[发明专利]一种眼动方向识别方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及智能硬件人机交互技术领域，更具体地说，涉及一种眼动方向识别方法及装置。

背景技术

在人机交互技术领域，尽管当前已经有许多新兴交互方式的尝试，比如体感交互、眼动跟踪、语音交互、生物识别等方式，但大部分的交互方式使用率都不是非常高，也还未进入真正意义上的商业应用普及中，更没有哪种人机交互方式，能够达到人可以毫无障碍、随心所欲地和设备(机器)交流的水平。除了逐渐普及了的多点触控交互方式以外，其他大部分的人机交互方式在技术以及使用稳定性上还有待突围。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种更加易于实施的基于图像分析方法的眼动方向识别方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种眼动方向识别方法，其中，包括以下步骤：

步骤1：通过摄像头以预设时间间隔持续获取眼部图片；

步骤2：读取眼部图片，判断当前帧图片是否为眨眼图片，若是，则忽略该帧图片，否则执行步骤3；所述眨眼图片包括人眼正常状态下自然眨眼的正常眨眼图片和用于输出控制指令的控制眨眼图片，所述正常眨眼图片与所述控制眨眼图片的区别在于，每次正常眨眼产生的连续正常眨眼图片帧数少于每次用于输出控制指令的控制眨眼图片帧数；

步骤3：对当前帧眼部图片进行分析，提取其中瞳孔周围图片，计算当前帧眼部图片的瞳孔周围图片面积，并存储，所述瞳孔周围图片包括眼眶内侧边缘与瞳孔外侧边缘之间的图片；

步骤4：重复执行步骤2和步骤3，根据所存储的多个眼动状态下瞳孔周围图片面积的变化趋势判断眼动方向。

本发明所述的眼动方向识别方法，其中，所述步骤2具体包括：计数连续的眨眼图片帧数，在该帧数大于预设值时，判断当前连续的数帧图片为控制眨眼图片，在该帧数小于预设值时，判断当前连续的数帧图片为正常眨眼图片，并在检测到控制眨眼图片时，输出相应的控制指令。

本发明所述的眼动方向识别方法，其中，所述步骤3中，提取瞳孔周围图片具体包括：提取瞳孔左侧图片、提取瞳孔右侧图片；

计算瞳孔周围图片面积具体包括：计算瞳孔左侧图片面积、计算瞳孔右侧图片面积。

本发明所述的眼动方向识别方法，其中，所述步骤3中，提取瞳孔周围图片进一步具体包括：提取瞳孔上侧图片、提取瞳孔下侧图片；

计算瞳孔周围图片面积具体包括：计算瞳孔上侧图片面积、计算瞳孔下侧图片面积。

本发明所述的眼动方向识别方法，其中，所述步骤4具体包括：

根据所述瞳孔左侧图片面积大小和所述瞳孔右侧图片面积大小的变化趋势判断眼部左右动作。

本发明所述的眼动方向识别方法，其中，所述步骤4具体包括：

根据所述瞳孔上侧图片面积大小和所述瞳孔下侧图片面积大小的变化趋势判断眼部上下动作。

本发明所述的眼动方向识别方法，其中，所述步骤4具体包括：

依次计算同一帧图片中的所述瞳孔左侧图片面积和瞳孔右侧图片面积比例值，并存储于第一队列中；

根据所述第一队列中存储的多个比例值绘制瞳孔移动坐标曲线图；

根据所述瞳孔移动坐标曲线图判断眼部左右动作方向。

本发明所述的眼动方向识别方法，其中，所述步骤4具体包括：

依次计算同一帧图片中的所述瞳孔上侧图片面积和瞳孔下侧图片面积比例值，并存储于第二队列中；

根据所述第二队列中存储的多个比例值绘制瞳孔移动坐标曲线图；

根据所述瞳孔移动坐标曲线图判断眼部上下动作方向。

本发明还提供了一种眼动方向识别装置，其中，包括：

摄像模块，用于通过摄像头以预设时间间隔持续获取眼部图片；

判断模块，用于判断当前帧图片是否为眨眼图片；

图片分析模块，用于对当前帧眼部图片进行分析，提取其中瞳孔周围图片，计算当前帧眼部图片的瞳孔周围图片面积，并存储，所述瞳孔周围图片包括眼眶内侧边缘与瞳孔外侧边缘之间的图片；

判断模块，用于根据所述第1眼动状态和所述第N+1眼动状态下瞳孔周围图片面积的变化趋势判断眼动方向。

本发明的有益效果在于：通过提取其中瞳孔周围图片，计算眼部图片的瞳孔周围图片面积，忽略正常眨眼图片，同时可根据控制眨眼图片输出眨眼控制指令，根据连续眼动状态下瞳孔周围图片面积的变化趋势可实现对眼动方向的判断，与现有眼动方向判断方法相比，本方法能节省大量运算，提高计算速度并降低硬件实现成本。

附图说明