DTW算法进行匹配，若用户手的运动部位与标准库或习惯库中的手部运动模型相匹配则把此动作模型对应的鼠标命令传给用户计算机，实现视觉鼠标系统功能。由于每个使用者操作鼠标的习惯不同，有的操作习惯很难与标准库中的动作模型相匹配，这样就降低了视觉鼠标应用的准确性。为此该视觉鼠标系统还专门为用户提供了学习功能，根据具体用户操作鼠标习惯的动作特征在线更新手部运动模型，将更新后的手部运动模型放入视觉鼠标提供的习惯库中作为动作模型样例，进而提高了动作目标的匹配率使用户操作更加准确。计算机视觉鼠标的工作实现参看图1-1至图4-2，计算机视觉鼠标系统包括用户手I、摄像6头、基于ARM的微处理器、视觉处理系统5、底座8、一条USB数据线9以及与视觉鼠标配套的应用程序；所述视觉处理系统5内嵌摄像头6和基于ARM的微处理器构成视觉微处理系统，USB数据线9与用户的电脑连接，用户手I置于摄像头6的正前方作为被采集对象。在摄像头6的两侧装有LED灯10，当用户夜间操作时可以开启安装在底座8上的LED灯开关11实现夜间补光，提高夜间的视觉效果。底座电池槽12中的充电电池13提供全鼠标电子设备(摄像头、ARM微处理器、LED灯等)所需的电能。充电电池I)由USB数据线9中的电源线充电。计算机视觉鼠标与常规鼠标比是一个无形的鼠标，用户手的食指2相当于鼠标的4左键，无名指3相当于鼠标的右键，中指4相当于鼠标滑轮。视觉鼠标是一个微处理系统，由摄像头6和内嵌ARM构成，摄像头6采集置于其前方操作者的手部运动图像，基于ARM的微处理器提取数帧图像检测运动确定运动部位，再分别与视觉鼠标手部运动模型标准库或5个习惯库中样例进行匹配，将匹配到的动作模型对应的鼠标命令通过USB数据线9传给用户计算机，实现视觉鼠标系统功能。同时，该系统还为用户提供在线学习手部运动模型的应用程序，该应用程序根据具体用户的运动特征在线更新手部运动模型，这样，视觉鼠标的应用更准确。为了提高夜间鼠标工作的视觉效果，在摄像头的两侧安装了 LED灯10，当用户夜间操作时可以通过摄像头底座8的按钮11启动LED灯10。全鼠标电子设备(摄像头、ARM微处理器、LED灯等)所需的电能完全由系统底座电池槽12中的充电电池13提供，在所述电池槽12上还设有活动电池槽盖14。视觉鼠标也可以没有自己独立的处理器，这时摄像头6采集的图像将通过USB接口直接传送为与其连接的计算机，计算机将完成本处理器的功能。采用非独立微处理器设计时，本鼠标器不再需要内置电池。见附图5，视觉鼠标工作实现流程图，计算机视觉鼠标详细工作过程用户操作(系统在非学习状态下)及其响应说明当整手不做出任何动作时，光标处于静止状态。当用户手做出手指未动的整手移动时，摄像头6采集到手的动作图像，同时内嵌的基于ARM的微处理器检测运动，确定运动部位并与手部运动模型标准库或习惯库中样例进行匹配，最后将匹配到的手部动作模型对应的鼠标光标移动命令通过USB数据线9传给用户计算机，响应鼠标光标移动的效果。当用户手I的食指2上下摆动一次时，摄像头6采集到手的食指2上下摆动一次，同时内嵌的基于ARM的微处理器检测运动，确定运动部位并与手部运动模型标准库或习惯库中样例进行匹配，判断摆动次数，最后将匹配到的手部动作模型对应的鼠标左键单击命令通过USB数据线传给本文档来自技高网...

【技术保护点】
计算机视觉鼠标，它包括底座（8），所述底座（8）上支撑有视觉处理系统（5），其特征在于：所述视觉处理系统（5）内嵌有摄像头（6）和基于ARM的微处理器；用户手（1）置于摄像头（6）的正前方；通过基于ARM的微处理器确定户手（1）运动部位，并通过与用户电脑连接的USB数据线（9）将所采集到的用户手动图像信息传送给与视觉鼠标相配套的用户计算机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李一波，张森悦，陈超，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：实用新型
国别省市：