[发明专利]计算机视觉鼠标

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机输入设备，特别涉及一种基于视觉的计算机视觉鼠标。属于计算机外部设备的设计、制造领域。

背景技术

鼠标是计算机输入设备的简称，分有线和无线两种。也是计算机显示系统纵横坐标定位的指示器，鼠标的使用是为了使计算机的操作更加简便，来代替键盘那繁琐的指令。随着社会的发展和科技的不断进步，鼠标从最初的原始鼠标、到机械鼠标、光电鼠标、光机鼠标再到如今的光学鼠标。鼠标技术发展到现在已经变得越来越精致美观，特别是无线鼠标显得更加独立大方。尽管如今的鼠标有诸多优点，但它也有自身难以克服的缺点。其一，我们现在使用的鼠标依然保持了四十多年前发明之初的基本外型，鼠标‘趴’在桌面，左右按键与桌面平行，手握鼠标操作时，手腕背伸一定角度，掌侧与桌面接触积压，使腕管处压力增大，由于手型长时间固定，导致僵化，使通过的神经和血管受损伤，严重时会造成“腕管综合症”俗称鼠标手。其二，现有鼠标，不论光学还是机械鼠标，都需放在一个平板台面上，尤其光学鼠标对台面的要求更高，比如台面需要同色、反光性良好等。为了使鼠标移动时使得显示器上光标跟踪稳定最好用鼠标垫。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：由于现有鼠标的使用对桌面的要求较高，如果桌面的反光性不好或非同色会导致显示器上的光标跟踪稳定性差，必要时还需要鼠标垫。同时现有鼠标的操作需要用户手爬到鼠标上手型固定，当用户长时间移动或点击鼠标时由于手型长时间固定，使通过的神经和血管受损伤，导致僵化严重时会造成“腕管综合症”。为了解决这一系列问题，本发明提供了一种计算机视觉鼠标，它包括底座，所述底座上支撑有视觉处理系统，所述视觉处理系统内嵌有摄像头和基于ARM的微处理器；用户手置于摄像头的正前方；通过基于ARM的微处理器提取数帧图像检测运动确定运动部位，再分别与视觉鼠标手部运动模型标准库或手部运动模型的个人习惯样例库中样例进行匹配，将匹配到的动作模型所对应的鼠标命令，通过与用户电脑连接的USB数据线将所采集到的用户手动图像信息传送给与视觉鼠标相配套的鼠标软件，实现视觉鼠标系统功能。

本发明的特点及有益效果：本发明的视觉鼠标与常规鼠标相比，用使用者的手来代替鼠标，省去了常规鼠标的实体，同时对台面的要求低，对台面是否同色和反光性都不再有严格要求，不仅适用于平面，也同样适用于悬空操作。同时在操作时对手的摆放姿势无固定要求，自然伸展使用户操作更加自然、舒适，即使长期使用也不会僵化，大大降低的“腕管综合症”的患病率。

同时系统还具有学习功能，进入学习模式，系统将允许用户建立自己的动作样例，提高识别率。

视觉鼠标也可以没有自己独立的处理器，这时摄像头采集的图像将通过USB接口直接传送为与其连接的计算机，计算机将完成本处理器的功能。采用非独立微处理器设计时，本鼠标器不再需要内置电池。

附图说明

图1-1、图1-2是本发明的侧面结构示意图

图2-1、图2-2是本发明的俯视结构示意图

图3是本发明的正面结构示意图

图4-1、图4-2是本发明中底座的结构示意图

图5是本发明的工作流程图

图6是本发明中的手部运动模型建立流程图

具体实施方式：

计算机视觉鼠标，它包括底座8，所述底座8上支撑有视觉处理系统5，所述视觉处理系统5内嵌有摄像头6和基于ARM的微处理器；用户手1置于摄像头6的正前方；通过基于ARM的微处理器提取数帧图像检测运动确定运动部位，再分别与视觉鼠标手部运动模型标准库或手部运动模型的个人习惯样例库中样例进行匹配，将匹配到的动作模型所对应的鼠标命令，通过与用户电脑连接的USB数据线9将所采集到的用户手动图像信息传送给与视觉鼠标相配套的鼠标软件，实现视觉鼠标系统功能。

所述配套鼠标软件包含手部动作样例库、鼠标在线学习应用程序和手部运动识别与匹配的算法程序。

所述样例分为手部运动模型的标准模型样例库和手部运动模型的个人习惯样例库。

所述手部运动模型的标准模型库包含了男女小孩、青年、成年、老年人操作本鼠标时的手部运动模型；所述手部运动模型的个人习惯样例库包含了用户个人操作鼠标习惯下的手部运动模型。

所述手部运动模型的标准模型样例库和手部运动模型的个人习惯样例库存放在基于ARM微处理的存储器中；所述手部运动识别与匹配的算法程序嵌入到基于ARM的微处理中用于对摄像头获得的输入图像进行目标检测和跟踪，并与标准模板样例库和习惯库中的模型匹配，实现视觉鼠标系统功能。