[发明专利]一种基于眼球驱动与控制的早教图画交互系统

说明书

本发明公开了一种基于眼球驱动与控制的早教图画交互系统，包括早教图画交互系统本体，所述的早教图画交互系统本体包括屏幕、控制器、扬声器以及安装在屏幕中央的摄像头，所述的屏幕、控制器、扬声器以及摄像头之间信号连接。本发明具备用户仅通过眼球注视屏幕指定区域便可实现各种动植物、汉字英文等的发声的优点，解决了现有技术中，早教图画交互系统所有的发音均需要通过用户点击来完成的问题，使早教系统摆脱了双手的束缚，实现了用户通过眼球即可自主控制早教系统完成各种动、植物、中英文等的发音，更具趣味性。

技术领域

本发明涉及早教图画交互系统技术领域，具体为一种基于眼球驱动与控制的早教图画交互系统。

背景技术

随着社会的发展与进步，人们对婴幼儿早期教育重视的程度越来越高，有关0-3岁婴幼儿发展与教育的研究日益增多。同时，社会上涌现了一大批早教图画电子产品，这些产品大多都是采用点读的方式，用户通过点击图画上指定区域，产品发出声音，完成婴幼儿对字母、动物等事物的认知，建立起抽象图像与实际事物之间的联系，帮助幼儿更快地发声，认识这个世界。

目前，人工智能技术是一大热门，该技术已经应用在很多领域，使人类从双手中解放出来。将该技术与早教系统结合起来，同样可以解放婴幼儿的双手，另外这个认知、学习的过程将会变得更有趣、更轻松，将会使早教图画交互系统进入全新的发展阶段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于眼球驱动与控制的早教图画交互系统，具备用户仅通过眼球注视屏幕指定区域便可实现各种动植物、汉字英文等的发声的优点，解决了现有技术中，早教图画交互系统所有的发音均需要通过用户点击来完成的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于眼球驱动与控制的早教图画交互系统，包括早教图画交互系统本体，所述的早教图画交互系统本体包括屏幕、控制器、扬声器以及安装在屏幕中央的摄像头，所述的屏幕、控制器、扬声器以及摄像头之间信号连接。

优选的，所述的摄像头用于实时采集婴幼儿人脸图像，所述的屏幕用于产生标定需要的坐标点和早教图画，所述的控制器用于实时检测用户眼球的眼部特征参数、计算用户注视屏幕坐标点、向扬声器发送指令，所述扬声器用于接收控制器发送的指令，进行发声。

本发明还提供一种基于眼球驱动与控制的早教图画交互系统的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，用户移动到屏幕面前，使得脸部处于屏幕中央与摄像头位置相对；

第二步，启动系统，在屏幕的显示区依次产生标定点，摄像头分别采集用户注视指定标定点的人脸图像；

第三步，控制器计算所有标定图片中的虹膜中心和眼角，构造眼部特征信息，确定用户眼部特征信息与屏幕显示区物理坐标之间的映射关系；

第四步，标定完毕后，在屏幕的显示区就会出现等分块的功能区域，各等分块的区域用于显示相应的早教图画；

第五步，摄像头会实时采集用户人脸图像传入控制器中，控制器实时定位每帧图像中的虹膜中心和眼角位置，根据标定确定的映射模型实时计算用户眼球注视的屏幕坐标，根据注视点屏幕坐标的范围判断用户正在观看哪一等分块的早教图画；

第六步，控制器发送指令给扬声器，扬声器发出用户正在注视的早教图画的设定声音。

优选的，所述的屏幕竖直固定。

优选的，所述用户可站姿或坐姿使用。

优选的，所述的第六步中，使扬声器发出用户正在注视的早教图画的中英文发音。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：