專利名稱：眼動儀視點校準方法及應用其的目標選中方法和撥號方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子信息行業(yè)信號處理領域，尤其涉及一種眼動儀視點校準方法及應用該方法的目標選中方法、撥號方法。
背景技術：
人眼的視點是一種重要的人體信息，近年來視線追蹤在人機系統(tǒng)領域發(fā)揮著越來越重要的作用。視線跟蹤一般需要一個或兩個攝像頭(一般是紅外攝像頭)采集人的頭部的圖像，然后經過一定的圖像處理，實時的找出人的瞳孔的位置，最后采用一定的算法判斷出人的視線方向等信息。實現(xiàn)上述視線跟蹤的設備一般叫做“眼動儀”?，F(xiàn)在市場上有很多 眼動儀的產品，這些產品基本上都可以把人都視點定位在一個范圍里邊。但是由于各種原因這些產品得到的人的視點往往會在一定的范圍里震顫。這種震顫會給使用者帶來定位的困難，而且會使的使用者很容易感到疲憊，因此迫切需要提供一種算法來實現(xiàn)視點的穩(wěn)定和準確。此外，打電話是人們日常生活中必不可少的一種交際手段，但是一些殘疾人由于先天或后天的原因不便于手動撥號。因此，用眼睛撥號就會變得非常有意義?，F(xiàn)在雖然國內外有很多人在研究基于視線跟蹤輔助系統(tǒng)，如基于視線追蹤的殘疾人輔助系統(tǒng)，但是目前還沒有人研究基于視線跟蹤的撥號方法。

發(fā)明內容
(一 )要解決的技術問題為解決上述的一個或多個問題，本發(fā)明提供了一種眼動儀視點校準方法及應用該方法的電話撥號方法，以提高眼動儀視點定位的精度。( 二 )技術方案根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種眼動儀視點校準方法，包括步驟A，將由眼動儀采集的L組視點坐標數(shù)據記錄至視點坐標數(shù)組；步驟B,對視點坐標數(shù)組中L組視點坐標數(shù)據賦相同的初始化權重值；步驟C，對每一視點坐標數(shù)據，利用其與全部視點坐標數(shù)據的加權平均值的距離對該視點坐標數(shù)據的權重值進行迭代校正，使遠離全部視點坐標數(shù)據加權平均值的視點坐標數(shù)據的權重逐漸變小；步驟D，利用校正后的每一視點坐標數(shù)據及其權重值，計算全部視點坐標數(shù)據的加權平均值f，該加權平均值無即為校準后的眼動儀視點坐標。根據本發(fā)明的再一個方面，還提供了一種目標選中方法，包括確定視點坐標；判斷視點坐標與預設目標坐標是否重合，如果是，則建立計時器；在計時器到時后，再次確定視點坐標；判斷視點坐標與預設目標坐標重合是否仍然重合，如果是，則判斷預設目標被選中，否則，該預設目標未被選中；其中，確定視點坐標的步驟包括利用上述的眼動儀視點校準方法對眼動儀采集的L組視點坐標數(shù)據進行視點校準,獲取校準后的視點坐標。根據本發(fā)明的又一個方面，還提供了一種撥號方法，該撥號方法基于一撥號盤，該撥號盤至少包括0-9的數(shù)字鍵及撥號鍵，該撥號方法包括利用上的目標選中方法，選中預設數(shù)目的數(shù)字鍵；將被選中的預設數(shù)目數(shù)字鍵相應的數(shù)字按序組成待撥號碼；利用上述的目標選中方法，選中撥號鍵；撥出待撥號碼。(三)有益效果從上述技術方案可以看出，本發(fā)明眼動儀視點校準方法及應用該方法的目標選中方法、撥號方法具有以下有益效果(I)本發(fā)明采用的變權重方法，降低了遠離全部視點坐標數(shù)據加權平均值視點的權重，從而減小了奇異點的影響，增大了視點跟蹤的準確性；(2)本發(fā)明采用加權平均方法，由于加權平均的低通濾波的特性，使得到的視點更加穩(wěn)定；
(3)本發(fā)明采用的目標選中及撥號的方法簡單而易于實現(xiàn)，這樣就減小了算法的復雜度，減小了誤操作的可能性。


圖I為本發(fā)明實施例眼動儀視點校準方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實施例目標選中方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實施例撥號方法的流程圖；圖4為本發(fā)明實施例撥號方法中撥號盤的不意圖；圖5為本發(fā)明實施例撥號方法中通話進行中的示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號。且在附圖中，以簡化或是方便標示。再者，附圖中未繪示或描述的實現(xiàn)方式，為所屬技術領域中普通技術人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但應了解，參數(shù)無需確切等于相應的值，而是可在可接受的誤差容限或設計約束內近似于相應的值。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，提出了一種眼動儀視點校準方法。圖I為本發(fā)明實施例眼動儀視點校準方法的流程圖。請參照圖I，本實施例眼動儀視點校準方法包括步驟S102，將由眼動儀采集的L組視點坐標數(shù)據記錄至視點坐標數(shù)組(Xl，x2，…，Xl)；其中，該視點坐標數(shù)據可以是二維視點坐標數(shù)據，也可以是三維的視點坐標數(shù)據。并且，在連續(xù)的對眼動儀視點進行校準的過程中，可以對視點坐標數(shù)組中的數(shù)據進行實時更新，即用眼動儀連續(xù)采集I組視點坐標數(shù)據，用新采集的I組視點坐標數(shù)據替代視點坐標數(shù)組里的最舊的I組視點坐標數(shù)據。一般情況下，視點坐標數(shù)組中包含10-100組的視點坐標數(shù)據，考慮到眼動儀視點校準的精度和數(shù)據處理的復雜度，優(yōu)選地，每一視點坐標數(shù)組中包含20組的視點坐標數(shù)據。步驟S104，對視點坐標數(shù)組中L組視點坐標數(shù)據賦相同的初始化權重值；優(yōu)選地，該初始化權重值為
權利要求
1.一種眼動儀視點校準方法，包括 步驟A，將由眼動儀采集的L組視點坐標數(shù)據記錄至視點坐標數(shù)組； 步驟B，對所述視點坐標數(shù)組中L組視點坐標數(shù)據賦相同的初始化權重值； 步驟C，對每一視點坐標數(shù)據，利用其與全部視點坐標數(shù)據的加權平均值的距離對該視點坐標數(shù)據的權重值進行迭代校正，使遠離全部視點坐標數(shù)據加權平均值的視點坐標數(shù)據的權重逐漸變?。? 步驟D，利用校正后的每一視點坐標數(shù)據及其權重值，計算全部視點坐標數(shù)據的加權平均值f，該加權平均值無即為校準后的眼動儀視點坐標。
2.根據權利要求I所述的眼動儀視點校準方法，其中，所述步驟B中對視點坐標數(shù)組中L組視點坐標數(shù)據賦相同的初始化權重值中所述初始化權重值為1/L。
3.根據權利要求I所述的眼動儀視點校準方法，其中，所述步驟C中對每一視點坐標數(shù) 利用其與全部視點坐標數(shù)據的加權平均值的距離對該視點坐標數(shù)據的權重值進行迭代校正包括 步驟Cl，確定總迭代次數(shù)M ; 步驟C2，賦值迭代初始次數(shù)k = I ; 步驟C3，利用每一視點坐標數(shù)據及其權重值，計算全部視點坐標數(shù)據的加權平均值； 步驟C4，計算每一視點坐標數(shù)據至加權平均值的距離； 步驟C5，對每一視點坐標數(shù)據，利用該視點坐標數(shù)據至加權平均值的距離對該視點坐標數(shù)據的權重值進行校正，使遠離全部視點坐標數(shù)據加權平均值的視點坐標數(shù)據的權重變小; 步驟C6，如果k = M，停止迭代執(zhí)行步驟D，否則k = k+1，執(zhí)行步驟C3。
4.根據權利要求3所述的眼動儀視點校準方法，其中，所述步驟C5中，對每一視點坐標數(shù)據，利用該視點坐標數(shù)據至加權平均值的距離對該視點坐標數(shù)據的權重值進行校正，使遠離全部視點坐標數(shù)據加權平均值的視點坐標數(shù)據的權重變小包括 對每一視點坐標數(shù)據，計算其修正尺虔ITI1 =其中Cli為第i個視點坐標數(shù)據至當前加權平均值的距離，其中，i = 1，2，…，L; TM * 對每一視點坐標數(shù)據，利用其修正尺度Hii重新配置權重
5.根據權利要求I所述的眼動儀視點校準方法，其中，所述步驟C中對每一視點坐標數(shù)據，利用其與全部視點坐標數(shù)據的加權平均值的距離對該視點坐標數(shù)據的權重值進行迭代校正包括 步驟Cl'，利用每一視點坐標數(shù)據及其權重值，計算全部視點坐標數(shù)據的加權平均值； 步驟C2'，計算每一視點坐標數(shù)據至加權平均值的距離； 步驟C3'，對每一視點坐標數(shù)據，利用該視點坐標數(shù)據至加權平均值的距離對該視點坐標數(shù)據的權重值Qi進行校正，使遠離全部視點坐標數(shù)據加權平均值的視點坐標數(shù)據的權重變?。? 步驟C4'，如果無_礦<人，則停止迭代轉到步驟D，否則，重新執(zhí)行步驟Cl'，其中，X. F分別為本次和上次的全部視點坐標數(shù)據的加權平均值，\為預設的門限值。
6.根據權利要求5所述的眼動儀視點校準方法，其中，所述步驟C3'中，對每一視點坐標數(shù)據，利用該視點坐標數(shù)據至加權平均值的距離對該視點坐標數(shù)據的權重值進行校正，使遠離全部視點坐標數(shù)據加權平均值的視點坐標數(shù)據的權重變小包括 對每一視點坐標數(shù)據，計算其修正尺度mz = e-1Q4，其中Cli為第i個視點坐標數(shù)據至加權平均值的距離，其中，i = 1，2，…，L; 對每一視點坐標數(shù)據，利用其修正尺度Hli重新配置權重用=
7.根據權利要求5所述的眼動儀視點校準方法，其中，所述步驟C4'中，入 ≤ 0.00001m。
8.根據權利要求I至7中任一項所述的眼動儀視點校準方法，其中，所述10≤ L ≤ 100。
9.根據權利要求I至7中任一項所述的眼動儀視點校準方法，其中，所述視點坐標數(shù)據為二維視點坐標數(shù)據或三維的視點坐標數(shù)據。
10.一種利用權利要求I至9中任一項所述眼動儀視點校準方法的目標選中方法，包括 確定視點坐標； 判斷視點坐標與預設目標坐標是否重合，如果是，則建立計時器； 在計時器到時后，再次確定視點坐標； 判斷視點坐標與預設目標坐標重合是否仍然重合，如果是，則判斷預設目標被選中，否貝U，該預設目標未被選中； 其中，所述確定視點坐標的步驟包括利用權利要求I至9中任一項所述的眼動儀視點校準方法對眼動儀采集的L組視點坐標數(shù)據進行視點校準,獲取校準后的視點坐標。
11.根據權利要求10所述的目標選中方法，其中，所述計時器的時間介于0.5至I. 5s之間。
12.根據權利要求11所述的目標選中方法，其中，所述計時器的時間為0.8s。
13.—種利用權利要求10至12中任一項所述目標選中方法的撥號方法,該撥號方法基于一撥號盤，該撥號盤至少包括0-9的數(shù)字鍵及撥號鍵，該撥號方法包括 利用權利要求10至12中任一項所述的目標選中方法，選中預設數(shù)目的數(shù)字鍵； 將被選中的預設數(shù)目數(shù)字鍵相應的數(shù)字按序組成待撥號碼； 利用權利要求10至12中任一項所述的目標選中方法，選中撥號鍵； 撥出所述待撥號碼。
14.根據權利要求13所述的撥號方法，其中，所述選中預設數(shù)目數(shù)字鍵的步驟中 如果對應第一數(shù)字鍵的第一計時器在計時的過程中，視點進入第二數(shù)字鍵的按鍵區(qū)域，則同時建立對應該第二數(shù)字鍵的第二計時器； 如果對應第一數(shù)字鍵的計時器到時后，視點坐標仍然與第一數(shù)字鍵重合，則第一數(shù)字鍵被選中，第二計時器銷毀，視為自始不存在。
15.根據權利要求13所述的撥號方法，其中，該撥號盤還包括掛機鍵；所述撥出待撥號碼的步驟之后還包括 利用權利要求10至12中任一項所述的目標選中方法，選中掛機鍵；結束當前通話。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種眼動儀視點校準方法及應用其的目標選中方法和撥號方法。該眼動儀視點校準方法，包括將由眼動儀采集的L組視點坐標數(shù)據記錄至視點坐標數(shù)組；對L組視點坐標數(shù)據賦相同的初始化權重值；對每一視點坐標數(shù)據，利用其與全部視點坐標數(shù)據的加權平均值的距離對該視點坐標數(shù)據的權重值進行迭代校正，使遠離全部視點坐標數(shù)據加權平均值的視點坐標數(shù)據的權重逐漸變小；利用校正后的每一視點坐標數(shù)據及其權重值，計算全部視點坐標數(shù)據的加權平均值該加權平均值即為校準后的眼動儀視點坐標。本發(fā)明采用的變權重方法，降低了遠離全部視點坐標數(shù)據加權平均值視點的權重，從而減小了奇異點的影響，增大了視點跟蹤的準確性。
文檔編號A61B3/113GK102743150SQ20121020985
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權日2012年6月19日
發(fā)明者侯增廣, 王云鵬, 程龍, 譚民 申請人:中國科學院自動化研究所