CN102611801A - 一种基于眼球运动轨迹控制手机交互的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于眼球运动轨迹控制手机交互的系统和方法，包括手机本体和安装在手机本体中的主线路板和显示屏，所述主线路板上设置有手机CPU、微控制器、视觉系统微处理芯片、视觉传感器和视觉采集器，所述视觉采集器与视觉传感器连接，视觉传感器通过视觉系统微处理芯片与微控制器连接，所述微控制器与手机CPU相连接。本发明无需用户使用手指对手机系统进行交互操作，使视觉控制完全代替双手对手机的操作成为可能，极大方便了用户对手机的使用操作，同时也解放了双手，解决了用户在使用手机过程中需要使用双手，而不能进行其他操作的问题。

Description

一种基于眼球运动轨迹控制手机交互的系统和方法

技术领域

本发明涉及手机，具体涉及的是一种基于眼球运动轨迹控制手机交互的系统和方法，通过对用户眼球的运动轨迹实现对手机的操作控制，从而达到解放用户双手的目的。

背景技术

随着智能手机的快速发展，通过手势动作、语音等实现对手机的操作控制已经成为现实，上述两种操作方式虽然给手机用户带来了极大的便利，但是由于其使用环境的局限性，在某些特定环境中，使用也极为不便，比如手势动作操作手机需要用户双手或单手对手机采集端摄像头进行操作，在较为寒冷的环境中，用户通常不愿意进行该操作，而语音操作则在环境比较吵闹、尤其是噪音较大的环境中无法使用，其需要一个相对较为安静的环境。

而根据研究发现，人眼在观看手机屏幕时，上下左右的运动是类似的，是可以有依据，有轨迹，有模型的，因此可以以人眼的运动轨迹实现对手机的操作控制，实现手机交互，这种方式可以极大解放用户的双手，避免语音、手势操作所存在的使用环境限制等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于眼球运动轨迹控制手机交互的系统和方法，以解决目前手机需要使用手指控制、语音操作以及手机操作等弊端，实现手机通过人眼视觉控制，方便了用户的多样性使用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种基于眼球运动轨迹控制手机交互的系统，包括手机本体和安装在手机本体中的主线路板和显示屏，所述主线路板上设置有手机CPU、微控制器、视觉系统微处理芯片、视觉传感器和视觉采集器，所述视觉采集器与视觉传感器连接，视觉传感器通过视觉系统微处理芯片与微控制器连接，所述微控制器与手机CPU相连接。

优选地，所述微控制器还连接有一存储有视觉系统程序算法的存储器，该存储器中固化有视觉系统程序算法、基准轨迹数据以及与该基准轨迹数据对应的操作程序。

另外，本发明还提供了一种基于眼球运动轨迹控制手机交互的方法，包括步骤：

A、视觉采集器获取用户眼球运动轨迹信息，并将该运动轨迹信息发送给视觉传感器；

B、视觉传感器将该运动轨迹信息发送给视觉系统微处理芯片，通过视觉微处理芯片进行处理，生成信息指令数据，并发送给微控制器；

C、控制器调用视觉系统程序算法存储器，对上述信息指令数据进行比较分析，获取控制指令，并发送给手机CPU；

D、手机CPU根据该控制指令对手机进行操作。

优选地，步骤A之前还包括：

采集人眼运动轨迹，并对应设定人眼基准轨迹数据，以及与该人眼基准轨迹数据相对应的操作程序。

优选地，步骤B包括：

视觉微处理芯片将来自视觉传感器的眼球运动轨迹信息转换成数字信号，并将该数字信号发送给微控制器。

优选地，步骤C具体包括：

微控制器调用视觉系统程序算法存储器，将眼球运动轨迹信息指令数据与视觉系统程序算法存储器中对应存储基准轨迹数据进行比较，如果比较通过，则进入到步骤D，否则，则结束。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明提供的基于眼球运动轨迹控制手机交互的系统及方法，主要通过视觉采集器、视觉传感器等采集人眼运动轨迹，并对应通过微控制器与存储器中的基准轨迹进行比对，形成相应的操作指令，由手机CPU对应控制操作。本发明无需用户使用手指对手机系统进行交互操作，使视觉控制完全代替双手对手机的操作成为可能，极大方便了用户对手机的使用操作，同时也解放了双手，解决了用户在使用手机过程中需要使用双手，而不能进行其他操作的问题。

附图说明

图1为本发明的系统原理框图。

图2为本发明的工作原理流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1所示，图1为本发明的系统原理框图。本发明提供了一种基于眼球运动轨迹控制手机交互的系统，该系统在手机中设置有视觉系统微处理芯片和微控制器，视觉控制微处理芯片和微控制器始终与手机中的电源处于连接状态，当用户进行眼球运动（上下左右移动，睁眼闭眼）操作时，利用视觉采集器采集用户眼球运动轨迹信息，视觉系统控制微处理芯片对该眼球运动轨迹信息进行处理，微控制器根据处理后的信息与存储器中的数据信息进行分析匹配，根据分析处理匹配后的结果决定是否要操作手机，如果匹配通过，则由眼球运动指令操控手机，使手机处于被操控状态。

其中该系统包括有手机本体和安装在手机本体中的主线路板、显示屏，所述主线路板上设置有手机CPU、微控制器、视觉系统程序存储器、视觉系统微处理芯片、视觉传感器和视觉采集器。

微控制器与手机CPU连接，手机CPU与手机显示屏连接，眼球视觉轨迹采集器用于采集外部用户的眼球运动轨迹信息，并将该信息发送给视觉传感器，传感器将该处理分析后的信息发送给视觉系统微处理芯片，视觉微处理芯片用于对该眼球运动轨迹信息进行处理，将采集到的模拟语音信号转换成数字语音信号，并发送微控制器。

存储器与微控制器连接，且存储器中固化有视觉系统程序算法、基准轨迹数据以及与该基准轨迹数据对应的操作程序。

另外，本发明中的微控制器始终与手机电池处于连接状态，以便于在手机处于关闭等状态下，视觉系统微处理芯片及其他模块能处于工作状态，能够对用户的眼球运动轨迹指令进行相关的操作。

本发明工作时首先视觉采集器采集用户眼球运动的轨迹信息，通过视觉传感器将该些信息发送给视觉系统微处理芯片，芯片调用存储器中的程序及算法将其转换成数字信号并发送给微控制器，微控制器将该数字信号与存储器中的数据信息进行分析处理，并与存储器中的基准轨迹数据进行匹配对比，如果匹配对比未通过，则不对手机系统进行交互操作等；如果通过，则微控制器启动手机CPU，手机CPU对手机系统进行控制，实现开机，切换程序，进入应用菜单以及交互等操作。

请参阅图2所示，图2为本发明的工作原理流程图。本发明还提供了一种基于眼球运动轨迹控制手机交互的方法，包括步骤：

A、视觉采集器获取用户眼球运动轨迹信息，并将该运动轨迹信息发送给视觉传感器；

步骤A之前还包括：

采集人眼运动轨迹，并对应设定人眼基准轨迹数据，以及与该人眼基准轨迹数据相对应的操作程序；

B、视觉传感器将该运动轨迹信息发送给视觉系统微处理芯片，通过视觉微处理芯片进行处理，生成信息指令数据，并发送给微控制器；

步骤B包括：

视觉微处理芯片将来自视觉传感器的眼球运动轨迹信息转换成数字信号，并将该数字信号发送给微控制器；

C、控制器调用视觉系统程序算法存储器，对上述信息指令数据进行比较分析，获取控制指令，并发送给手机CPU；

步骤C具体包括：

微控制器调用视觉系统程序算法存储器，将眼球运动轨迹信息指令数据与视觉系统程序算法存储器中对应存储基准轨迹数据进行比较，如果比较通过，则进入到步骤D，否则，则结束；

D、手机CPU根据该控制指令对手机进行操作。

本发明不论是在手机关机还是待机状态下，安装在手机中的视觉系统微处理芯片和微控制器都是处于工作模式的，通过视觉系统微处理芯片对采集到的用户眼球运动轨迹指令进行分析处理，并通过微控制器对采集到的指令进行比对，如果与预先设定的用户指令匹配，则控制手机CPU，同时手机系统也被动做出交互动作，手机也处于接受指令状态中，手机也在等待后续的眼球运动轨迹信息来实现控制操作。与现有技术相比，本发明无需用户使用双手操作手机，为特定地区特定环境下使用手机提供了另外的方式，也提高了用户在使用手机的同时进行其他工作时的效率，使得该种方式交互代替双手对手机的操作成为可能，极大方便了用户对手机的使用操作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于眼球运动轨迹控制手机交互的系统，包括手机本体和安装在手机本体中的主线路板和显示屏，其特征在于所述主线路板上设置有手机CPU、微控制器、视觉系统微处理芯片、视觉传感器和视觉采集器，所述视觉采集器与视觉传感器连接，视觉传感器通过视觉系统微处理芯片与微控制器连接，所述微控制器与手机CPU相连接。

2.根据权利要求1所述的基于眼球运动轨迹控制手机交互的系统，其特征在于所述微控制器还连接有一存储有视觉系统程序算法的存储器，该存储器中固化有视觉系统程序算法、基准轨迹数据以及与该基准轨迹数据对应的操作程序。

3.一种基于眼球运动轨迹控制手机交互的方法，其特征在于包括步骤：

A、视觉采集器获取用户眼球运动轨迹信息，并将该运动轨迹信息发送给视觉传感器；

B、视觉传感器将该运动轨迹信息发送给视觉系统微处理芯片，通过视觉微处理芯片进行处理，生成信息指令数据，并发送给微控制器；

C、控制器调用视觉系统程序算法存储器，对上述信息指令数据进行比较分析，获取控制指令，并发送给手机CPU；

D、手机CPU根据该控制指令对手机进行操作。

4.根据权利要求3所述的基于眼球运动轨迹控制手机交互的方法，其特征在于步骤A之前还包括：

采集人眼运动轨迹，并对应设定人眼基准轨迹数据，以及与该人眼基准轨迹数据相对应的操作程序。

5.根据权利要求3所述的基于眼球运动轨迹控制手机交互的方法，其特征在于步骤B包括：

视觉微处理芯片将来自视觉传感器的眼球运动轨迹信息转换成数字信号，并将该数字信号发送给微控制器。

6.根据权利要求3所述的基于眼球运动轨迹控制手机交互的方法，其特征在于步骤C具体包括：

微控制器调用视觉系统程序算法存储器，将眼球运动轨迹信息指令数据与视觉系统程序算法存储器中对应存储基准轨迹数据进行比较，如果比较通过，则进入到步骤D，否则，则结束。