本發(fā)明涉及鼠標(biāo)領(lǐng)域，特別涉及一種基于圖像識(shí)別技術(shù)的智能鼠標(biāo)及其處理方法。

背景技術(shù)：

鼠標(biāo)是圖形界面計(jì)算機(jī)操作不可或缺的輸入設(shè)備，它的歷史可以追溯到上世紀(jì)六十年代。鼠標(biāo)的原型誕生于1968年12月，它是一個(gè)木質(zhì)的小盒子，盒子下面有兩個(gè)互相垂直的輪子，每個(gè)輪子帶動(dòng)一個(gè)機(jī)械變阻器分別獲得X、Y軸上的位移。在盒子的上面裝有一個(gè)按鈕開關(guān)以提供連通與否的信號(hào)。這樣，通過外置電源和連線，計(jì)算機(jī)就能獲得這個(gè)木制小盒子的運(yùn)動(dòng)軌跡等信息。

在計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程中，鼠標(biāo)起了至關(guān)重要的作用。而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，鼠標(biāo)也隨之進(jìn)化，在靈敏度和操作性上都有了很大程度的提升。而如何在智能化技術(shù)快速發(fā)展中，將智能化和其周邊技術(shù)應(yīng)用到鼠標(biāo)上，革新鼠標(biāo)，進(jìn)而促進(jìn)計(jì)算機(jī)的發(fā)展也是新時(shí)代擺在人們面前的一個(gè)重要課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于此，本發(fā)明提供一種基于圖像識(shí)別技術(shù)的智能鼠標(biāo)及其處理方法，本發(fā)明具有智能化、圖像識(shí)別準(zhǔn)確和造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種基于圖像識(shí)別技術(shù)的智能鼠標(biāo)，其特征在于，所述鼠標(biāo)包括：用于處理鼠標(biāo)中數(shù)據(jù)信息的微處理器；所述微處理器分別信號(hào)連接于用于檢測(cè)鼠標(biāo)移動(dòng)速度的速度傳感器、用于提供光源的冷陰極熒光燈以及用于連通鼠標(biāo)和上位機(jī)數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)傳輸單元；所述速度傳感器信號(hào)連接于用于圖像識(shí)別的圖像處理器。

所述圖像處理器包括：用于獲取原始圖像信息的圖像采集模塊；所述圖像采集模塊信號(hào)連接于用于對(duì)圖像進(jìn)行銳化處理的圖像銳化模塊；所述圖像銳化模塊信號(hào)連接于用于對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理的二值化模塊；所述圖像二值化模塊信號(hào)連接于對(duì)圖像進(jìn)行邊緣閾值檢測(cè)的邊緣閾值檢測(cè)模塊；所述邊緣閾值檢測(cè)模塊信號(hào)連接于用于對(duì)閾值檢測(cè)后的圖像進(jìn)行識(shí)別和匹配的文字匹配模塊。

所述圖像采集模塊包括：CCD攝像頭和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；所述CCD攝像頭用于獲取原始的圖像信號(hào)，將圖像信號(hào)發(fā)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊信號(hào)連接于圖像銳化模塊，用于將CCD攝像頭發(fā)送過來的模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)，將轉(zhuǎn)換后的圖像信號(hào)發(fā)送至圖像銳化模塊。

所述文字匹配模塊包括：硬盤存儲(chǔ)器和檢索處理器；所述硬盤存儲(chǔ)器信號(hào)連接于檢索處理器，用于存儲(chǔ)匹配數(shù)據(jù)；所述檢索處理器分別信號(hào)連接于閾值邊緣檢測(cè)模塊和硬盤存儲(chǔ)器，用于根據(jù)閾值邊緣檢測(cè)的結(jié)果，從硬盤存儲(chǔ)器中調(diào)取匹配數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，得出匹配結(jié)果，將結(jié)果發(fā)送給微處理器。

所述微處理器包括：數(shù)據(jù)處理單元、報(bào)警單元和光源控制單元；所述數(shù)據(jù)處理單元分別信號(hào)連接于報(bào)警單元和光源控制單元，用于根據(jù)用戶的操作命令、速度傳感器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)以及圖像處理器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)信息控制報(bào)警單元和光源控制單元的運(yùn)行；所述報(bào)警單元，用于根據(jù)微處理器發(fā)送過來的命令發(fā)出報(bào)警信號(hào)；所述光源控制單元，用于根據(jù)微處理器發(fā)送過來的命令控制冷陰極熒光燈的運(yùn)行。

一種基于圖像識(shí)別技術(shù)的智能鼠標(biāo)的處理方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：用戶發(fā)出圖像獲取命令到所述智能鼠標(biāo)；所述微處理器發(fā)出控制命令到圖像處理器，控制圖像處理器開始運(yùn)行；同時(shí)，微處理器發(fā)出控制命令到光源控制單元，控制冷陰極熒光燈發(fā)光，提供光源；

步驟2：用戶移動(dòng)鼠標(biāo)，在鼠標(biāo)移動(dòng)過程中，安裝于智能鼠標(biāo)底部的CCD攝像頭實(shí)時(shí)獲取圖像信號(hào)，圖像處理器對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行識(shí)別得出識(shí)別結(jié)果；

步驟3：若用戶在移動(dòng)過程中的速度超過了設(shè)定的閾值，微處理器控制報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒用戶放慢速度進(jìn)行鼠標(biāo)的移動(dòng)；

步驟4：圖像處理器將識(shí)別結(jié)果發(fā)送給微處理器，微處理器經(jīng)該結(jié)果經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸單元發(fā)送至上位機(jī)。

所述圖像處理器進(jìn)行圖像處理的方法包括以下步驟：

步驟1：CCD攝像頭實(shí)時(shí)獲取圖像信號(hào)，將圖像信號(hào)發(fā)送至圖像銳化模塊；

步驟2：圖像銳化模塊對(duì)接收到的圖像信號(hào)進(jìn)行銳化，將銳化處理后的圖像信號(hào)發(fā)送至二值化模塊；

步驟3：二值化模塊對(duì)接受到的圖像進(jìn)行二值化處理，將二值化處理后的圖像信號(hào)發(fā)送至邊緣閾值檢測(cè)模塊；

步驟4：邊緣閾值檢測(cè)模塊對(duì)接收到的圖像進(jìn)行邊緣閾值檢測(cè)處理，將閾值檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至文字匹配模塊；

步驟5：文字匹配模塊根據(jù)接收到的邊緣閾值檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行圖像識(shí)別和匹配，將匹配結(jié)果發(fā)送至微處理器。

所述閾值邊緣檢測(cè)模塊的閾值邊緣檢測(cè)方法包括以下步驟：

步驟1：采用隸屬度函數(shù)將待處理的圖像映射為一個(gè)模糊矩陣；

步驟2：設(shè)圖像具有個(gè)灰度級(jí)，圖像大小為，模糊矩陣的元素為圖像的隸屬度函數(shù)為：；其中，參數(shù)F=2；與的形狀有關(guān)；

步驟3：對(duì)進(jìn)行非線性變換，得到：

;

步驟4：對(duì)進(jìn)行逆變換，得到模糊增強(qiáng)后的圖像

步驟5：得到圖像的邊緣為：

。

采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明產(chǎn)生了以下有益效果：

1、圖像識(shí)別功能：本發(fā)明的智能鼠標(biāo)能夠?qū)⑹髽?biāo)移動(dòng)過程中所掃描到的文字進(jìn)行識(shí)別轉(zhuǎn)換成文字輸入到上位機(jī)中。

2、智能化：本發(fā)明的智能鼠標(biāo)能夠智能識(shí)別圖像信號(hào)，根據(jù)識(shí)別結(jié)果轉(zhuǎn)換成文字，智能化程度高。同時(shí)，在圖像識(shí)別過程中，速度傳感器能夠?qū)崟r(shí)獲取鼠標(biāo)移動(dòng)的速度，保證移動(dòng)速度不過快，進(jìn)而影響圖像的結(jié)果。

3、成本低：相較于傳統(tǒng)的文字識(shí)別和錄入裝置，本發(fā)明的智能鼠標(biāo)由人為控制鼠標(biāo)的移動(dòng)速度，降低了成本。同時(shí)，整個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，圖像處理器可以進(jìn)行量產(chǎn)，其余部件組裝過程方便，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

3、能夠同時(shí)采集交流電電壓和直流電電壓：。

采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明產(chǎn)生了以下有益效果：

1、圖像識(shí)別功能：本發(fā)明的智能鼠標(biāo)能夠?qū)⑹髽?biāo)移動(dòng)過程中所掃描到的文字進(jìn)行識(shí)別轉(zhuǎn)換成文字輸入到上位機(jī)中。

2、智能化：本發(fā)明的智能鼠標(biāo)能夠智能識(shí)別圖像信號(hào)，根據(jù)識(shí)別結(jié)果轉(zhuǎn)換成文字，智能化程度高。同時(shí)，在圖像識(shí)別過程中，速度傳感器能夠?qū)崟r(shí)獲取鼠標(biāo)移動(dòng)的速度，保證移動(dòng)速度不過快，進(jìn)而影響圖像的結(jié)果。

3、成本低：相較于傳統(tǒng)的文字識(shí)別和錄入裝置，本發(fā)明的智能鼠標(biāo)由人為控制鼠標(biāo)的移動(dòng)速度，降低了成本。同時(shí)，整個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，圖像處理器可以進(jìn)行量產(chǎn)，其余部件組裝過程方便，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

4、識(shí)別準(zhǔn)確：本發(fā)明采用獨(dú)特的邊緣閾值算法進(jìn)行邊緣閾值檢測(cè)，在不降低運(yùn)行速度的情況下，提升了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種基于圖像識(shí)別技術(shù)的智能鼠標(biāo)及其處理方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書（包括任何附加權(quán)利要求、摘要）中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。

本發(fā)明實(shí)施例1中提供了一種基于圖像識(shí)別技術(shù)的智能鼠標(biāo)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示：

一種基于圖像識(shí)別技術(shù)的智能鼠標(biāo)，其特征在于，所述鼠標(biāo)包括：用于處理鼠標(biāo)中數(shù)據(jù)信息的微處理器；所述微處理器分別信號(hào)連接于用于檢測(cè)鼠標(biāo)移動(dòng)速度的速度傳感器、用于提供光源的冷陰極熒光燈以及用于連通鼠標(biāo)和上位機(jī)數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)傳輸單元；所述速度傳感器信號(hào)連接于用于圖像識(shí)別的圖像處理器。

所述圖像處理器包括：用于獲取原始圖像信息的圖像采集模塊；所述圖像采集模塊信號(hào)連接于用于對(duì)圖像進(jìn)行銳化處理的圖像銳化模塊；所述圖像銳化模塊信號(hào)連接于用于對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理的二值化模塊；所述圖像二值化模塊信號(hào)連接于對(duì)圖像進(jìn)行邊緣閾值檢測(cè)的邊緣閾值檢測(cè)模塊；所述邊緣閾值檢測(cè)模塊信號(hào)連接于用于對(duì)閾值檢測(cè)后的圖像進(jìn)行識(shí)別和匹配的文字匹配模塊。

所述圖像采集模塊包括：CCD攝像頭和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；所述CCD攝像頭用于獲取原始的圖像信號(hào)，將圖像信號(hào)發(fā)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊信號(hào)連接于圖像銳化模塊，用于將CCD攝像頭發(fā)送過來的模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)，將轉(zhuǎn)換后的圖像信號(hào)發(fā)送至圖像銳化模塊。

所述文字匹配模塊包括：硬盤存儲(chǔ)器和檢索處理器；所述硬盤存儲(chǔ)器信號(hào)連接于檢索處理器，用于存儲(chǔ)匹配數(shù)據(jù)；所述檢索處理器分別信號(hào)連接于閾值邊緣檢測(cè)模塊和硬盤存儲(chǔ)器，用于根據(jù)閾值邊緣檢測(cè)的結(jié)果，從硬盤存儲(chǔ)器中調(diào)取匹配數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，得出匹配結(jié)果，將結(jié)果發(fā)送給微處理器。

所述微處理器包括：數(shù)據(jù)處理單元、報(bào)警單元和光源控制單元；所述數(shù)據(jù)處理單元分別信號(hào)連接于報(bào)警單元和光源控制單元，用于根據(jù)用戶的操作命令、速度傳感器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)以及圖像處理器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)信息控制報(bào)警單元和光源控制單元的運(yùn)行；所述報(bào)警單元，用于根據(jù)微處理器發(fā)送過來的命令發(fā)出報(bào)警信號(hào)；所述光源控制單元，用于根據(jù)微處理器發(fā)送過來的命令控制冷陰極熒光燈的運(yùn)行。

本發(fā)明實(shí)施例2中提供了一種基于圖像識(shí)別技術(shù)的智能鼠標(biāo)的處理方法：

一種基于圖像識(shí)別技術(shù)的智能鼠標(biāo)的處理方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：用戶發(fā)出圖像獲取命令到所述智能鼠標(biāo)；所述微處理器發(fā)出控制命令到圖像處理器，控制圖像處理器開始運(yùn)行；同時(shí)，微處理器發(fā)出控制命令到光源控制單元，控制冷陰極熒光燈發(fā)光，提供光源；

步驟2：用戶移動(dòng)鼠標(biāo)，在鼠標(biāo)移動(dòng)過程中，安裝于智能鼠標(biāo)底部的CCD攝像頭實(shí)時(shí)獲取圖像信號(hào)，圖像處理器對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行識(shí)別得出識(shí)別結(jié)果；

步驟3：若用戶在移動(dòng)過程中的速度超過了設(shè)定的閾值，微處理器控制報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒用戶放慢速度進(jìn)行鼠標(biāo)的移動(dòng)；

步驟4：圖像處理器將識(shí)別結(jié)果發(fā)送給微處理器，微處理器經(jīng)該結(jié)果經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸單元發(fā)送至上位機(jī)。

所述圖像處理器進(jìn)行圖像處理的方法包括以下步驟：

步驟1：CCD攝像頭實(shí)時(shí)獲取圖像信號(hào)，將圖像信號(hào)發(fā)送至圖像銳化模塊；

步驟2：圖像銳化模塊對(duì)接收到的圖像信號(hào)進(jìn)行銳化，將銳化處理后的圖像信號(hào)發(fā)送至二值化模塊；

步驟3：二值化模塊對(duì)接受到的圖像進(jìn)行二值化處理，將二值化處理后的圖像信號(hào)發(fā)送至邊緣閾值檢測(cè)模塊；

步驟4：邊緣閾值檢測(cè)模塊對(duì)接收到的圖像進(jìn)行邊緣閾值檢測(cè)處理，將閾值檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至文字匹配模塊；

步驟5：文字匹配模塊根據(jù)接收到的邊緣閾值檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行圖像識(shí)別和匹配，將匹配結(jié)果發(fā)送至微處理器。

所述閾值邊緣檢測(cè)模塊的閾值邊緣檢測(cè)方法包括以下步驟：

步驟1：采用隸屬度函數(shù)將待處理的圖像映射為一個(gè)模糊矩陣；

步驟2：設(shè)圖像 具有個(gè)灰度級(jí)，圖像大小為，模糊矩陣的元素 為圖像的隸屬度函數(shù)為：；其中，參數(shù)F=2；與的形狀有關(guān)；

步驟3：對(duì)進(jìn)行非線性變換，得到：

;

步驟4：對(duì)進(jìn)行逆變換，得到模糊增強(qiáng)后的圖像

步驟5：得到圖像的邊緣為：

。

本發(fā)明實(shí)施例3中提供了一種基于圖像識(shí)別技術(shù)的智能鼠標(biāo)及其處理方法，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：

一種基于圖像識(shí)別技術(shù)的智能鼠標(biāo)，其特征在于，所述鼠標(biāo)包括：用于處理鼠標(biāo)中數(shù)據(jù)信息的微處理器；所述微處理器分別信號(hào)連接于用于檢測(cè)鼠標(biāo)移動(dòng)速度的速度傳感器、用于提供光源的冷陰極熒光燈以及用于連通鼠標(biāo)和上位機(jī)數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)傳輸單元；所述速度傳感器信號(hào)連接于用于圖像識(shí)別的圖像處理器。

所述圖像處理器包括：用于獲取原始圖像信息的圖像采集模塊；所述圖像采集模塊信號(hào)連接于用于對(duì)圖像進(jìn)行銳化處理的圖像銳化模塊；所述圖像銳化模塊信號(hào)連接于用于對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理的二值化模塊；所述圖像二值化模塊信號(hào)連接于對(duì)圖像進(jìn)行邊緣閾值檢測(cè)的邊緣閾值檢測(cè)模塊；所述邊緣閾值檢測(cè)模塊信號(hào)連接于用于對(duì)閾值檢測(cè)后的圖像進(jìn)行識(shí)別和匹配的文字匹配模塊。

所述圖像采集模塊包括：CCD攝像頭和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；所述CCD攝像頭用于獲取原始的圖像信號(hào)，將圖像信號(hào)發(fā)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊信號(hào)連接于圖像銳化模塊，用于將CCD攝像頭發(fā)送過來的模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)，將轉(zhuǎn)換后的圖像信號(hào)發(fā)送至圖像銳化模塊。

所述文字匹配模塊包括：硬盤存儲(chǔ)器和檢索處理器；所述硬盤存儲(chǔ)器信號(hào)連接于檢索處理器，用于存儲(chǔ)匹配數(shù)據(jù)；所述檢索處理器分別信號(hào)連接于閾值邊緣檢測(cè)模塊和硬盤存儲(chǔ)器，用于根據(jù)閾值邊緣檢測(cè)的結(jié)果，從硬盤存儲(chǔ)器中調(diào)取匹配數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，得出匹配結(jié)果，將結(jié)果發(fā)送給微處理器。

所述微處理器包括：數(shù)據(jù)處理單元、報(bào)警單元和光源控制單元；所述數(shù)據(jù)處理單元分別信號(hào)連接于報(bào)警單元和光源控制單元，用于根據(jù)用戶的操作命令、速度傳感器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)以及圖像處理器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)信息控制報(bào)警單元和光源控制單元的運(yùn)行；所述報(bào)警單元，用于根據(jù)微處理器發(fā)送過來的命令發(fā)出報(bào)警信號(hào)；所述光源控制單元，用于根據(jù)微處理器發(fā)送過來的命令控制冷陰極熒光燈的運(yùn)行。

一種基于圖像識(shí)別技術(shù)的智能鼠標(biāo)的處理方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：用戶發(fā)出圖像獲取命令到所述智能鼠標(biāo)；所述微處理器發(fā)出控制命令到圖像處理器，控制圖像處理器開始運(yùn)行；同時(shí)，微處理器發(fā)出控制命令到光源控制單元，控制冷陰極熒光燈發(fā)光，提供光源；

步驟2：用戶移動(dòng)鼠標(biāo)，在鼠標(biāo)移動(dòng)過程中，安裝于智能鼠標(biāo)底部的CCD攝像頭實(shí)時(shí)獲取圖像信號(hào)，圖像處理器對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行識(shí)別得出識(shí)別結(jié)果；

步驟3：若用戶在移動(dòng)過程中的速度超過了設(shè)定的閾值，微處理器控制報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒用戶放慢速度進(jìn)行鼠標(biāo)的移動(dòng)；

步驟4：圖像處理器將識(shí)別結(jié)果發(fā)送給微處理器，微處理器經(jīng)該結(jié)果經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸單元發(fā)送至上位機(jī)。

所述圖像處理器進(jìn)行圖像處理的方法包括以下步驟：

步驟1：CCD攝像頭實(shí)時(shí)獲取圖像信號(hào)，將圖像信號(hào)發(fā)送至圖像銳化模塊；

步驟2：圖像銳化模塊對(duì)接收到的圖像信號(hào)進(jìn)行銳化，將銳化處理后的圖像信號(hào)發(fā)送至二值化模塊；

步驟3：二值化模塊對(duì)接受到的圖像進(jìn)行二值化處理，將二值化處理后的圖像信號(hào)發(fā)送至邊緣閾值檢測(cè)模塊；

步驟4：邊緣閾值檢測(cè)模塊對(duì)接收到的圖像進(jìn)行邊緣閾值檢測(cè)處理，將閾值檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至文字匹配模塊；

步驟5：文字匹配模塊根據(jù)接收到的邊緣閾值檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行圖像識(shí)別和匹配，將匹配結(jié)果發(fā)送至微處理器。

所述閾值邊緣檢測(cè)模塊的閾值邊緣檢測(cè)方法包括以下步驟：

步驟1：采用隸屬度函數(shù)將待處理的圖像映射為一個(gè)模糊矩陣；

步驟2：設(shè)圖像 具有個(gè)灰度級(jí)，圖像大小為，模糊矩陣的元素 為圖像的隸屬度函數(shù)為：；其中，參數(shù)F=2；與的形狀有關(guān)；

步驟3：對(duì)進(jìn)行非線性變換，得到：

;

步驟4：對(duì)進(jìn)行逆變換，得到模糊增強(qiáng)后的圖像

步驟5：得到圖像的邊緣為：

。

本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。