CN105867641A - 基于脑波的读屏应用指令输入方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于脑波的读屏应用指令输入方法，包括：获取脑电波传感器发送的脑波信号，提取所述脑波信号的目标信号特征；在预设的脑波信号样本数据库中查找信号特征与所述提取到的目标信号特征对应的脑波信号样本作为目标脑波信号样本；根据预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系确定与所述脑波信号样本对应的目标动作/手势；确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作，执行所述读屏功能操作。另外，本发明实施例还公开了一种基于脑波的读屏应用指令输入装置。采用本发明，可提高读屏应用的指令输入的操作便利性。

Description

基于脑波的读屏应用指令输入方法及装置

技术领域

本发明涉及人机交互技术领域，尤其涉及一种基于脑波的读屏应用指令输入方法及装置。

背景技术

随着智能手机、个人电脑等计算机设备的快速普及，各种移动互联网应用也层出不穷，越来越多的用户能够真实感受到移动互联技术带来的生活便利和无线乐趣；但是，社会中还有一部分特殊群体也需要使用智能手机等计算机设备，那就是有一定功能障碍的人群，例如视障人群，尤其是全盲的视障群体，完全是靠耳朵听取声音来操作计算机。

在使用智能手机、平板电脑、个人电脑等终端设备的辅助操作功能(包括但不限于Voiceover、Talkback等读屏软件和其他类似功能的应用)时，用户界面元素及其功能会被提取出来并通过TTS(Text to Speech，文字转语音技术)把所选择的文字用语音播放出来，以帮助用户了解手机屏幕当前显示的内容；并且，用户可以通过在触摸屏上进行点击、滑动等操作，对终端进行操作，给用户带来了更全面更丰富的使用体验，尤其是使得存在一定功能障碍的人群(例如视觉障碍的残障人员、老年人等特殊群体)能够无障碍的使用智能手机等终端设备。

也就是说，用户必须手持智能手机、鼠标等输入设备才能对终端进行操作。以智能手机为例，对于用户来讲，就算有语音的辅助，也需要用户用手指在显示界面上进行多次点击或者滑动操作。另外，若手机不在身边，则无法进行操作，使得用户使用智能手机等终端设备的使用体验不佳。进一步地，对于存在一定功能障碍的人群(例如视觉障碍的残障人员、老年人等特殊群体)来讲，要准确快速的寻找手机也存在一定的问题，这就造成了存在一定功能障碍的人群(例如视觉障碍的残障人员、老年人等特殊群体)在使用手机时操作的便利性不足。

发明内容

基于此，为解决传统技术中的智能手机等终端设备的操作方式存在操作的便利性不足的技术问题，特提出了一种基于脑波的读屏应用指令输入方法。

一种基于脑波的读屏应用指令输入方法，包括：

获取脑电波传感器发送的脑波信号，提取所述脑波信号的目标信号特征；

在预设的脑波信号样本数据库中查找信号特征与所述提取到的目标信号特征对应的脑波信号样本作为目标脑波信号样本；

根据预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系确定与所述脑波信号样本对应的目标动作/手势；

确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作，执行所述读屏功能操作。

可选的，在其中一个实施例中，所述执行所述读屏功能操作的步骤之后还包括：获取所述读屏功能操作的执行结果；在所述预设的语音数据库中查找与所述读屏功能操作的执行结果对应的语音提示消息；播放所述语音提示消息。

可选的，在其中一个实施例中，所述根据预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系确定与所述脑波信号样本对应的目标动作/手势的步骤之后还包括：获取终端的当前显示界面，获取所述当前显示界面的读屏功能选中框；所述确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作的步骤具体为：根据所述当前显示界面的读屏功能选中框确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作。

可选的，在其中一个实施例中，所述读屏功能操作为音频应用开启操作；所述执行所述读屏功能操作的步骤具体为：根据所述音频应用开启操作启动与所述音频应用开启操作对应的音频应用。

可选的，在其中一个实施例中，所述确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作的步骤具体为：将所述目标动作/手势发送给读屏应用，所述读屏应用用于根据所述目标动作/手势在所述预设的读屏功能操作数据库中查找与所述目标动作/手势匹配的读屏功能操作。

可选的，在其中一个实施例中，所述获取脑电波传感器发送的脑波信号的步骤之前还包括：接收用户输入的读屏应用开启指令，所述读屏应用开启指令与所述读屏应用对应，根据所述读屏应用开启指令启动所述读屏应用。

可选的，在其中一个实施例中，所述根据预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系确定与所述脑波信号样本对应的目标动作/手势的步骤之后还包括：获取用户输入的反馈信息；或获取所述脑电波传感器发送的脑波信号与所述目标脑波信号样本的匹配参考值，根据所述匹配参考值生成反馈信息；所述方法还包括：根据所述反馈信息确定所述预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系的更新数据；根据所述更新数据刷新所述预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系。

此外，为解决传统技术中的智能手机等终端设备的操作方式存在操作的便利性不足的技术问题，还提出了一种基于脑波的读屏应用指令输入装置。

一种基于脑波的读屏应用指令输入装置，包括：

脑波信号获取模块，用于获取脑电波传感器发送的脑波信号，提取所述脑波信号的目标信号特征；

目标脑波信号样本查找模块，用于在预设的脑波信号样本数据库中查找信号特征与所述提取到的目标信号特征对应的脑波信号样本作为目标脑波信号样本；

目标动作/手势确定模块，用于根据预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系确定与所述脑波信号样本对应的目标动作/手势；

操作确定执行模块，用于确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作，执行所述读屏功能操作。

可选的，在其中一个实施例中，所述装置还包括语音提示消息播放模块，用于：获取所述读屏功能操作的执行结果；在所述预设的语音数据库中查找与所述读屏功能操作的执行结果对应的语音提示消息；播放所述语音提示消息。

可选的，在其中一个实施例中，所述装置还包括显示界面获取模块，用于获取终端的当前显示界面，获取所述当前显示界面的读屏功能选中框；所述操作确定执行模块还用于根据所述当前显示界面的读屏功能选中框确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作。

可选的，在其中一个实施例中，所述读屏功能操作为音频应用开启操作；所述操作确定执行模块还用于：根据所述音频应用开启操作启动与所述音频应用开启操作对应的音频应用。

可选的，在其中一个实施例中，所述操作确定执行模块还用于：将所述目标动作/手势发送给读屏应用，所述读屏应用用于根据所述目标动作/手势在所述预设的读屏功能操作数据库中查找与所述目标动作/手势匹配的读屏功能操作。

可选的，在其中一个实施例中，所述装置还包括读屏应用开启模块，用于接收用户输入的读屏应用开启指令，所述读屏应用开启指令与所述读屏应用对应，根据所述读屏应用开启指令启动所述读屏应用。

可选的，在其中一个实施例中，所述装置还包括反馈信息获取模块和数据库更新模块，其中：所述反馈信息获取模块用于：获取用户输入的反馈信息；或获取所述脑电波传感器发送的脑波信号与所述目标脑波信号样本的匹配参考值，根据所述匹配参考值生成反馈信息；所述数据库更新模块用于：根据所述反馈信息确定所述预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系的更新数据；根据所述更新数据刷新所述预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

采用了上述基于脑波的读屏应用指令输入方法及装置之后，用户可以通过脑电波传感器检测到的脑电波信号的变化来向智能手机等终端设备发送脑波信号，并且终端根据接收到的脑波信号识别和转化成之对应的手动作/手势操作，从而确定用户需要输入的与读屏应用对应的操作指令完成读屏应用的指令的输入并由读屏软件将相应的操作指令发送给计算机对应的装置进行执行，实现了用户通过脑波向终端的读屏应用输入指令和读屏软件将操作指令的输出，相较于传统技术中用户必须通过终端的实体按键或触控屏输入指令的方案来讲，可提高指令输入的操作便利性；进一步地，上述方案还实现了在用户不手持终端的情况下也可操作终端，对读屏应用发送指令进行相关操作，只要其在终端的摄像头的覆盖范围之内，都可以对终端进行遥控操作，进一步的提高了用户使用读屏应用的操作便利性；尤其是针对存在一定功能障碍的人群(例如视觉障碍的残障人员、老年人等特殊群体)来讲，其操作便利性的提高尤为明显。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中一种基于脑波的读屏应用指令输入方法的流程示意图；

图2为一个实施例中一种基于脑波的读屏应用指令输入方法的流程示意图；

图3为一个实施例中动作/手势数据库的反馈更新方法的流程示意图；

图4为一个实施例中一种基于脑波的读屏应用指令输入装置的结构示意图；

图5为一个实施例中运行前述基于脑波的读屏应用指令输入方法的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为解决传统技术中的智能手机等终端设备的操作方式存在操作的便利性不足的技术问题，在本实施例中，特提出了一种基于脑波的读屏应用指令输入方法，该方法的实现可依赖于计算机程序，该计算机程序可运行于基于冯诺依曼体系的计算机系统之上，该计算机程序可以是与基于脑波的信号识别功能对应的与Voiceover、Talkback等读屏软件和其他类似功能的应用、与辅助操作功能(包括但不限于Voiceover、Talkback等读屏软件和其他类似功能的应用)关联的与脑波对应的信号识别/动作识别的应用程序。该计算机系统可以是与外部脑电波传感器连接的智能手机、平板电脑、掌上电脑、笔记本电脑或个人电脑等计算机设备或者是安装了脑电波传感器的智能手机、平板电脑、掌上电脑、笔记本电脑或个人电脑等计算机设备。

需要说明的是，终端的读屏应用，有些是用户安装的，有些也可能是原先就内置的：例如基于IOS系统的voiceover就是内置的，基于windows系统的NVDA就是用户安装的第三方软件。

具体的，如图1所示，上述基于脑波的读屏应用指令输入方法包括如下步骤：

步骤S101：获取脑电波传感器发送的脑波信号，提取所述脑波信号的目标信号特征。

本实施例所提及的脑电波传感器指的是与终端相连的外部脑电波传感器，例如可穿戴的脑电波传感器，并且，在该脑电波传感器中包含了通信模块，并且通过该通信模块与终端之间建立通信连接。具体的，在该脑电波传感器与终端之间是通过无线通信的方式进行连接的情况下，脑电波传感器包含的通信模块为无线通信模块，并且通过该无线通讯模块与终端之间建立无线通信连接(例如WIFI连接、蓝牙连接以及其他无线通讯连接方式)，并通过该无线通讯连接将采集到的脑波信号数据发送给终端。在上述脑电波传感器与终端之间是通过有线通信的方式连接的情况下，脑电波传感器包含的通信模块为有线通信模块，并且通过该有线通讯模块与终端之间建立有线通信连接，并通过该有线通讯连接将采集到的脑波信号数据发送给终端。

一般来讲，脑电波传感器可以是可穿戴的头盔、头箍等形式的智能可穿戴设备，其脑波信号采集的感应区域为大脑前额皮质区。针对用户的脑波信号，脑电波传感器将感应到的脑波信号通过预设的途径发送给终端，在本实施例中，终端即为与该脑电波传感器建立了通信连接的终端设备。

在终端获取到脑波信号之后，需要对脑波信号进行处理，例如，需要提取获取到的脑波信号的信号特征，以便在进一步的处理中使用。也就是说，终端在获取到脑波信号之后，需要对该脑波信号进行时识别，识别出在该脑波信号中包含的相关特征信息，例如，脑波类型、频率、电位等等。

步骤S102：在预设的脑波信号样本数据库中查找信号特征与所述提取到的目标信号特征对应的脑波信号样本作为目标脑波信号样本。

脑波信号样本数据库包含了用户处于各种状态下的脑波信号样本，并且，每一个脑波信号样本均对应了一个用户处于的状态。例如，当脑波信号的频率范围为0.1Hz-3Hz时，对应的用户状态为无意识的深度睡眠状态。

在本步骤中，将获取到的脑波信号以及提取到的脑波信号的目标信号特征，与预设的脑波信号样本数据库中的每一个脑波信号样本进行比对，从而确定与获取到的脑波信号以及提取到的脑波信号的目标信号特征对应的脑波信号样本，并将该脑波信号样本作为目标脑波信号样本。需要说明的是，在进行特征比对的时候，可能出现不完全匹配的情况，因此，可以设置一个阈值，在匹配程度超过该阈值时，即判断脑波信号样本与获取到的脑波信号是匹配的。

步骤S103：根据预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系确定与所述脑波信号样本对应的目标动作/手势。

在本实施例中，读屏应用可识别的手势包括但不限于左划、右划、上下滑动、双击、单击等，相应的，对可识别的动作也不做限制，用户可根据需要设置多个动作/手势。

动作/手势数据库是读屏应用中预设的操作动作/手势，也就是说，当检测到与动作/手势数据库中的操作动作/手势匹配的操作动作/手势时，即可将该操作动作/手势判定为有效动作/手势，否则判定为无效操作动作/手势。

需要说明的是，在本实施例中，脑波信号与控制读屏软件的动作或手势之间形成了一个对应关系，也就是说，每一个脑波信号样本均对应了特定的动作或手势。用户或者系统可以预先设置动作或手势与脑波信号样本之间的对应关系。

例如，不同的脑波类型、频率范围对应了用户不同的精神状态，在表1中给出了人体在不同状态下的脑波类型和频率范围。

表1

脑波类型	频率范围	精神状态
			Delta	0.1Hz-3Hz	深度睡眠，无意识
Theta	4Hz-7Hz	直觉的、创造性的、回议的、幻想的、浅睡眠
			Alpha	8Hz-12Hz	放松，但不困倦，安静，有意识
Low Beta	13Hz-15Hz	运动感觉节律，放松但可集中注意力，有协调性
			Midrange Beta	16Hz-20Hz	思考，对于自我和周围环境意识清楚
High Beta	21Hz-30Hz	机警、激动

在一个实施例中，列举了人体的几种状态与预设的动作/手势之间的对应关系，具体参见表2。

当然，用户的状态也可以由用户根据自己的需求进行灵活设置。

表2

预设的动作/手势	对应的用户状态
		上滑	轻松状态下想象电视机中心水滴向上移
下滑	轻松状态下想象电视机中心水滴向下移
		左滑	轻松状态下想象电视机中心水滴向左移
右滑	轻松状态下想象电视机中心水滴向右移
		双击	闭合眼睛3s

步骤S104：确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作，执行所述读屏功能操作。

具体实现中，在读屏应用中，每一个操作动作/手势均对应了一个具体的操作，例如，可以设置“单击”对应的选中触摸点所在的按钮/区域并播放与该按钮/区域对应的语音消息，还可以设置“双击”对应打开当前选中框对应的链接/页面。

在本实施例中，目标动作/手势对应的读屏功能操作包括但不限于打开读屏应用、打开某个页面、改变读屏选中框的位置等。并且，目标动作/手势对应的读屏功能操作可以根据预设的对应关系进行确定，例如，当步骤S101中获取的脑波信号对应的用户状态为闭合眼睛3秒时，对应的目标动作/手势可以为轻点两下，对应的读屏功能操作为打开当前读屏选中框对应的页面/链接。

可选的，在一个实施例中，在步骤S104之后，针对读屏功能操作的执行结果，用户还可以通过语音播放的形式获知相关的指令执行结果，以便用户在不用查看终端的显示屏幕上的相关内容的情况下，通过声音获知相关的读屏功能操作的执行情况。

具体的，如图2所示，在步骤S104中，执行所述读屏功能操作之后，上述方法还包括如下步骤：

步骤S105：获取所述读屏功能操作的执行结果；

步骤S106：在所述预设的语音数据库中查找与所述读屏功能操作的执行结果对应的语音提示消息；

步骤S107：播放所述语音提示消息。

读屏功能操作的执行结果包括了执行成功、执行失败，并且执行成功还包括了该读屏功能指令的具体指令结果，例如，选中了当前显示界面的某个空间或者图片等信息，还例如，移动了当前显示界面上的选中框所在的位置，再例如，打开了一个新的操作页面等。

例如，当读屏功能操作打开了QQ音乐的操作页面时，语音提示消息可以是：QQ音乐已被打开。再例如，当读屏功能操作的执行结果对应的是选中了当前显示界面中的“删除”按钮，则语音提示消息可以是：选中按钮“返回”。

在一个实施例中，可以根据终端的显示界面上的具体内容确定步骤S104中所执行的读屏功能操作的具体内容。

具体的，在预设的动作/手势数据库中查找与特征数据匹配的目标动作/手势的步骤之后还包括：获取终端的当前显示界面，获取当前显示界面的读屏功能选中框；并且，确定与目标动作/手势对应的读屏功能操作的步骤具体为：根据当前显示界面的读屏功能选中框确定与目标动作/手势对应的读屏功能操作。

终端的当前显示界面即在终端的显示界面展示的相关内容。读屏功能选中框为显示界面上与读屏应用对应的选中框，一般来讲，在终端的显示界面上的读屏功能选中框的数量为一个，读屏功能选中框可以对应一个按钮，也可以对应一个图标、或者一个控件、或者一段文字、或者一个链接等。

需要说明的是，在本实施例中，若读屏功能选中框对应的是一个可操作的按钮，则针对该读屏功能选中框的操作包括但不限于点击进去、移动选中框、返回上一级目录等；若读屏功能选中框对应的是一段不可操作的文字，则针对该读屏功能选中框的操作可以是移动选中框，却不能是点击进入等操作。因此，针对读屏功能选中框对应的具体内容不同，目标动作/手势对应的操作指令也会随之发生改变。

具体的，根据当前显示界面的读屏功能选中框，确定与目标动作/手势对应的读屏功能操作，并在步骤S104中执行该读屏功能操作。

在另一个实施例中，上述读屏功能操作的具体内容由读屏应用来确定。具体的，确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作具体为：将目标动作/手势发送给读屏应用，所述读屏应用用于根据所述目标动作/手势在所述预设的读屏功能操作数据库中查找与所述目标动作/手势匹配的读屏功能操作。

也就是说，在步骤S103中查找到目标动作/手势之后，将该目标动作/手势发送给读屏应用，读屏应用在接收到该目标动作/手势之后，根据该目标动作/手势在读屏应用的读屏功能操作数据库中，根据操作动作/手势与读屏功能操作之间的对应关系，查找与目标动作/手势对应的读屏功能操作。主要说明的是，在本实施例中，目标动作/手势对应的读屏功能操作是唯一的，且若没有查找到对应的读屏功能操作，则将对应的目标动作/手势判定为无效操作动作/手势。即对于读屏应用来讲，本实施例所公开的内容并不需要改变读屏应用本身的结果，只需要一个对应的目标动作/手势接收的接口即可，通过可穿戴设备输入的相关数据的接收和提取均可由其他应用完成。

在一个实施例中，读屏功能操作为音频应用开启操作；执行读屏功能操作的步骤具体为：根据音频应用开启操作启动与音频应用开启操作对应的音频应用。

也就是说，用户可以预先设置音频应用的开启条件，即与音频应用开启操作对应的目标动作/手势以及与目标动作/手势对应的运动操作数据的特征数据应该满足的要求，或者与音频应用开启操作对应的目标动作/手势与运动操作数据的特征数据之间的对应关系；从而使得用户可以在任意界面均可以直接开启音频应用，可以更便捷地开启使用频率最高的音频应用，提高了操作的便利性。

在本实施例中，如图2所示，可选的步骤还包括：在步骤S101：获取脑电波传感器发送的脑波信号之前，上述方法还包括步骤S100：接收用户输入的读屏应用开启指令，读屏应用开启指令与读屏应用对应，根据读屏应用开启指令启动读屏应用。

读屏应用开启指令即为与终端中安装的读屏应用对应的应用开启指令，对于视觉障碍的残障人员来讲，使用手机的第一步就需要开启读屏应用，将手机设置了读屏模式以方便使用。用户可预先设置读屏应用开启指令的具体操作或者系统也可以进行相关的设定，例如，连续点击Home键3次，当终端检测到用户输入的读屏应用开启指令时，根据检测到的读屏应用开启指令启动读屏应用，将终端设置为读屏模式。

可选的，在一个实施例中，还可以根据用户每次输入的脑波数据对数据库进行矫正，也就是说，根据每一次的比对结果对脑电波传感器检测到的脑波信号以及对应的目标脑波信号样本、目标动作/手势之间的对应关系进行修正，建立与用户对应的个性化数据库，使得用户在下一次输入操作的过程中，与样本数据库的比对更为快速和精准。

具体的，如图3所示，所述根据预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系确定与所述脑波信号样本对应的目标动作/手势的步骤之后，上述方法还包括如下步骤：

步骤S2011：获取用户输入的反馈信息；

步骤S2012：或获取所述脑电波传感器发送的脑波信号与所述目标脑波信号样本的匹配参考值，根据所述匹配参考值生成反馈信息；

步骤S202：根据所述反馈信息确定所述预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系的更新数据；

步骤S203：根据所述更新数据刷新所述预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系。

反馈信息包括了目标动作/手势的查找结果不符合用户预期时用户在相应的反馈页面输入的反馈信息，还包括了所述脑电波传感器发送的脑波信号与所述目标脑波信号样本的匹配程度确定的用户输入习惯的反馈信息，也就是说，反馈信息可以是用户手动反馈的，也可以终端根据用户的操作习惯确定的。

在反馈信息获取到之后，根据反馈信息的具体内容，对所述预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系以及脑波信号样本与目标动作/手势之间的对应关系进行修正，然后更新所述预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系以及脑波信号样本与目标动作/手势之间的对应关系，以便下一次用户输入相应操作时使用更新后的数据库。

此外，为解决传统技术中的智能手机等终端设备的操作方式存在的操作的便利性不足的技术问题，在一个实施例中，还提出了一种基于脑波的读屏应用指令输入装置，如图4所示，上述装置包括脑波信号获取模块101、目标脑波信号样本查找模块102、目标动作/手势确定模块103以及操作确定执行模块104。

具体的，脑波信号获取模块101，用于获取脑电波传感器发送的脑波信号，提取所述脑波信号的目标信号特征。

本实施例所提及的脑电波传感器指的是与终端相连的外部脑电波传感器，例如可穿戴的脑电波传感器，并且，在该脑电波传感器中包含了通信模块，并且通过该通信模块与终端之间建立通信连接。具体的，在该脑电波传感器与终端之间是通过无线通信的方式进行连接的情况下，脑电波传感器包含的通信模块为无线通信模块，并且通过该无线通讯模块与终端之间建立无线通信连接(例如WIFI连接、蓝牙连接以及其他无线通讯连接方式)，并通过该无线通讯连接将采集到的脑波信号数据发送给终端。在上述脑电波传感器与终端之间是通过有线通信的方式连接的情况下，脑电波传感器包含的通信模块为有线通信模块，并且通过该有线通讯模块与终端之间建立有线通信连接，并通过该有线通讯连接将采集到的脑波信号数据发送给终端。

一般来讲，脑电波传感器可以是可穿戴的头盔、头箍等形式的智能可穿戴设备，其脑波信号采集的感应区域为大脑前额皮质区。针对用户的脑波信号，脑电波传感器将感应到的脑波信号通过预设的途径发送给终端，在本实施例中，终端即为与该脑电波传感器建立了通信连接的终端设备。

脑波信号获取模块101获取到脑波信号之后，需要对脑波信号进行处理，例如，需要提取获取到的脑波信号的信号特征，以便在进一步的处理中使用。也就是说，终端在获取到脑波信号之后，需要对该脑波信号进行时识别，识别出在该脑波信号中包含的相关特征信息，例如，脑波类型、频率、电位等等。

目标脑波信号样本查找模块102，用于在预设的脑波信号样本数据库中查找信号特征与所述提取到的目标信号特征对应的脑波信号样本作为目标脑波信号样本。

脑波信号样本数据库包含了用户处于各种状态下的脑波信号样本，并且，每一个脑波信号样本均对应了一个用户处于的状态。例如，当脑波信号的频率范围为0.1Hz-3Hz时，对应的用户状态为无意识的深度睡眠状态。

目标脑波信号样本查找模块102将获取到的脑波信号以及提取到的脑波信号的目标信号特征，与预设的脑波信号样本数据库中的每一个脑波信号样本进行比对，从而确定与获取到的脑波信号以及提取到的脑波信号的目标信号特征对应的脑波信号样本，并将该脑波信号样本作为目标脑波信号样本。需要说明的是，目标脑波信号样本查找模块102在进行特征比对的时候，可能出现不完全匹配的情况，因此，可以设置一个阈值，在匹配程度超过该阈值时，即判断脑波信号样本与获取到的脑波信号是匹配的。

目标动作/手势确定模块103，用于根据预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系确定与所述脑波信号样本对应的目标动作/手势。

在本实施例中，读屏应用可识别的手势包括但不限于左划、右划、上下滑动、双击、单击等，相应的，对可识别的动作也不做限制，用户可根据需要设置多个动作/手势。

动作/手势数据库是读屏应用中预设的操作动作/手势，也就是说，当检测到与动作/手势数据库中的操作动作/手势匹配的操作动作/手势时，即可将该操作动作/手势判定为有效动作/手势，否则判定为无效操作动作/手势。

需要说明的是，在本实施例中，脑波信号与控制读屏软件的动作或手势之间形成了一个对应关系，也就是说，每一个脑波信号样本均对应了特定的动作或手势。用户或者系统可以预先设置动作或手势与脑波信号样本之间的对应关系。

例如，不同的脑波类型、频率范围对应了用户不同的精神状态，在表1中给出了人体在不同状态下的脑波类型和频率范围。

在一个实施例中，列举了人体的几种状态与预设的动作/手势之间的对应关系，具体参见表2。

当然，用户的状态也可以由用户根据自己的需求进行灵活设置。

操作确定执行模块104，用于确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作，执行所述读屏功能操作。

具体实现中，在读屏应用中，每一个操作动作/手势均对应了一个具体的操作，例如，可以设置“单击”对应的选中触摸点所在的按钮/区域并播放与该按钮/区域对应的语音消息，还可以设置“双击”对应打开当前选中框对应的链接/页面。

在本实施例中，目标动作/手势对应的读屏功能操作包括但不限于打开读屏应用、打开某个页面、改变读屏选中框的位置等。并且，目标动作/手势对应的读屏功能操作可以根据预设的对应关系进行确定，例如，当脑波信号获取模块101获取的脑波信号对应的用户状态为闭合眼睛3秒时，对应的目标动作/手势可以为轻点两下，对应的读屏功能操作为打开当前读屏选中框对应的页面/链接。

可选的，在一个实施例中，针对读屏功能操作的执行结果，用户还可以通过语音播放的形式获知相关的指令执行结果，以便用户在不用查看终端的显示屏幕上的相关内容的情况下，通过声音获知相关的读屏功能操作的执行情况。

具体的，如图4所示，所述装置还包括语音提示消息播放模块105，用于：获取所述读屏功能操作的执行结果；在所述预设的语音数据库中查找与所述读屏功能操作的执行结果对应的语音提示消息；播放所述语音提示消息。

读屏功能操作的执行结果包括了执行成功、执行失败，并且执行成功还包括了该读屏功能指令的具体指令结果，例如，选中了当前显示界面的某个空间或者图片等信息，还例如，移动了当前显示界面上的选中框所在的位置，再例如，打开了一个新的操作页面等。

例如，当读屏功能操作打开了QQ音乐的操作页面时，语音提示消息可以是：QQ音乐已被打开。再例如，当读屏功能操作的执行结果对应的是选中了当前显示界面中的“删除”按钮，则语音提示消息可以是：选中按钮“返回”。

在一个实施例中，可以根据终端的显示界面上的具体内容确定操作确定执行模块104所执行的读屏功能操作的具体内容。

具体的，如图4所示，所述装置还包括显示界面获取模块106，用于获取终端的当前显示界面，获取所述当前显示界面的读屏功能选中框；所述操作确定执行模块104还用于根据所述当前显示界面的读屏功能选中框确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作。

终端的当前显示界面即在终端的显示界面展示的相关内容。读屏功能选中框为显示界面上与读屏应用对应的选中框，一般来讲，在终端的显示界面上的读屏功能选中框的数量为一个，读屏功能选中框可以对应一个按钮，也可以对应一个图标、或者一个控件、或者一段文字、或者一个链接等。

需要说明的是，在本实施例中，若读屏功能选中框对应的是一个可操作的按钮，则针对该读屏功能选中框的操作包括但不限于点击进去、移动选中框、返回上一级目录等；若读屏功能选中框对应的是一段不可操作的文字，则针对该读屏功能选中框的操作可以是移动选中框，却不能是点击进入等操作。因此，针对读屏功能选中框对应的具体内容不同，目标动作/手势对应的操作指令也会随之发生改变。

具体的，根据当前显示界面的读屏功能选中框，确定操作确定执行模块104确定与目标动作/手势对应的读屏功能操作，并执行该读屏功能操作。

在另一个实施例中，上述读屏功能操作的具体内容由读屏应用来确定。具体的，确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作具体为：将目标动作/手势发送给读屏应用，所述读屏应用用于根据所述目标动作/手势在所述预设的读屏功能操作数据库中查找与所述目标动作/手势匹配的读屏功能操作。

也就是说，在确定到目标动作/手势之后，将该目标动作/手势发送给读屏应用，读屏应用在接收到该目标动作/手势之后，根据该目标动作/手势在读屏应用的读屏功能操作数据库中，根据操作动作/手势与读屏功能操作之间的对应关系，查找与目标动作/手势对应的读屏功能操作。主要说明的是，在本实施例中，目标动作/手势对应的读屏功能操作是唯一的，且若没有查找到对应的读屏功能操作，则将对应的目标动作/手势判定为无效操作动作/手势。即对于读屏应用来讲，本实施例所公开的内容并不需要改变读屏应用本身的结果，只需要一个对应的目标动作/手势接收的接口即可，通过可穿戴设备输入的相关数据的接收和提取均可由其他应用完成。

在一个实施例中，读屏功能操作为音频应用开启操作；所述操作确定执行模块104还用于：根据所述音频应用开启操作启动与所述音频应用开启操作对应的音频应用。

也就是说，用户可以预先设置音频应用的开启条件，即与音频应用开启操作对应的目标动作/手势以及与目标动作/手势对应的运动操作数据的特征数据应该满足的要求，或者与音频应用开启操作对应的目标动作/手势与运动操作数据的特征数据之间的对应关系；从而使得用户可以在任意界面均可以直接开启音频应用，这对于视觉障碍的残障人员来讲，可以更便捷地开启使用频率最高的音频应用，提高了操作的便利性。

在本实施例中，如图4所示，所述装置还包括读屏应用开启模块107，用于接收用户输入的读屏应用开启指令，所述读屏应用开启指令与所述读屏应用对应，根据所述读屏应用开启指令启动所述读屏应用。

读屏应用开启指令即为与终端中安装的读屏应用对应的应用开启指令，对于视觉障碍的残障人员来讲，使用手机的第一步就需要开启读屏应用，将手机设置了读屏模式以方便使用。用户可预先设置读屏应用开启指令的具体操作或者系统也可以进行相关的设定，例如，连续点击Home键3次，当终端检测到用户输入的读屏应用开启指令时，根据检测到的读屏应用开启指令启动读屏应用，将终端设置为读屏模式。

可选的，在一个实施例中，还可以根据用户每次输入的脑波数据对数据库进行矫正，也就是说，根据每一次的比对结果对脑电波传感器检测到的脑波信号以及对应的目标脑波信号样本、目标动作/手势之间的对应关系进行修正，建立与用户对应的个性化数据库，使得用户在下一次输入操作的过程中，与样本数据库的比对更为快速和精准。

具体的，如图4所示，所述装置还包括反馈信息获取模块108和数据库更新模块109，其中：所述反馈信息获取模块108用于：获取用户输入的反馈信息；或获取所述脑电波传感器发送的脑波信号与所述目标脑波信号样本的匹配参考值，根据所述匹配参考值生成反馈信息；所述数据库更新模块109用于：根据所述反馈信息确定所述预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系的更新数据；根据所述更新数据刷新所述预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系。

反馈信息包括了目标动作/手势的查找结果不符合用户预期时用户在相应的反馈页面输入的反馈信息，还包括了所述脑电波传感器发送的脑波信号与所述目标脑波信号样本的匹配程度确定的用户输入习惯的反馈信息，也就是说，反馈信息可以是用户手动反馈的，也可以终端根据用户的操作习惯确定的。

在反馈信息获取到之后，根据反馈信息的具体内容，对所述预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系以及脑波信号样本与目标动作/手势之间的对应关系进行修正，然后更新所述预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系以及脑波信号样本与目标动作/手势之间的对应关系，以便下一次用户输入相应操作时使用更新后的数据库。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

采用了上述基于脑波的读屏应用指令输入方法及装置之后，用户可以通过脑电波传感器检测到的脑电波信号的变化来向智能手机等终端设备发送脑波信号，并且终端根据接收到的脑波信号识别和转化成之对应的手动作/手势操作，从而确定用户需要输入的与读屏应用对应的操作指令完成读屏应用的指令的输入，实现了用户通过脑波向终端的读屏应用输入指令，相较于传统技术中用户必须通过终端的实体按键或触控屏输入指令的方案来讲，可提高指令输入的操作便利性；进一步地，上述方案还实现了在用户不手持终端的情况下也可操作终端，对读屏应用发送指令进行相关操作，只要其在终端的摄像头的覆盖范围之内，都可以对终端进行遥控操作，进一步的提高了用户使用读屏应用的操作便利性；尤其是针对存在一定功能障碍的人群(例如视觉障碍的残障人员、老年人等特殊群体)来讲，其操作便利性的提高尤为明显。

在一个实施例中，如图5所示，图5展示了一种运行上述基于脑波的读屏应用指令输入方法的基于冯诺依曼体系的计算机系统的终端。该计算机系统可以是与外部摄像头连接的的智能手机、平板电脑、掌上电脑，笔记本电脑或个人电脑等终端设备。具体的，可包括通过系统总线连接的外部输入接口1001、处理器1002、存储器1003和输出接口1004。其中，外部输入接口1001可选的可至少包括网络接口10012。存储器1003可包括外存储器10032(例如硬盘、光盘或软盘等)和内存储器10034。输出接口1004可至少包括显示屏10042等设备。

在本实施例中，本方法的运行基于计算机程序，该计算机程序的程序文件存储于前述基于冯诺依曼体系的计算机系统的外存储器10032中，在运行时被加载到内存储器10034中，然后被编译为机器码之后传递至处理器1002中执行，从而使得基于冯诺依曼体系的计算机系统中形成逻辑上的脑波信号获取模块101、目标脑波信号样本查找模块102、目标动作/手势确定模块103、操作确定执行模块104。且在上述基于脑波的读屏应用指令输入方法执行过程中，输入的参数均通过外部输入接口1001接收，并传递至存储器1003中缓存，然后输入到处理器1002中进行处理，处理的结果数据或缓存于存储器1003中进行后续地处理，或被传递至输出接口1004进行输出。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (14)

1.一种基于脑波的读屏应用操作输入方法，其特征在于，包括：

获取脑电波传感器发送的脑波信号，提取所述脑波信号的目标信号特征；

在预设的脑波信号样本数据库中查找信号特征与所述提取到的目标信号特征对应的脑波信号样本作为目标脑波信号样本；

根据预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系确定与所述脑波信号样本对应的目标动作/手势；

确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作，执行所述读屏功能操作。

2.根据权利要求1所示的方法，其特征在于，所述执行所述读屏功能操作的步骤之后还包括：

获取所述读屏功能操作的执行结果；

在所述预设的语音数据库中查找与所述读屏功能操作的执行结果对应的语音提示消息；

播放所述语音提示消息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系确定与所述脑波信号样本对应的目标动作/手势的步骤之后还包括：

获取终端的当前显示界面，获取所述当前显示界面的读屏功能选中框；

所述确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作的步骤具体为：

根据所述当前显示界面的读屏功能选中框确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述读屏功能操作为音频应用开启操作；

所述执行所述读屏功能操作的步骤具体为：

根据所述音频应用开启操作启动与所述音频应用开启操作对应的音频应用。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作的步骤具体为：

将所述目标动作/手势发送给读屏应用，所述读屏应用用于根据所述目标动作/手势在所述预设的读屏功能操作数据库中查找与所述目标动作/手势匹配的读屏功能操作。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取脑电波传感器发送的脑波信号的步骤之前还包括：

接收用户输入的读屏应用开启指令，所述读屏应用开启指令与所述读屏应用对应，根据所述读屏应用开启指令启动所述读屏应用。

7.根据权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述根据预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系确定与所述脑波信号样本对应的目标动作/手势的步骤之后还包括：

获取用户输入的反馈信息；

或

获取所述脑电波传感器发送的脑波信号与所述目标脑波信号样本的匹配参考值，根据所述匹配参考值生成反馈信息；

所述方法还包括：

根据所述反馈信息确定所述预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系的更新数据；

根据所述更新数据刷新所述预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系。

8.一种基于脑波的读屏应用指令输入装置，其特征在于，包括：

脑波信号获取模块，用于获取脑电波传感器发送的脑波信号，提取所述脑波信号的目标信号特征；

目标脑波信号样本查找模块，用于在预设的脑波信号样本数据库中查找信号特征与所述提取到的目标信号特征对应的脑波信号样本作为目标脑波信号样本；

目标动作/手势确定模块，用于根据预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系确定与所述脑波信号样本对应的目标动作/手势；

操作确定执行模块，用于确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作，执行所述读屏功能操作。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括语音提示消息播放模块，用于：

获取所述读屏功能操作的执行结果；

在所述预设的语音数据库中查找与所述读屏功能操作的执行结果对应的语音提示消息；

播放所述语音提示消息。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括显示界面获取模块，用于获取终端的当前显示界面，获取所述当前显示界面的读屏功能选中框；

所述操作确定执行模块还用于根据所述当前显示界面的读屏功能选中框确定与所述目标动作/手势对应的读屏功能操作。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述读屏功能操作为音频应用开启操作；

所述操作确定执行模块还用于：根据所述音频应用开启操作启动与所述音频应用开启操作对应的音频应用。

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述操作确定执行模块还用于：将所述目标动作/手势发送给读屏应用，所述读屏应用用于根据所述目标动作/手势在所述预设的读屏功能操作数据库中查找与所述目标动作/手势匹配的读屏功能操作。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括读屏应用开启模块，用于接收用户输入的读屏应用开启指令，所述读屏应用开启指令与所述读屏应用对应，根据所述读屏应用开启指令启动所述读屏应用。

14.根据权利要求8至13任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括反馈信息获取模块和数据库更新模块，其中：

所述反馈信息获取模块用于：

获取用户输入的反馈信息；

或

获取所述脑电波传感器发送的脑波信号与所述目标脑波信号样本的匹配参考值，根据所述匹配参考值生成反馈信息；

所述数据库更新模块用于：

根据所述反馈信息确定所述预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系的更新数据；

根据所述更新数据刷新所述预设的动作/手势与脑波信号样本之间的对应关系。