CN104065986A - 一种基于眼球动作控制电视机的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于眼球动作控制电视机的方法及装置，涉及无线通信领域，其方法包括以下步骤：通过对用户头部或眼部图像进行采集，产生一个眼球控制开启信号；根据所述眼球控制开启信号，采集眼球的操作动作，并生成相应的操作信号；将所生成的操作信号与预存的所有定制操作信号分别进行比较，找到与其适配的定制操作信号相对应的控制指令；利用所述控制指令，对所述电视机进行控制。本发明使用户在可收看到电视机的全活动区域中实现不用手等其他身体部分对电视机进行控制的功能，用户使用方便简单。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种基于眼球动作控制电视机的方法及装置。
背景技术
随着交互式网络电视IPTV(IPTV：Internet Protocol Television)的普及以及各种小应用的风靡，基于IPTV应用的发展正风起云涌，但是目前IPTV由于屏幕距离远，遥控控制方式单一等原因，现有的按键控制，触屏控制等技术远不能满足人机交互需求，基于IPTV的新型控制技术具有非常非常广泛的市场前景。根据研究发现，当人眼在观看电视、访问IPTV应用时，会自觉的聚焦在需要控制的位置，因此可通过这一特性，将眼睛动作控制交互技术应用于IPTV。这将会在IPTV领域提升人机交互性能起到重要的作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于眼球动作控制电视机的方法及装置，它使得用户在可收看到IPTV的全活动区域中实现不用手等其他身体部分对IPTV进行控制的功能。
根据本发明的一个方面，提供了一种基于眼球动作控制电视机的方法，包括以下步骤：
通过对用户头部或眼部图像进行采集，产生一个眼球控制开启信号；
根据所述眼球控制开启信号，采集眼球的操作动作，并生成相应的操作信号；
将所生成的操作信号与预存的所有定制操作信号分别进行比较，找到与其适配的定制操作信号相对应的控制指令；
利用所述控制指令，对所述电视机进行控制。
优选地，所述通过对用户头部或眼部图像进行采集，产生一个眼球控制开启信号的具体步骤包括：
通过对用户头部或眼部图像进行采集，判断用户是否观看电视；
在判断用户正在观看电视时，产生一个眼球控制开启信号。
优选地，所述在判断用户正在观看电视时，产生一个眼球控制开启信号的具体步骤包括：
在判断用户正在观看电视时，眼球动作收集器向设置于交互式网络电视IPTV机顶盒内的指令转换器发射红外线校对请求信号；
当用户眼睛视角正对或近似正对电视机时，红外线校对请求信号校对成功，眼球控制信号开启；
当用户眼睛视角溢出电视机范围时，红外线校对请求信号校对失败，眼球控制信号释放。
优选地，所述红外线校对请求信号校对成功，眼球控制信号开启的具体步骤包括：
当所述红外线校对请求信号校对成功，眼球控制信号开启时，所述指令转换器向所述眼球动作收集器返回红外线校对成功信号。
优选地，所述采集眼球的操作动作，并生成相应的操作信号的具体步骤包括：
当所述眼球动作收集器收到所述红外线校对成功信号时，采集眼球的操作动作；
将采集到的眼球操作动作进行处理生成相应的操作信号，并通过无线通信发送到所述指令转换器。
优选地，所述将所生成的操作信号与预存的所有定制操作信号分别进行比较的具体步骤包括：
所述指令转换器通过无线通信接收到所述生成的操作信号与指令转换器中预存的所有定制操作信号分别进行比较。
根据本发明的另一方面，提供了一种基于眼球动作控制电视机的装置，包括：
获取眼球控制开启信号模块，用于通过对用户头部或眼部图像进行采集，产生一个眼球控制开启信号；
生成操作信号模块，用于根据所述眼球控制开启信号，采集眼球的操作动作，并生成相应的操作信号；
获取控制指令模块，用于将所生成的操作信号与预存的所有定制操作信号分别进行比较，找到与其适配的定制操作信号相对应的控制指令；
控制模块，用于利用所述控制指令，对所述电视机进行控制。
优选地，所述获取眼球控制开启信号模块包括：
判断单元，用于通过对用户头部或眼部图像进行采集，判断用户是否观看电视；
获取单元，用于在判断用户正在观看电视时，产生一个眼球控制开启信号。
优选地，所述获取眼球控制开启信号模块还包括：
发射红外线校对请求信号单元，用于在判断用户正在观看电视时，眼球动作收集器向设置于交互式网络电视IPTV机顶盒内的指令转换器发射红外线校对请求信号；
校对单元，用于当用户眼睛视角正对或近似正对电视时，红外线校对请求信号校对成功，眼球控制信号开启，并向所述眼球动作收集器返回红外线校对成功信号，或当用户眼睛视角溢出电视机范围时，红外线校对请求信号校对失败，眼睛控制信号释放。
优选地，所述生成操作信号模块包括：
采集眼球操作动作单元，用于当所述眼球动作收集器收到所述红外线校对成功信号时，采集眼球的操作动作；
生成单元，用于将采集到的眼球操作动作进行处理生成相应的操作信号，并通过无线通信发送到所述指令转换器。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
1、可以实现对IPTV机顶盒、电视机及各种小应用的换台、移动焦点、选择焦点、输入法进行控制。
2、用户只需使用眼睛即可在观看电视的过程中同时控制IPTV，而不需要额外使用手、口等身体其他部位。
3、相对于现有的遥控，本发明对焦点上下左右的移动更为灵活、方便。
4、可以将IPTV的焦点移动模式从上下左右四个方向扩展为360度全方位移动。
5、进一步引申开来，该交互系统还可用于IPTV游戏的控制。
附图说明
图1是本发明提供的一种基于眼球动作控制电视机的方法的流程图；
图2是本发明提供的一种基于眼球动作控制电视机的装置的示意图；
图3是本发明实施例提供的IPTV眼球动作系统的结构图；
图4是本发明实施例提供的视角校对模型示意图；
图5是本发明实施例提供的眼睛收集器工作流程图；
图6是本发明实施例提供的IPTV机顶盒的指令转换器工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1显示了本发明提供的一种基于眼球动作控制电视机的方法的流程图，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S101：通过对用户头部或眼部图像进行采集，产生一个眼球控制开启信号；
步骤S102：根据所述眼球控制开启信号，采集眼球的操作动作，并生成相应的操作信号；
步骤S103：将所生成的操作信号与预存的所有定制操作信号分别进行比较，找到与其适配的定制操作信号相对应的控制指令；
步骤S104：利用所述控制指令，对所述电视机进行控制。
本发明所述通过对用户头部或眼部图像进行采集，产生一个眼球控制开启信号的具体步骤包括：通过对用户头部或眼部图像进行采集，判断用户是否观看电视；在判断用户正在观看电视时，产生一个眼球控制开启信号。
所述在判断用户正在观看电视时，产生一个眼球控制开启信号的具体步骤包括：在判断用户正在观看电视时，眼球动作收集器向设置于交互式网络电视IPTV机顶盒内的指令转换器发射红外线校对请求信号；当用户眼睛视角正对或近似正对电视机时，红外线校对请求信号校对成功，眼球控制信号开启；当用户眼睛视角溢出电视机范围时，红外线校对请求信号校对失败，眼球控制信号释放。
本发明所述红外线校对请求信号校对成功，眼球控制信号开启的具体步骤包括：当所述红外线校对请求信号校对成功，眼球控制信号开启时，所述指令转换器向所述眼球动作收集器返回红外线校对成功信号。
本发明所述采集眼球的操作动作，并生成相应的操作信号的具体步骤包括：当所述眼球动作收集器收到所述红外线校对成功信号时，采集眼球的操作动作；将采集到的眼球操作动作进行处理生成相应的操作信号，并通过无线通信发送到所述指令转换器。
本发明所述将所生成的操作信号与预存的所有定制操作信号分别进行比较的具体步骤包括：所述指令转换器通过无线通信接收到所述生成的操作信号与指令转换器中预存的所有定制操作信号分别进行比较。
图2显示了本发明提供的一种基于眼球动作控制电视机的装置的示意图，如图2所示，包括：获取眼球控制开启信号模块201，用于通过对用户头部或眼部图像进行采集，产生一个眼球控制开启信号；生成操作信号模块202，用于根据所述眼球控制开启信号，采集眼球的操作动作，并生成相应的操作信号；获取控制指令模块203，用于将所生成的操作信号与预存的所有定制操作信号分别进行比较，找到与其适配的定制操作信号相对应的控制指令；控制模块204，用于利用所述控制指令，对所述电视机进行控制。
本发明所述获取眼球控制开启信号模块201包括：判断单元，用于通过对用户头部或眼部图像进行采集，判断用户是否观看电视；获取单元，用于在判断用户正在观看电视时，产生一个眼球控制开启信号；发射红外线校对请求信号单元，用于在判断用户正在观看电视时，眼球动作收集器向设置于交互式网络电视IPTV机顶盒内的指令转换器发射红外线校对请求信号；校对单元，用于当用户眼睛视角正对或近似正对电视时，红外线校对请求信号校对成功，眼球控制信号开启，并向所述眼球动作收集器返回红外线校对成功信号，或当用户眼睛视角溢出电视机范围时，红外线校对请求信号校对失败，眼睛控制信号释放。
本发明所述生成操作信号模块202包括：采集眼球操作动作单元，用于当所述眼球动作收集器收到所述红外线校对成功信号时，采集眼球的操作动作；生成单元，用于将采集到的眼球操作动作进行处理生成相应的操作信号，并通过无线通信发送到所述指令转换器。
图3显示了本发明实施例提供的IPTV眼球动作系统的结构图，如图3所示，包括由佩戴于用户眼部的眼睛动作收集器和安置于IPTV机顶盒的指令转换器。所述眼球动作收集器对眼球动作(如眼球上下左右移动，眨眼等)进行采集、处理并发送至所述IPTV机顶盒的指令转换器；所述指令转换器对接收到的眼球动作数据进行分析，与存储的轨迹模型进行对比，得到相应的控制指令，实现对机顶盒及电视机的控制，如实现换台、移动焦点、选择焦点、输入法等多种功能。
图4显示了本发明提供的视角校对模型示意图，如图4所示，当人眼视角正对或近似正对电视机时，校对成功，本控制功能开启；当人眼视角移出电视机范围时，释放控制功能。经研究发现，当IPTV用户需要对机顶盒进行控制时，人眼一般都会正对电视机；当人眼关注电视机显示内容时，一般不会产生过多的眼球运动，故该系统设计的视角校对模型，可以实现对机顶盒的有效控制并排除不必要的干扰。
图5显示了本发明实施例提供的眼睛收集器工作流程图，如图5所示，所述眼睛动作收集器包括视角校对模块、微距摄像模块、轨迹处理模块以及无线通信模块四部分。佩戴于用户眼部的眼睛动作收集器有视角校对功能，利用所述视角校对模块不间断的向外发射红外线校对请求信号，当信号可以到达IPTV机顶盒且视角正对电视机时，IPTV机顶盒返回红外线校对成功信号；所述微距摄像模块开始运行微距摄像头，采集眼球运动轨迹；轨迹处理模块会对采集到的轨迹信息进行抽象处理，得到一组轨迹模型；通过无线通信模块将轨迹模型发送至IPTV机顶盒的指令转换器。
其中所述红外线校对成功信号可以保证眼睛动作收集器仅在用户关注电视时才起作用，这样可以保证IPTV获得的控制指令是有效的。
图6显示了本发明实施例提供的IPTV机顶盒的指令转换器工作流程图，如图6所示，所述IPTV机顶盒的指令转换器包括视角校对模块、无线通讯模块、指令转换模块、指令模型存储模块以及普通IPTV机顶盒功能模块五部分。当所述视角校对模块当接收到眼睛动作收集器的校对信号后，返回红外线确认信号；所述无线通讯模块根据通讯协议接收眼睛动作收集器的轨迹模型信号；所述指令转换模块将接收到的轨迹模型与所述指令模型存储模块中存储的模型进行对比分析，得到机顶盒的控制指令；将控制指令传送至所述普通IPTV机顶盒功能模块，实现对机顶盒的控制。
综上所述，本发明具有以下技术效果：
用户只需使用眼睛即可在观看电视的过程中同时控制IPTV，而不需要额外使用手、口等身体其他部位就可以实现对IPTV机顶盒、电视机及各种小应用的换台、移动焦点、选择焦点、输入法进行控制，为用户提供了方便。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于眼球动作控制电视机的方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过对用户头部或眼部图像进行采集，产生一个眼球控制开启信号；
根据所述眼球控制开启信号，采集眼球的操作动作，并生成相应的操作信号；
将所生成的操作信号与预存的所有定制操作信号分别进行比较，找到与其适配的定制操作信号相对应的控制指令；
利用所述控制指令，对所述电视机进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对用户头部或眼部图像进行采集，产生一个眼球控制开启信号的具体步骤包括：
通过对用户头部或眼部图像进行采集，判断用户是否观看电视；
在判断用户正在观看电视时，产生一个眼球控制开启信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在判断用户正在观看电视时，产生一个眼球控制开启信号的具体步骤包括：
在判断用户正在观看电视时，眼球动作收集器向设置于交互式网络电视IPTV机顶盒内的指令转换器发射红外线校对请求信号；
当用户眼睛视角正对或近似正对电视机时，红外线校对请求信号校对成功，眼球控制信号开启；
当用户眼睛视角溢出电视机范围时，红外线校对请求信号校对失败，眼球控制信号释放。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述红外线校对请求信号校对成功，眼球控制信号开启的具体步骤包括：
当所述红外线校对请求信号校对成功，眼球控制信号开启时，所述指令转换器向所述眼球动作收集器返回红外线校对成功信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采集眼球的操作动作，并生成相应的操作信号的具体步骤包括：
当所述眼球动作收集器收到所述红外线校对成功信号时，采集眼球的操作动作；
将采集到的眼球操作动作进行处理生成相应的操作信号，并通过无线通信发送到所述指令转换器。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所生成的操作信号与预存的所有定制操作信号分别进行比较的具体步骤包括：
所述指令转换器通过无线通信接收到所述生成的操作信号与指令转换器中预存的所有定制操作信号分别进行比较。
7.一种基于眼球动作控制电视机的装置，其特征在于，包括：
获取眼球控制开启信号模块，用于通过对用户头部或眼部图像进行采集，产生一个眼球控制开启信号；
生成操作信号模块，用于根据所述眼球控制开启信号，采集眼球的操作动作，并生成相应的操作信号；
获取控制指令模块，用于将所生成的操作信号与预存的所有定制操作信号分别进行比较，找到与其适配的定制操作信号相对应的控制指令；
控制模块，用于利用所述控制指令，对所述电视机进行控制。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取眼球控制开启信号模块包括：
判断单元，用于通过对用户头部或眼部图像进行采集，判断用户是否观看电视；
获取单元，用于在判断用户正在观看电视时，产生一个眼球控制开启信号。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取眼球控制开启信号模块还包括：
发射红外线校对请求信号单元，用于在判断用户正在观看电视时，眼球动作收集器向设置于交互式网络电视IPTV机顶盒内的指令转换器发射红外线校对请求信号；
校对单元，用于当用户眼睛视角正对或近似正对电视时，红外线校对请求信号校对成功，眼球控制信号开启，并向所述眼球动作收集器返回红外线校对成功信号，或当用户眼睛视角溢出电视机范围时，红外线校对请求信号校对失败，眼睛控制信号释放。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述生成操作信号模块包括：
采集眼球操作动作单元，用于当所述眼球动作收集器收到所述红外线校对成功信号时，采集眼球的操作动作；
生成单元，用于将采集到的眼球操作动作进行处理生成相应的操作信号，并通过无线通信发送到所述指令转换器。
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