CN102811308B - 一种车载眼动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车载眼动控制系统，其特征在于，包括依次连接摄像头、视频处理模块、控制模块；所述的视频处理模块包括依次连接的视频转换单元、视频解码单元、视频信号处理单元；所述的视频转换单元将摄像头采集的模拟视频信号转换为数字视频信号，并将数字视频信号传输给视频解码单元，该视频解码单元对其进行解码后输入到视频信号处理单元，所述的视频信号处理单元采用眼球位置识别算法和眼球位置移动算法计算出眼球动作数据，并将眼球动作数据输出给控制模块。与现有技术相比，本发明具有增加驾驶的安全性、简化控制方式、有很强的兼容扩展性等优点。

Description

一种车载眼动控制系统

技术领域

本发明涉及一种车载控制系统，尤其是涉及一种车载眼动控制系统。

背景技术

随着汽车消费的普及，人们对汽车产品驾乘时的舒适度要求越来越高，车载娱乐电子产品大规模加装在整车系统之上，而娱乐产品的普及不可避免的带来了对汽车驾驶安全的挑战。在用户使用车载娱乐产品时，国内外普遍使用的方式基本上都是按键控制，触摸屏控制，辅以少量的语音控制。

但是目前的这些车载控制手段普遍存在与行车安全方面的矛盾。即操作都要基于用户的双眼离开当前的关注方向，并要靠在要使手离开原来的驾驶位置，而这些附加的动作将导致行车安全方面的隐患。即便是目前的在乘用车上，少量使用的语音控制，其初始化部分依然要用户使用按键(导航面板上或方向盘上)来触发。在对驾驶安全的要求日益增加的几天，这些操作方式无疑不是最佳的。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种增加驾驶的安全性、简化控制方式、有很强的兼容扩展性的车载眼动控制系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种车载眼动控制系统，其特征在于，包括依次连接摄像头、视频处理模块、控制模块。

所述的视频处理模块包括依次连接的视频转换单元、视频解码单元、视频信号处理单元；

所述的视频转换单元将摄像头采集的模拟视频信号转换为数字视频信号，并将数字视频信号传输给视频解码单元，该视频解码单元对其进行解码后输入到视频信号处理单元，所述的视频信号处理单元采用眼球位置识别算法和眼球位置移动算法计算出眼球动作数据，并将眼球动作数据输出给控制模块。

所述的眼球位置识别算法如下：

根据像素的灰度变化向X轴Y轴投影，计算眼部的数值变化特征，确定眼睛的具体位置，并确定眼睛中心位置。

所述的眼球位置移动算法如下：

以8～10帧/秒的速度检测眼睛中心位置的变化，并通过采样后差分的方法将眼睛位移变化计算出来，并对照之前得到的眼睛位移变化数据，从中提取出符合眼球动作的变化数据，并输出这些变化数据。

所述的控制模块将接收到的眼球动作数据与数据库的眼球动作数据进行比对，得到接收到的眼球动作数据所对应的车载设备控制数据，并将该车载设备控制数据输出。

所述的数据库包括历史眼球数据数据、车载设备控制数据。

所述的摄像头为分辨率大于100万像素的摄像头。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、增加驾驶的安全性：驾驶员根据眼部的微小动作来控制车载娱乐设备，从而使驾驶员的眼睛在操作设备时不用离开原有的关注方向。

2、简化控制方式：随着车载电子产品的增多，随车的控制系统日益增多，控制方式也越来越复杂，本发明可以大大简化控制的复杂度。

3、有很强的兼容扩展性：在本发明平台的基础上，稍微改动外围设备即可将车载监控系统，驾驶员疲劳检测系统等与本系统集成在一起，可以节省原车辆上的安装空间，并节约成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种车载眼动控制系统，包括依次连接摄像头1、视频处理模块2、控制模块3。

所述的视频处理模块2包括依次连接的视频转换单元4、视频解码单元5、视频信号处理单元6；所述的视频转换单元4将摄像头1采集的模拟视频信号转换为数字视频信号，并将数字视频信号传输给视频解码单元5，该视频解码单元5对其进行解码后输入到视频信号处理单元6，所述的视频信号处理单元6采用眼球位置识别算法和眼球位置移动算法计算出眼球动作数据，并将眼球动作数据输出给控制模块3。

所述的眼球位置识别算法如下：根据像素的灰度变化向X轴Y轴投影，计算眼部的灰度数值变化特征，确定眼睛的具体位置，并确定眼睛中心点位置。

所述的眼球位置移动算法如下：以8～10帧/秒的速度检测眼睛中心位置的变化，并通过采样后差分的方法将眼睛位移变化计算出来，并对照之前得到的眼睛位移变化数据，从中提取出符合眼球动作的变化数据，并输出这些变化数据。由于捕捉位置所用的摄像头安装位置相对固定，人脸成像的位置也相对固定，眼睛区域也相对固定。所以采用投射法，加快处理速度，增加系统实时性。

所述的控制模块将接收到的眼球动作数据与数据库的眼球动作数据进行比对，得到接收到的眼球动作数据所对应的车载设备控制数据，并将该车载设备控制数据输出给车载设备7。

Claims (3)

1.一种车载眼动控制系统，其特征在于，包括依次连接摄像头、视频处理模块、控制模块；

所述的视频处理模块包括依次连接的视频转换单元、视频解码单元、视频信号处理单元；

所述的视频转换单元将摄像头采集的模拟视频信号转换为数字视频信号，并将数字视频信号传输给视频解码单元，该视频解码单元对其进行解码后输入到视频信号处理单元，所述的视频信号处理单元采用眼球位置识别算法和眼球位置移动算法计算出眼球动作数据，并将眼球动作数据输出给控制模块；

所述的眼球位置移动算法如下：

以8～10帧/秒的速度检测眼睛中心位置的变化，并通过采样后差分的方法将眼睛位移变化计算出来，并对照之前得到的眼睛位移变化数据，从中提取出符合眼球动作的变化数据，并输出这些变化数据；由于捕捉位置所用的摄像头安装位置相对固定，人脸成像的位置也相对固定，眼睛区域也相对固定；

所述的控制模块将接收到的眼球动作数据与数据库的眼球动作数据进行比对，得到接收到的眼球动作数据所对应的车载设备控制数据，并将该车载设备控制数据输出；所述的数据库包括历史眼球数据数据、车载设备控制数据；

驾驶员根据眼部的微小动作来控制车载娱乐设备，从而使驾驶员的眼睛在操作设备时不用离开原有的关注方向；将车载监控系统、驾驶员疲劳检测系统与车载眼动控制系统集成在一起，节省原车辆上的安装空间，并节约成本。

2.根据权利要求1所述的一种车载眼动控制系统，其特征在于，所述的眼球位置识别算法如下：

根据像素的灰度变化向X轴Y轴投影，计算眼部的数值变化特征，确定眼睛的具体位置，并确定眼睛中心位置。

3.根据权利要求1所述的一种车载眼动控制系统，其特征在于，所述的摄像头为分辨率大于100万像素的摄像头。