[发明专利]一种基于眨眼动作的人机交互方法及系统

权利要求书

1.一种基于眨眼动作的人机交互方法，实现用户对电子设备的操作，其特征在于，包括：

通过摄像头获取人脸图像；

对所述图像进行人眼区域检测，根据检测到的人眼区域对瞳孔中心进行定位；

跟踪瞳孔中心位置；

检测眨眼动作，根据检测到的眨眼动作发送相应的控制命令给电子设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述图像进行人眼区域检测的步骤具体包括：采用直方图投影法、Haar检测法、帧差法或者模板匹配法对所述图像进行人眼区域的检测。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述跟踪瞳孔中心位置的步骤具体包括：

以所述对所述图像进行人眼区域检测，根据检测到的人眼区域对瞳孔中心进行定位的步骤得到的瞳孔中心作为中心初始化搜索窗口；

通过摄像头获取下一帧人脸图像；

在下一帧人脸图像中的搜索窗口中对瞳孔中心进行定位。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述搜索窗口为分别以两个眼睛的瞳孔中心为中心的两个矩形搜索框，所述矩形搜索框的高度为人脸图像高度的五分之一，所述矩形搜索框的宽度为人脸图像宽度的三分之一。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述通过摄像头获取下一帧人脸图像的步骤之后还包括：

判断所述矩形搜索框是否超出下一帧人脸图像的范围；

当矩形搜索框超出下一帧人脸图像的范围时，将矩形搜索框超出下一帧人脸图像的部分滤除。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据检测到的人眼区域对瞳孔中心进行定位的步骤和在下一帧人脸图像中的搜索窗口中对瞳孔中心进行定位的步骤均包括：

定义眼睛的等照度线；

计算眼睛的等照度线曲率，得到眼睛的等照度曲线图；

计算等照度曲线图中满足等照度线曲率的圆的中心。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述计算等照度曲线图中满足等照度线曲率的圆的中心的步骤具体包括：

计算等照度线的中心的位移矢量；

采用投票法将所述位移矢量映射到累加器中形成等照度线中心图；

将累加器与高斯核作卷积运算，使每个位移矢量均形成一个单一的中心估计；

计算每个位移矢量的权重，选取权重值较大的位移矢量对应的等照度线作为特定等照度线；

选取等照度线中心图中特定等照度线中心附近的较强响应区内的候选响应中强度最大的点作为瞳孔中心。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：采用下采样方法由通过摄像头获取的图像构造出图像金字塔，对图像金字塔中的每一层图像求得等照度线中心图金字塔，将等照度线中心图金字塔中的等照度线中心图缩放到预定大小并线性相加得到最终的等照度线中心图。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述在下一帧人脸图像中的搜索窗口中对瞳孔中心进行定位的步骤之后还包括：

判断在下一帧人脸图像中的搜索窗口中对瞳孔中心进行定位得到的瞳孔中心位置与根据检测到的人眼区域对瞳孔中心进行定位得到的瞳孔中心位置之间的距离是否超过预设距离L；

超过预设距离L则返回执行通过摄像头获取人脸图像的步骤。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测眨眼动作，根据检测到的眨眼动作发送相应的控制命令给电子设备的步骤具体包括：

检测是否有单只眼睛眨眼；

当有单只眼睛眨眼时，检测连续眨眼次数和眨眼眼睛类别；

根据预设的连续眨眼次数和眨眼眼睛类别与控制命令的对应关系，发送相应的控制命令给电子设备。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述当有单只眼睛眨眼时，检测连续眨眼次数和眨眼眼睛类别的步骤具体包括：

当有单只眼睛眨眼时，开始计时，检测在预设时间t内连续眨眼次数和眨眼眼睛类别。