[发明专利]一种实现眼部操作的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及人机交互技术领域，特别是涉及一种实现眼部操作的方法及系统。

背景技术

随着计算机技术和人机交互技术的迅猛发展，新的人机交互装置和交互方法逐渐成为人机交互领域的一个研究热点，而传统的计算机输入设备如键盘、鼠标等一个共同的特点是需要人们用手来操作，然而对于部分用户(如肢体活动不便的残疾人)来说，这将使得他们利用传统的人机交互设备在自然性、友好性等方面都存在着一定的局限性，因此研究符合适用于不同对象的人机交互设备成为当前人机交互技术发展的趋势。

视觉系统在人类的感觉系统中发挥着重要的作用，通过研究发现，人们对外界信息的感知大部分是从视觉获取的，如果利用人们的视觉系统开发人机交互系统，那将是非常有效和自然的。

基于视线跟踪技术的人机交互方式具有直接、友好和简洁的特点。基于视线跟踪技术的人机交互技术主要是根据人们的眼动原理获取用户感兴趣的区域，开发相关的交互系统实现对计算机或者外围设备的控制。目前的视线跟踪技术为接触式检测。接触式检测需要用户佩戴专门的头盔用以检测眼动信息，如果长时间佩戴这种头盔，这将给用户带来极大的困扰，并且接触式设备价格昂贵。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种实现眼部操作的方法及系统，以不再佩戴头盔的前提下实现眼部操作，技术方案如下：

一种实现眼部操作的方法，包括：

确定用户虹膜中心所在的第一位置及用户眼角点的第二位置；

根据所述第一位置及所述第二位置计算得到用户虹膜中心与所述用户眼角点的距离，所述距离为第一距离；

根据预先设置的所述距离与操作指令的对应关系，执行与所述第一距离相对应的第一操作指令。

优选的，所述确定用户虹膜中心所在的第一位置及用户眼角点的第二位置的步骤，包括：

采集人体图像；

识别所述人体图像中的人脸图像；

识别所述人脸图像中的眼部图像；

根据所述眼部图像确定用户虹膜中心所在的第一位置及用户眼角点的第二位置。

优选的，所述识别所述人体图像中的人脸图像的步骤，包括：

在YIQ色度空间下，根据人脸肤色的I通道分量分布区间，识别所述人体图像中的人体肤色图像，所述人体肤色图像使用长方形进行框选，所述人体肤色图像包括：人脸图像和颈部图像；

所述长方形位于上方的短边保持固定，缩短所述长方形，使其变为正方形，识别所述正方形内的图像为人脸图像。

优选的，所述识别所述人体图像中的人脸图像的步骤，包括：

在YUV色度空间下，根据人脸肤色的色调分布的相位角θ的分布范围，识别所述人体图像中的人体肤色图像，所述人体肤色图像使用长方形进行框选，所述人体肤色图像包括：人脸图像和颈部图像；

所述长方形位于上方的短边保持固定，缩短所述长方形，使其变为正方形，识别所述正方形内的图像为人脸图像。

优选的，所述识别所述人脸图像中的眼部图像的步骤，包括：

将所述正方形所框选的人脸图像划分为均等的上半部和下半部；

将所述上半部划分为均等的左半部和右半部，其中，所述左半部中的图像中携带有人眼右眼区域图像，所述右半部中的图像中携带有人眼左眼区域图像；

使用遗传算法从所述左半部的图像中定位人眼右眼区域图像，使用遗传算法从所述右半部的图像中定位人眼左眼区域图像。

优选的，所述根据所述眼部图像确定用户虹膜中心所在的第一位置及用户眼角点的第二位置的步骤中，确定所述第一位置的方法，包括：

根据眼球中虹膜与巩膜在二值图像中的色差确定虹膜边缘的至少三个点；

根据所述虹膜边缘的至少三个点确定所述虹膜中心所在的第一位置。

优选的，所述根据所述眼部图像确定用户虹膜中心所在的第一位置及用户眼角点的第二位置的步骤中，确定所述第二位置的方法，包括：

利用所述虹膜中心所在的第一位置对所述第二位置进行预估，生成预估位置；

使用改进的Harris角点检测算法中的角点响应度函数，结合方差投影函数对所预估位置进行修正，确定所述第二位置。

优选的，所述的根据所述第一位置及所述第二位置计算得到用户虹膜中心与所述用户眼角点的距离，所述距离为第一距离的步骤，包括：

根据所述第一位置及所述第二位置，计算得到预设时间段内的用户虹膜中心与所述用户眼角点的多个距离；

获得所述多个距离的平均值，所述平均值为第一距离。