[发明专利]基于眨眼特征提取的控制方法及基于该方法的拍摄眼镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用眨眼特征来控制外部设备的方法及基于该方法的拍摄眼镜，属于人机交互、数字图像处理技术领域。

背景技术

随着科学技术的发展，新型的人机交互方式层出不穷，其中语音控制、动作控制等技术已经得到了较广泛的应用。利用眨眼信息实现人机交互，也是一种新型人机交互方式。现有的与眨眼相关的交互方式都要通过眼睛定位、眼睛跟踪等过程从整个人脸的图像中提取出眨眼信息，这样的方法过程繁琐、计算量大且误判率高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是通过眨眼实现人机交互并进而控制摄像头实现拍照、录像等功能。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于眨眼特征提取控制外部设备的方法，包括以下步骤：

步骤A、在微处理器中预设图像采集时间阈值、眨眼次数特征阈值及其对应的控制命令、持续闭眼特征阈值及其对应的控制命令，然后控制摄像头持续拍摄眼部图像，并实时输出眼睛的灰度图像帧至微处理器；

步骤B、微处理器实时对得到的每幅灰度图像与睁眼或闭眼图像模板经过计算求得其特征值，并将求得的每幅灰度图像的特征值保存在存储器中；

步骤C、当达到预设的图像采集时间阈值时，微处理器从存储器读取这段时间得到n个连续的特征值，然后清空存储器保存的特征值；

步骤D、微处理器根据这n个特征值中极大特征值或极小特征值出现的次数求得眨眼次数，然后通过这n个特征值中连续出现大于或小于某一比较阈值的数量求得持续闭眼特征，进而判断是否符合步骤A所述微处理器中预设的眨眼次数特征阈值或持续闭眼特征阈值：

D-1，若符合任一预设特征阈值，则微处理器发出与该特征阈值对应的控制命令控制外部设备完成相应的动作，然后返回步骤B，直至系统停止运行； 

D-2，若不符合任一预设特征阈值，返回步骤B，直至系统停止运行。

进一步的，步骤B所述特征值计算方法如下：

将每幅灰度图像与睁眼或闭眼的图像模板作差得到差图像，然后采用D=                                                求得差图像所有像素点灰度值的平方和，其中为差图像上第i行、第j列的像素点灰度值，该平方和即为特征值。

进一步的，步骤D中所述求取持续闭眼特征具体包括如下步骤：

当所述n个特征值是以睁眼图像模板作差得到差图像计算得出时，通过将一个半开半闭的眼睛图像的特征值作为比较阈值，统计这n个特征值中连续出现大于这个比较阈值的数量求得持续闭眼特征；

当所述n个特征值是以闭眼图像模板作差得到差图像计算得出时，通过将一个半开半闭的眼睛图像的特征值作为比较阈值，统计这n个特征值中连续出现小于这个比较阈值的数量求得持续闭眼特征。

本发明还提供一种基于眨眼特征提取控制拍摄的眼镜，包括供电电源、前端摄像头、后端摄像头、微处理器、存储器；其中，所述前端摄像头、后端摄像头、存储器分别与微处理器相连接；

所述前端摄像头设置在眼镜框外部的正前方对着使用者的视野方向，用于拍摄图像；

所述后端摄像头设置在眼镜框的内侧正对使用者眼睛的方向，用于提取使用者的单只眼睛图像；

所述微处理器内置在眼镜架中，用于实时地接收后端摄像头的图像，并对接收的图像进行处理后发出相应的控制信号控制前端摄像头进行拍摄；

所述存储器内置在眼镜架中，用于存储摄像头拍摄的图像。

优选的，本发明的基于眨眼特征提取控制拍摄的眼镜还包括蓝牙装置，所述蓝牙装置分别与微处理器、存储器相连接，用于将拍摄图像发送至外部设备。

优选的，本发明的基于眨眼特征提取控制拍摄的眼镜的后端摄像头采用OMNIVISION公司的OV7675摄像头。

优选的，本发明的基于眨眼特征提取控制拍摄的眼镜的前端摄像头采用OMNIVISION公司的OV3640摄像头。

优选的，本发明的基于眨眼特征提取控制拍摄的眼镜的微处理器的型号为TMS320C6742。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

现有的眨眼交互技术，是对使用者的整个面部拍照，其缺点是需要眼睛定位和眼睛跟踪等技术来找到眼睛所在区域。本发明中，由于将摄像头嵌入使用者的眼镜中，故摄像头与使用者眼睛相对静止，并且眼睛几乎占据了摄像头的全部视野，所以不需要眼睛定位、眼睛跟踪等过程，极大地简化了操作。

附图说明

图1是本发明的装置模块结构图。