[实用新型]一种基于计算机视觉的新型鼠标

说明书

技术领域

本实用新型涉及人机交互领域，特别涉及一种基于计算机视觉的新型鼠标。

背景技术

如今市场上的鼠标以机械、光电鼠标为主。机械鼠标虽然在价格、精确度方面都具有优势，但光电鼠标目前受到市场更多的肯定，自有其原因——机械鼠标有再多的优势，但怕灰尘和易磨损，这是机械鼠标固有的缺陷。 但光电鼠标也存在“跳帧”和“色盲”的问题。

跳帧和色盲，都是光电鼠标独有的问题。所谓“跳帧”，指的是光电鼠标光电头的刷新速度不够，导致鼠标指针乱跳的现象。而“色盲”则指的是由于不同颜色的表面光反射率不同，导致在部分鼠标垫上，鼠标指针移动不灵活的现象。但是，传统鼠标却带来了对鼠标垫的要求，并且还产生了“鼠标手”等疾病。所以现在亟需一种不依赖鼠标垫，并且手部不受约束的新型鼠标。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺点与不足，提供一种基于计算机视觉的新型鼠标。

本实用新型采用如下技术方案：

一种基于计算机视觉的新型鼠标的交互方法，包括如下步骤：

S1实时采集图像数据，将采集到的数据依次进行二值化处理、腐蚀处理后，找出亮斑轮廓；

S2对亮斑轮廓进行滤波处理，找到手指反射的亮斑；

所述滤波时，定义圆形度为：轮廓周长² / (轮廓面积*4*3.14159) 

当圆形度小于2.5，且轮廓面积大于50时进行滤波；

S3对手指反射的亮斑进行辨认，分辨手指的食指和中指，并对分辨出的手指食指和中指的图片进行消抖处理；

S4确认食指和中指反射光斑的位置，找出相对应的指令模态实现鼠标功能。

所述对手指反射的亮斑进行辨认，分辨出手指的食指和中指，具体为：

在每一帧图片里建立X轴、Y轴坐标系，所述坐标系以图片的宽为X轴，图片的长为Y轴，坐标原点为图片的左上顶点，若右手操作鼠标，右手的食指在左侧，中指在右侧，通过比较两个手指反射光斑x轴方向坐标值，分辨出手指的食指和中指。

所述对S3中分辨出的手指食指和中指的图片进行消抖处理，所述消抖处理具体为：保存前一帧图片中手指反射光斑的外切圆的圆心坐标，记为（x0，y0），然后确定以圆心坐标（x0，y0）为中心的矩形区域，所述矩形区域宽为2a、长为2b，所述a为3-5个像素范围，b为3-5个像素范围；所述判断第二帧图像中手指反射亮斑外切圆圆心坐标（x1，y1）是否在前一帧确定的矩形区域范围内，若满足|X0-X1|≤a   且|Y0-Y1|≤b，则保存的圆心坐标不变，否则更新为第二帧图像中的光斑圆心坐标，继续判断。

所述指令模态包括：

（1）食指和中指同时按下，两指位置同时移动，对应鼠标移动光标功能；

（2）中指不动，食指抬起：对应鼠标的左键按下功能；

（3）如果中指不动，食指抬起后，中指移动，则对应鼠标选中功能；

（4）中指不动，食指按下，对应鼠标左键抬起；

（5）食指不动，中指先抬起再按下，对应鼠标右键动作；

（6）中指不动，食指左移，对应鼠标滑轮向后滚动；

（7）中指不动，食指右移，对应鼠标滑轮向前滚动。

模态组合产生新的指令：

模态（2）、（3）结合指令: 拖动当前选中文件、对话框，选中多个字符等。

模态（2）、（4）结合指令:左键按下、抬起，完成一次左键单击动作。

模态（2）、（4）快速重复两次：完成一次双击动作，用于开始程序、选中一个词语等。

模态（2）、（4）快速重复三次：完成依次三击动作，用于文档中“全选”等。

一种基于计算机视觉的新型鼠标，包括：PC机、摄像头、红外激光管、USB数据线，所述红外线滤光片贴在摄像头的镜头上，在摄像头下方安装红外激光管，摄像头与红外激光管之间距离大于10cm,所述红外激光管散射的红外激光覆盖摄像头取景范围，所述摄像头取景范围为新型鼠标的操作区域，PC机通过USB数据线与摄像头连接。

所述摄像头采用带有底座的折叠式摄像头，折叠部分为伸缩支架，所述伸缩支架由3-4段的2cm-5cm的支架构成；所述底座开有U型凹槽，伸缩支架安装在凹槽内；红外激光管安装在底座上。

本实用新型对于现有技术的有益效果：

（1）本实用新型把手指动作“翻译”成鼠标指令，无鼠标实体，大大降低了对鼠标垫的依赖，减少鼠标手等疾病；

（2）不会产生“跳帧”和“色盲”的问题