一种基于眼部区域运动特征提取与跟踪的鼠标系统

摘要

一种基于眼部区域运动特征提取与跟踪的鼠标系统，整个系统由视频采集单元、图像处理及其特征提取单元、目标跟踪单元和信号转换输出单元构成。视频采集单元获取包括整个面部信息的连续视频信号；图像处理及其特征提取单元建立眼部区域特征模板；目标跟踪单元基于模板匹配算法和卡尔曼滤波算法对眼部运动进行检测与跟踪，并分别在水平和垂直方向建立电脑光标运动控制信号。信号转换输出单元基于积分算法将光标运动控制信号转换成PS/2鼠标数据格式。本发明为残疾人及特殊行业需求的工作人员提供一种不需双手的鼠标操作系统，基于模板匹配及卡尔曼滤波的眼部运动检测与跟踪算法提供了灵敏、可靠和稳定的光标控制方式。

主权项

1.一种基于眼部运动特征提取与跟踪的鼠标控制系统，其特征在于：整个系统由视频采集单元、图像处理及其特征提取单元、目标跟踪单元和信号转换输出单元构成。视频采集单元置于电脑显示屏或其他用户面对的设备上，视频采集单元获取包括整个面部信息及其它背景信息的连续视频信号，并输出至图像处理及其特征提取单元。图像处理及其特征提取单元进行面部图像的初始化，包括转换成灰度图象，并提高其对比度，去除头发、衣服和背景噪声，提取包括眉毛与眼睛的眼部特征。目标跟踪单元建立眼部特征模板并进行眼部运动检测与跟踪，由眼部运动信号在水平与垂直方向上分别建立电脑光标运动控制信号。信号转换输出单元将前一单元生成的光标运动控制信号转换成串行鼠标或PS/2鼠标数据格式。信号转换输出单元连接电脑硬件，将鼠标控制信号输入给电脑。