专利名称：一种基于眨眼特征提取控制拍摄的眼镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用眨眼特征来控制拍摄的眼镜，属于人机交互、数字图像处理技术领域。
背景技术：
随着科学技术的发展，新型的人机交互方式层出不穷，其中语音控制、动作控制等技术已经得到了较广泛的应用。利用眨眼信息实现人机交互，也是一种新型人机交互方式。 现有的与眨眼相关的交互方式都要通过眼睛定位、眼睛跟踪等过程从整个人脸的图像中提取出眨眼信息，这样的方法过程繁琐、计算量大且误判率高。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是通过眨眼实现人机交互并进而控制摄像头实现拍照、录像等功能。本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案一种基于眨眼特征提取控制拍摄的眼镜，包括供电电源、前端摄像头、后端摄像头、微处理器、存储器；其中，所述前端摄像头、后端摄像头、存储器分别与微处理器相连接；所述前端摄像头设置在眼镜框外部的正前方对着使用者的视野方向，用于拍摄图像；所述后端摄像头设置在眼镜框的内侧正对使用者眼睛的方向，用于提取使用者的单只眼睛图像；所述微处理器内置在眼镜架中，用于实时地接收后端摄像头的图像，并对接收的图像进行处理后发出相应的控制信号控制前端摄像头进行拍摄；所述存储器内置在眼镜架中，用于存储摄像头拍摄的图像。优选的，本实用新型的基于眨眼特征提取控制拍摄的眼镜还包括蓝牙装置，所述蓝牙装置分别与微处理器、存储器相连接，用于将拍摄图像发送至外部设备。优选的，本实用新型的基于眨眼特征提取控制拍摄的眼镜的后端摄像头采用 0MNIVISI0N公司的0V7675摄像头。优选的，本实用新型的基于眨眼特征提取控制拍摄的眼镜的前端摄像头采用 0MNIVISI0N公司的0V3640摄像头。优选的，本实用新型的基于眨眼特征提取控制拍摄的眼镜的微处理器的型号为 TMS320C6742。本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果现有的眨眼交互技术，是对使用者的整个面部拍照，其缺点是需要眼睛定位和眼睛跟踪等技术来找到眼睛所在区域。本实用新型中，由于将摄像头嵌入使用者的眼镜中，故摄像头与使用者眼睛相对静止，并且眼睛几乎占据了摄像头的全部视野，所以不需要眼睛定位、眼睛跟踪等过程，极大地简化了操作。
图1是本实用新型的装置模块结构图。图2是本实用新型的拍摄眼镜正面示意图。图3是本实用新型的拍摄眼镜背面示意图。图4是本实用新型工作时基于的眨眼特征提取控制方法的流程图。图中标号解释1-前端摄像头；2-后端摄像头。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明如图1所示，本实用新型的拍摄眼镜包括电源、前端摄像头、后端摄像头、微处理器、存储器；其中，所述前端摄像头、后端摄像头、存储器、电源分别与微处理器相连接；前端摄像头拍摄对着使用者的视野方向的图像，后端摄像头提取使用者的单只眼睛图像；微处理器实时地接收后端摄像头的图像，并对接收的图像进行处理后发出相应的控制信号控制前端摄像头进行拍摄，然后将拍摄的图像存在存储器中。同时，通过蓝牙装置可以将拍摄的图像传输至外部设备，如手机或平板电脑，可以对前端摄像头拍摄的图像进行查看。如图2所示，嵌在眼镜框内的前端摄像头对着使用者的视野方向，当收到控制信号时，做出相应的动作。前端摄像头对像素要求较高，可以采用0V3640摄像头，该型号摄像头像素为300万还带有自动对焦功能。如图3所示，后端摄像头对着使用者的单只眼睛，持续监测使用者的眨眼状态， 并持续输出眼睛的图像；后端摄像头对像素的要求不高，故可以采用0MNIVISI0N公司的 0V7675摄像头。如图4所示，本实用新型基于的眨眼特征提取控制方法的流程如下1)系统开始后，微处理器初始化摄像头以设定其工作方式，同时设定m个预定特征值；2)初始化之后，摄像头即按照设定的方式拍摄并输出图像；3)微处理器读取每一张摄像头输出的图像，并计算出每幅图像的特征值同时保存特征值；4)一段时间后，当保存的特征值数量达到η时，微处理器分析这η个特征值的分布情况，并清空现存的特征值；5)判断η个特征值的分布是否符合预定的特征值如果符合任一预定特征值，则发出与该特征值对应的控制信号控制外围设备完成相应的动作，然后返回步骤3)开始重复上述过程；若该特征值对应的是结束命令，则系统停止运行；如果不符合任一预定特征值，则系统直接回到步骤3)重复上述过程。下面以拍摄眼镜为例，介绍其工作过程如下步骤101，开启电源后，微处理器自动初始化前端摄像头和后端摄像头，使其按预定的方式工作，其中包括设定后端摄像头以30FPS的帧率输出黑白图像。步骤102，初始化完成以后，后端摄像头即开始了对使用者眼睛的监测，并持续输出图像。微处理器接收后端摄像头输出的每幅图像并实时地计算该图像的特征值，同时要将求得的特征值保存至存储器中。步骤103，当持续时间为 秒，微处理器保存的特征值数量应为30 个，此时微处理器分析30 个特征值的分布情况如果得出其分布情况符合预定特征X，则认为前is时间内用户的眨眼符合特征X， 此时处理器发出控制信号以控制外部设备完成相应动作，随后微处理器清空保存的所有特征值并重新开始上述过程；如果预定的特征中有一个对应关机的命令，并且当使用者眨眼符合此特征，则设备关机。如果特征值的分布不符合任一预定特征，则微处理器直接清空特征值并重新开始上述过程。同时上述过程中，预定特征对应的命令包括拍照或录像，则前端摄像头收到命令后完成相应的动作，并把得到的图像或视频保存。拍摄图像保存的方法有很多，此处仅举两个可行的例子其一，在眼镜架内内嵌一个SD读卡槽，使用时在其中插入SD卡，拍摄所得的图片或视频直接存在SD卡内，这样使用者可以方便地将SD卡内保存的信息转存到个人电脑上。 其二，在眼镜架上安装一个蓝牙发射器，并通过蓝牙与带有蓝牙功能的智能手机建立连接， 拍摄所得的图像或视频通过蓝牙信号传输给手机，这样拍摄所得可以直接在手机中保存。下面对本实用新型中涉及的特征值计算的方法举例特征值的选择是不唯一的，比如将每幅图像与模板图像的差图像上每个像素点灰度值的平方和作为特征值，下文简称“方差”。同时，特征值也可以选择为差图像上每个像素点灰度的和或者三次方和；或者先对灰度图像本身进行运算，如先平方或乘以一个系数，然后再与模板图像作差，总之特征值的选择是多种多样的。下面以方差作为特征值，介绍计算方差的方法如下设P为模板图像，Q为待求得图像，设图像的分辨率为M X N，T1=Q-P为图像 Q与模板P的差图像，Τ；."为差图像上第i行、第j列的像素点灰度值，则特征值D=
权利要求1.一种基于眨眼特征提取控制拍摄的眼镜，其特征在于包括供电电源、前端摄像头、 后端摄像头、微处理器、存储器；其中，所述前端摄像头、后端摄像头、存储器分别与微处理器相连接；所述前端摄像头设置在眼镜框外部的正前方对着使用者的视野方向，用于拍摄图像；所述后端摄像头设置在眼镜框的内侧正对使用者眼睛的方向，用于提取使用者的单只眼睛图像；所述微处理器内置在眼镜架中，用于实时地接收后端摄像头的图像，并对接收的图像进行处理后发出相应的控制信号控制前端摄像头进行拍摄；所述存储器内置在眼镜架中，用于存储摄像头拍摄的图像。
2.根据权利要求1所述的基于眨眼特征提取控制拍摄的眼镜，其特征在于还包括蓝牙装置，所述蓝牙装置分别与微处理器、存储器相连接，用于将拍摄图像发送至外部设备。
3.根据权利要求1所述的基于眨眼特征提取控制拍摄的眼镜，其特征在于所述后端摄像头采用0MNIVKI0N公司的0V7675摄像头。
4.根据权利要求1所述的基于眨眼特征提取控制拍摄的眼镜，其特征在于所述前端摄像头采用0MNIVISI0N公司的0V3640摄像头。
5.根据权利要求1所述的基于眨眼特征提取控制拍摄的眼镜，其特征在于所述微处理器的型号为TMS320C6742。
专利摘要本实用新型公开了一种基于眨眼特征提取控制拍摄的眼镜，属于人机交互、数字图像处理技术领域。该拍摄眼镜包括电源、前端摄像头、后端摄像头、微处理器、存储器，其中前端摄像头设置在眼镜框外部的正前方对着使用者的视野方向；后端摄像头设置在眼镜框的内侧正对使用者眼睛的方向；微处理器内置在眼镜架中，实时地接收后端摄像头的图像，对接收的图像进行处理后发出相应的控制信号控制前端摄像头进行拍摄，存储器用于存储拍摄的图像。本实用新型通过眨眼特征提取实现人机交互并进而控制外部设备，相对于现有的眨眼交互技术，不需要眼睛定位、眼睛跟踪等过程，极大地简化了操作。
文档编号G02C11/00GK202159199SQ20112026240
公开日2012年3月7日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年7月25日
发明者金宇 申请人:金宇