[发明专利]一种字符输入方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种字符输入方法及装置。

背景技术

人机交互（Human-Computer Interaction,简写HCI）是指人与计算机之间使用某种对话语言，以一定的交互方式，为完成确定任务的人与计算机之间的信息交换过程。基于视线捕获技术的人机交互方法是一种自然和谐的人机交互方式。现有的视线捕获技术是在计算机屏幕上绘制键盘，通过视线捕获系统分析并反馈用户注视的字符，由用户确定是否输入，从而实现人机交互。

北京理工大学拥有的专利技术“一种基于视线跟踪和P300脑电电位的字符输入装置”（专利申请号200910080852.5，授权公告号CN101515199）公开了一种基于视线跟踪和P300脑电电位的字符输入装置。该装置实质上根据用户视线确定候选字符集，控制字符集中所有字符键闪烁，激发P300脑电电位，根据电位产生时间和视线定位确定用户期望字符键，实现字符输入操作。

上海交通大学蒋春燕的学位论文“视线跟踪技术研究及其在人机交互字符输入中的应用”（万方国内学位论文，2008年02月01日），使用了一种单摄像机的视线检测字符输入方法，通过摄像机捕捉用户的虹膜中心，判断用户的视线盯视内容，再由系统做出相应的反馈和运行。

华南理工大学申请的专利“视线跟踪方法及应用该方法的残疾人辅助系统”（专利申请号200810030010.4，公开号CN101344919A），公开了一种视线跟踪方法及应用该方法的残疾人辅助系统。该系统将人眼注视屏幕四个区域的四种不同方向作为用户发出的四种控制信息，模拟键盘的四个方向键，来完成控制轮椅和控制计算机的简单操作。该专利申请存在的不足是，由于视线注视精度低，仅能利用视线输入四种控制信息，导致了人机交互功能的局限性。

山东大学申请的专利“一种基于视线跟踪的密码输入控制方法”（专利申请号201110067148.3，公开号CN102129554A），公开了一种基于视线跟踪的密码输入控制方法。该方法首先处理人脸图像，提取人眼特征参数，再使用基于相似三角形的双光源视线跟踪实现从人眼特征参数到当前注视点位置的估计，最后根据注视点位置，利用时间门限及声音反馈来控制密码输入操作。

但是，“一种基于视线跟踪和P300脑电电位的字符输入装置”专利技术存在的两点不足：一是注视精度有限。二是字符输入过程、确认过程复杂。

“视线跟踪技术研究及其在人机交互字符输入中的应用”存在四点不足之处：一是视线注视精度有限；二是头部运动对精度的影响大；三是操作复杂，易引起用户视觉疲劳；四是人机交互功能的局限性。

“视线跟踪方法及应用该方法的残疾人辅助系统”专利申请存在的不足是，人机交互功能的局限性。

“一种基于视线跟踪的密码输入控制方法”存在两点不足，一是该方法实现的密码输入视线注视精度有限；二是该方法人机交互功能的局限性。

发明内容

本发明实施例提供一种字符输入方法及装置，能够通过用户眼睛的注视和确认动作完成字符的输入操作，基于视线捕获字符输入的注视精度高，头部活动范围大，操作更加简捷。

本发明实施例提供一种字符输入方法，包括：

S1、创建一个界面视图，将所述界面视图划分为M个边界值已知的分块区域，使每一个分块区域对应一个输入键；点亮所述界面视图上3个处于不同边界的红外LED灯作为校准标志点；其中，M≥2；

S2、采集在所述红外LED灯照射下的用户左眼的眼图，并根据所述眼图构建场景图像坐标系；

S3、采集用户实时注视所述界面视图时的左眼的眼图，并根据注视的眼图获取用户的视线注视点在所述场景图像坐标系中的坐标值，即注视场景坐标值；

S4、根据所述界面视图构建界面坐标系，并建立所述界面坐标系与所述场景图像坐标系的对应关系；

S5、根据所述场景坐标值和所述对应关系值，获取所述视线注视点在所述界面坐标系中的坐标值，即注视界面坐标值；

S6、检测所述界面坐标值在所述界面视图中所处的分块区域，并在屏幕上显示出与所述分块区域相对应的输入键；所述输入键包括退出键Esc；

S7、接收用户根据显示的输入键发送的按键指令，并判断所述按键指令为“确定”还是“取消”；若为“确定”，且当前输入键不为退出键Esc时，则输入所述输入键对应的字符，并返回步骤S2，若为“取消”，则返回步骤S2。

相应地，本发明实施例还提供一种字符输入装置，包括佩戴装置模块、控制模块、眼图采集模块、眼图处理模块、坐标处理模块、确认识别模块和界面模块；