一种新型的计算机输入设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 该发明专利涉及计算机视觉、计算机应用、计算机系统、计算机辅助系统等多个技 术领域。
【背景技术】
[0002] 目前计算机的输入设备主要有鼠标、键盘、手写笔、扫描仪、摄像头、麦克等。其中 最主要的、常用的能够实现交互性的设备是鼠标和键盘。
[0003] 鼠标是通过手的移动来完成信号的输入，进而让计算机接收到信息。键盘基本都 是靠每个键特定的代码来完成信息的导入，手写笔是通过手写信息完成输入。这些设备具 有一定的实时交互功能。
[0004] 扫描仪是通过扫描图像获取信息，摄像头是通过采集图像或视频信息完成信息的 获取，麦克是通过音频设备读取声音信息。这些设备基本上只能完成信息的采集工作，不能 够实现实时的互动。
[0005] 目前，已经有一些研究成果对输入设备进行改进。谷歌公司预计于2014年发布谷 歌眼镜，这款眼镜是一款佩戴式眼镜，其具有一定的交互功能，能够实现一定的输入功能。 但其功能目前还十分有限，公开资料上没有明确说明其能作为计算机的输入设备使用。
[0006] 国内外的学术界已经将"眼动仪"作为一个重要的研究方向，也已经有了一定的研 究成果。但目前，眼动仪更多仅仅是在某一个领域内进行应用，尚未扩展为计算机的一个输 入设备。
【发明内容】
[0007] 该发明是一件非佩戴式的输入设备，是一种新型的计算机输入输出设备，能够有 效地代替鼠标和键盘。该设备能够采集人眼的相关信息，通过对人眼信息的判断从而捕获 人对当前对象的兴趣。
[0008] 该设备能够实现视点跟踪，实现对特定对象的特定操作。
[0009] 例如，其对人眼的视点进行捕获，在捕获视点后判断当前视点范围，根据该范围确 定当前的对象，并对该对象进行进一步的操作。该输入设备能够在众多的文件中选择一个 特定的文件打开；能够在一定特定的网页内寻找感兴趣的超链接，并自动根据视点点击该 超链接；能够在一些图像缩略视图内选择感兴趣的特定图像，将其打开；能够在特定的地 图图像内根据视点将某一局部放大。
【附图说明】
[0010] 图1是中值滤波时所采用的滑动窗口。
[0011] 图2是边缘检测时所采用的Krisch算子的模板图像。
【具体实施方式】
[0012] 1摄像头的构成
[0013] 摄像头由两部分构成，分别是CMOS图像传感器和红外LED。CMOS用于采集人的眼 部信息，LED用于产生红外反射点。
[0014] 2人脸检测与定位
[0015] 人脸检测与定位部分实现对人脸的检测与定位工作，该部分的处理主要包括：彩 色图象灰度化、图像归一化、中值滤波、边缘检测、基于Adaboost的算法和分类器设计、BP 神经网络的分类器设计等步骤。
[0016] 2.1彩色图像灰度化
[0017] 该部分实现将彩色图像处理为灰度图像，处理公式如下：
[0018] GreyResult = 0. 299R+0. 587G+0. 114B
[0019] 式中，R表示红色分量，G表示绿色分量，B表示蓝色分量，GreyResult是灰度我处 理结果。不
[0020] 2. 2图像归一化
[0021] 灰度统计直方图可以写为：
[0022] h (k) = nk
[0023] 式中nk是图像内具有灰度值为k的像素点个数。
[0024] 将上式进一步改写为概率的形式为：
[0025] ps(sk) = nk/N
[0026] 式中N是图像内所有像素的个数，ps(sk)是像素 k的概率。
[0027] 对其进行增强操作，这里操作累积直方图实现。累积直方图恰好是图像的累积分 布函数，期满足增强的两个条件：
[0028] (1)其是一个单增函数。
[0029] (2)其转换后概率范围仍旧保持不变。
[0030] 该情况下，该函数为：
【主权项】
1. 一种新型的计算机输入设备，其特征是能够有效地代替鼠标和键盘。该设备能够采 集人眼的相关信息，通过对人眼信息的判断从而捕获人对当前对象的兴趣。
2. 根据权利要求1所属的方法，其特征是在捕获视点后判断当前视点范围，根据该范 围确定当前的对象，并对该对象进行进一步的操作。
3. 根据权利要求1所属的方法，其特征是首先采用人眼定位方式对人眼完成定位工 作。
4. 根据权利要求1所属的方法，其特征是首先定位反射光斑，并据此定位瞳孔的位置。
5. 根据权利要求1所属的方法，其特征是考虑了如何解决米达斯接触问题。
【专利摘要】本发明的名称为一种新型的计算机输入设备。该发明专利涉及计算机视觉、计算机应用、计算机系统、计算机辅助系统等多个技术领域。该发明是一件非佩戴式的输入设备，是一种新型的计算机输入输出设备，能够有效地代替鼠标和键盘。该设备能够采集人眼的相关信息，通过对人眼信息的判断从而捕获人对当前对象的兴趣。该设备能够实现视点跟踪，实现对特定对象的特定操作。例如，其对人眼的视点进行捕获，在捕获视点后判断当前视点范围，根据该范围确定当前的对象，并对该对象进行进一步的操作。
【IPC分类】G06F3-01
【公开号】CN104731312
【申请号】CN201310720092
【发明人】李立宗
【申请人】天津职业技术师范大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月19日