一种设备的输入方法和装置与流程

本发明涉及输入技术领域，具体涉及一种设备的输入方法和装置。

背景技术：

现有技术中，一些智能设备(例如，虚拟现实设备)在用户使用时，能够实现眼球追踪技术，即虚拟现实设备屏幕上的光标随用户眼球的转动而移动，但支持眼球追踪功能的虚拟现实设备一般只提供注视点坐标以便定位光标，还需要借助外部输入设备来实现操作，输入操作效率低。另外，现有也有通过眨眼、闭眼、眯眼和转眼球等眼睛运动来完成指令输入的，但这种方式很难与用户正常的眼球活动区分开，进而在通过跟踪眼球运动进行输入操作容易产生误操作，影响输入的准确性。

技术实现要素：

本发明提供了一种设备的输入方法和装置，提高了设备输入的准确性和输入效率。

根据本发明的一个方面，提供了一种设备的输入方法，包括：

跟踪记录用户眼球的注视点在设备的显示屏幕上的运动，得到当前眼球注视点运动轨迹；

判断当前眼球注视点运动轨迹是否与运动轨迹库中的预设眼球注视点运动轨迹匹配；其中，预设眼球注视点运动轨迹指示在预设时间段内，眼球注视点在显示屏幕上按照预设长度范围运动的路径，运动轨迹库中包括多种预设眼球注视点运动轨迹，并且每个预设眼球注视点运动轨迹分别对应有输入指令；

如果当前眼球注视点运动轨迹与预设眼球注视点运动轨迹匹配，则利用匹配的眼球注视点运动轨迹确定出对应的输入指令，根据输入指令完成输入操作；

如果当前眼球注视点运动轨迹与预设眼球注视点运动轨迹不匹配，则不进行输入操作。

根据本发明的另一个方面，提供了一种设备的输入装置，包括：

跟踪记录模块，适于跟踪记录用户眼球的注视点在设备的显示屏幕上的运动，得到当前眼球注视点运动轨迹；

判断模块，适于判断当前眼球注视点运动轨迹是否与运动轨迹库中的预设眼球注视点运动轨迹匹配；其中，预设眼球注视点运动轨迹指示在预设时间段内，眼球注视点在显示屏幕上按照预设长度范围运动的路径，运动轨迹库中包括多种预设眼球注视点运动轨迹，并且每个预设眼球注视点运动轨迹分别对应有输入指令；

输入确定模块，适于如果当前眼球注视点运动轨迹与预设眼球注视点运动轨迹匹配，则利用匹配的眼球注视点运动轨迹确定出对应的输入指令，根据输入指令完成输入操作；如果当前眼球注视点运动轨迹与预设眼球注视点运动轨迹不匹配，则不进行输入操作。

本发明的有益效果是：本发明实施例的设备的输入方法和装置，跟踪记录用户眼球的注视点在设备的显示屏幕上，得到当前眼球注视点运动轨迹，将当前眼球注视点运动轨迹与运动轨迹库中的预设眼球注视点运动轨迹匹配，如果存在匹配的，则根据匹配的预设眼球注视点运动轨迹确定出对应的输入指令，根据输入指令完成输入，由于本实施例的预设眼球注视点运动轨迹是指示在预设时间段内，眼球注视点在显示屏幕上按照预设长度范围运动的路径，从而能够将用户眼球的正常注视活动和有意识的输入操作的注视活动区分开来，既提高了输入操作的效率，又保证了输入的准确性，满足了用户的需求，提高了设备的市场竞争力。

附图说明

图1是本发明一个实施例的设备的输入方法的流程示意图；

图2是本发明一个实施例的预设眼球运动轨迹的示意图；

图3是本发明一个实施例的设备的输入装置的结构框图。

具体实施方式

本发明的设计构思在于：针对现有技术中虚拟现实设备输入方式效率低下，准确性差的问题，本发明提出一种输入方案，该输入方案通过预先建立运动轨迹库，并在运动轨迹库中记录多种预设眼球注视点运动轨迹，各预设眼球注视点运动轨迹指示在预设时间段内，眼球注视点在显示屏幕上按照预设长度范围运动路径，并为各预设眼球注视点运动轨迹建立对应的输入指令，检测记录用户眼球运动，当获取的当前眼球注视点运动轨迹与一个预设眼球注视点运动轨迹匹配时，说明用户想要执行一个特定的输入操作，从而根据匹配关系确定出对应的输入指令来完成输入，与现有技术中需要借助其他输入设备(例如触摸板按键或者操作手柄)来完成虚拟现实设备的输入相比，大大提高了输入效率，并且避免了将用户正常的眼球注视活动错误识别为用户的眼球输入操作，提高了输入的准确性，满足了用户需求。

如图1所示，本实施例的设备的输入方法包括如下步骤：

步骤s101，跟踪记录用户眼球的注视点在设备的显示屏幕上的运动，得到当前眼球注视点运动轨迹；

步骤s102，判断当前眼球注视点运动轨迹是否与运动轨迹库中的预设眼球注视点运动轨迹匹配；根据判断结果不同相应执行步骤s103或者步骤s104。

其中，预设眼球注视点运动轨迹指示在预设时间段内，眼球注视点在显示屏幕上按照预设长度范围运动的路径，运动轨迹库中包括多种预设眼球注视点运动轨迹，并且每个预设眼球注视点运动轨迹分别对应有输入指令；

步骤s103，如果当前眼球注视点运动轨迹与预设眼球注视点运动轨迹匹配，则利用匹配的眼球注视点运动轨迹确定出对应的输入指令，根据输入指令完成输入操作；

步骤s104，如果当前眼球注视点运动轨迹与预设眼球注视点运动轨迹不匹配，则不进行输入操作。

由图1所示可知，本实施例的设备的输入方法，获取当前眼球注视点运动轨迹，判断当前眼球注视点运动轨迹是否与运动轨迹库中的预设眼球注视点运动轨迹匹配；如果匹配说明这是用户有意识的进行输入操作，则根据预设眼球注视点运动轨迹确定出输入指令，完成输入。不但提高了设备的输入效率而且避免了误识别，保证了输入的准确性，改善了设备的用户使用体验，提高了设备的市场竞争力。

以下结合图2对本申请的设备的输入方法的实现步骤进行更具体的说明。本实施例以设备为虚拟现实设备为例对输入方法进行说明，

首先，本实施例的技术方案构建和维护一个运动轨迹库，运动轨迹库中记录的是预设眼球注视点运动轨迹，预设眼球注视点运动轨迹都满足两个条件，一是时间条件，即，预设眼球注视点运动轨迹是在预设时间段内完成的运动的轨迹，二是预设长度范围条件，预设眼球注视点运动轨迹都是基于预设长度范围的运动的轨迹。

需要说明的是，这里的预设长度范围是根据预设半径长度确定出的，而预设半径长度又是根据设备的显示屏幕的视场角、相应的第二预设夹角值以及显示屏幕的分辨率确定得到的像素个数计算得到。

在显示系统中，视场角(fieldofview，简称fov)是显示屏幕边缘与观察点(即用户眼睛)连线的夹角。在头部保持静止的范围内，往上看到的显示屏幕的极限到往下看到的显示屏幕的极限限定的范围是垂直视场角，而往左看到的显示屏幕的极限到往右看到的显示屏幕极限限定的范围就是水平视场角，而虚拟现实设备的视场角一般指的是水平视场角。根据设备的显示屏幕的视场角(例如100度的水平视场角)以及获取的显示屏幕的分辨率(1200×1080)可以计算出视场角一度对应的像素个数，本领域技术人员知道，显示屏的分辨率就是屏幕上显示的像素个数，分辨率1200×1080的意思是水平方向含有像素点数为1200个，垂直方向像素点数为1080个。

经过计算1200÷100＝12，可知1度夹角对应的是像素点数为12。如果一个第二预设夹角值为10度，可以计算12×10＝120。一个实施例中如果用户眼球的注视点在预设时间内(如0.5秒)从当前点沿预设方向移出由120个像素点确定的范围并返回到所述当前点周围由一个半径长度(如30个像素点)确定的第二预设范围内时，则判断为一种预设眼球注视点运动轨迹，可以进行对应的输入操作。

本实施例中，之所以根据时间条件和预设长度范围条件预设眼球注视点的运动轨迹是本申请的发明人在提出本申请的技术方案时发现：现有技术通过跟踪眼球运动来完成输入的技术方案存在的容易将用户正常的眼球注视活动误识别为指示输入操作的眼球活动的问题。例如，当根据用户眼球注视一个目标的持续时间来判断用户是否想要进行选择操作时，存在着很难将用户短时间内注视某个目标的活动和一个有意识的进行输入的注视目标的活动区分开来，容易发生错误识别的问题。

而通过设置时间条件和预设长度范围条件，将同时满足时间条件和预设长度范围条件的眼球注视活动形成的轨迹作为预设眼球注视点运动轨迹记录到运动轨迹库中，从而为后续基于预设眼球注视点运动轨迹的匹配结果进行输入，提高输入操作的准确性提供了可能。

这里的预设眼球注视点运动轨迹包括：预设眼球注视点直线运动轨迹和预设眼球注视点曲线运动轨迹。

如图2所示，图2中示意了虚拟现实设备的屏幕，以及眼球的注视点，并同时示意了七种眼势。眼势，即预设眼球注视点运动轨迹。本发明实施例的输入方法引入眼势的概念，即，将眼球注视点的规律运动轨迹预设为眼势操作。具体是将眼球注视点从当前注视位置向特定方向移动超过一定夹角阈值(如10度)，并快速(如0.5秒内)返回原注视位置周围的预设范围内(如2度)的轨迹定义为一种眼势操作。上下左右四个方向可以定义为四种眼势操作(如图2中的眼势1-4)，眼势操作还可以是曲线运动轨迹(如，眼势7)，实际应用中可以通过设置角度阈值和时间阈值，将特定眼势操作与用户正常状态下的注视点活动有效区分开来，提高了利用眼球跟踪技术完成输入操作时的准确性。

本发明实施例中，预设眼球注视点直线运动轨迹包括：指示眼球注视点在预设时间段内从显示屏幕上的当前点直线移出由第一预设半径长度确定的第一预设范围并返回到起始点周围的由第二预设半径长度确定的第二预设范围内的路径，第二预设半径长度小于第一预设半径长度，且第一预设范围和第二预设范围均以所述当前点为圆心。

也就是说，一个实施例中可以设置一个时间段(如0.5秒)，然后计算用户眼球注视点从显示屏幕上的当前点沿特定方向直线移出由第一预设半径长度确定第一预设的范围并返回到起始点(即前述当前点)周围由第二预设半径长度确定的第二预设范围内的时间，将这个时间和预设时间段进行比较以确定是否为用以控制输入操作的眼球活动。

另外，为方便用户操作，考虑到用户眼球活动的习惯，本实施例中，预设眼球注视点直线运动轨迹包括指示眼球注视点从显示屏幕上的当前点向一方向沿直线移出由第一预设半径长度确定第一预设的范围的路径。

这里的方向为采用下述方式确定的方向之一：以显示屏幕为参考平面，以当前点作为原点建立平面直角坐标系得到该平面直角坐标系中水平轴的正半轴方向(即，左方)、水平轴的负半轴方向(即，右方)、、垂直轴的正半轴方向(即，上方)、垂直轴的负半轴方向(即，下方)；以及与平面直角坐标系中的水平轴或垂直轴之间呈第一预设夹角(如45度夹角)的倾斜方向(即，斜方)。

例如，一种预设眼球注视点直线运动轨迹为图2所示的眼势1，眼势1指示了眼球注视点预设时间段内从显示屏幕上的当前点沿上方直线移出由第一预设半径长度确定的第一预设范围，并直线移动返回至起始点(即，前述当前点)周围的以第二预设半径长度确定的第二预设范围内的路径；这里的预设半径长度的计算前面已有说明，指的是根据设备的显示屏幕的视场角、相应的第二预设夹角值以及显示屏幕的分辨率确定得到的像素个数。

此外，运动轨迹库中还包括预设眼球注视点曲线运动轨迹，其中，预设眼球注视点曲线运动轨迹包括指示眼球注视点在预设时间段内从显示屏幕上的当前点按预定义曲线移动的路径。一种预设眼球注视点曲线运动轨迹为图2所示的眼势7。

需要说明的是，图2中的眼势仅为示意性举例说明，本发明实施例的预设眼球注视点运动轨迹不限于此，可以根据需求进行预定义，如预定义为以当前点为起点，按顺时针或逆时针在预设时间段内完成半径不小于预设值的划圆弧或圆圈的动作的轨迹为一种预设眼球注视点曲线运动轨迹。只要能够保证预定义的曲线运动轨迹可以将用户眼球注视点的正常活动和有意识的用以完成输入操作的眼球注视点的活动区分开来即可。

在构建了运动轨迹库，并为运动轨迹库中的各预设眼球注视点运动轨迹设置了对应的输入指令(这里的输入指令包括：方向指令以及确定指令和取消指令，方向指令例如向上指令，向下指令等)之后，本实施例的输入方法虚拟现实设备在开启眼球跟踪输入功能时，跟踪记录用户眼球的注视点在设备的显示屏幕上的运动，得到当前眼球注视点运动轨迹。

然后，判断当前眼球注视点运动轨迹是否与运动轨迹库中的预设眼球注视点运动轨迹匹配；

如果当前眼球注视点运动轨迹与预设眼球注视点运动轨迹匹配，则利用匹配的眼球注视点运动轨迹确定出对应的输入指令，根据输入指令完成输入操作；如果当前眼球注视点运动轨迹与预设眼球注视点运动轨迹不匹配，则不进行输入操作。

一种实现方式中，本实施例的方法还获取眼球在显示屏幕上的注视点的位置信息，即，获取眼球注视点在屏幕的位置坐标(x1，y1)信息，其中x可为水平方向，y可为垂直方向。然后，控制显示屏幕上的光标移动到与注视点位置信息对应的位置；

当根据预设眼球注视点运动轨迹确定出的输入指令指示确定时，根据输入指令对光标的位置对应的内容执行确定操作，如点击按钮，当输入指令指示取消时，根据输入指令对光标的位置对应的内容执行取消操作，如取消对话框。如此，实现了对内容的确定或取消等输入操作，避免了借助外部输入设备完成输入，提高了输入效率。

由上可知，本发明实施例的技术方案具有利用眼球跟踪技术实现输入的输入效率高的优点，仅通过检测和识别用户的眼势操作即可实现指令输入，与需要借助外部输入设备完成输入的方式相比，提高了设备使用的简便性和输入效率，此外，通过预设特定的眼势操作，将用户正常状态下的注视点活动和有意识的用以进行输入操作的眼球注视点活动有效区分开来，保证了指令输入操作的准确性，提高了设备的用户体验。

本发明实施例还提供了一种设备的输入装置，图3是本申请一个实施例的设备的输入装置的结构框图，如图3所示，设备的输入装置300包括：

跟踪记录模块301，适于跟踪记录用户眼球的注视点在设备的显示屏幕上的运动，得到当前眼球注视点运动轨迹；

判断模块302，适于判断当前眼球注视点运动轨迹是否与运动轨迹库中的预设眼球注视点运动轨迹匹配；其中，预设眼球注视点运动轨迹指示在预设时间段内，眼球注视点在显示屏幕上按照预设长度范围运动的路径，运动轨迹库中包括多种预设眼球注视点运动轨迹，并且每个预设眼球注视点运动轨迹分别对应有输入指令；

输入确定模块303，适于如果当前眼球注视点运动轨迹与预设眼球注视点运动轨迹匹配，则利用匹配的眼球注视点运动轨迹确定出对应的输入指令，根据输入指令完成输入操作；如果当前眼球注视点运动轨迹与预设眼球注视点运动轨迹不匹配，则不进行输入操作。

本实施例的设备例如是虚拟现实设备，则该装置应用于虚拟现实设备中。

在一个实施例中，运动轨迹库中包括预设眼球注视点直线运动轨迹；预设眼球注视点直线运动轨迹包括：指示眼球注视点在预设时间段内从显示屏幕上的当前点按预设方向沿直线移出由第一预设半径长度确定的第一预设范围，并返回到由第二预设半径长度确定的第二预设范围内的路径，第二预设半径长度小于第一预设半径长度，且第一预设范围和第二预设范围均以所述当前点为圆心。

在一个实施例中，运动轨迹库中包括预设眼球注视点曲线运动轨迹；预设眼球注视点曲线运动轨迹包括：指示眼球注视点在预设时间段内从显示屏幕上的当前点按预定义曲线移动的路径。

在一个实施例中，预设方向为通过如下方式确定的方向之一：

以显示屏幕为参考平面，以当前点作为原点建立平面直角坐标系得到的该平面直角坐标系中水平轴的正半轴方向、水平轴的负半轴方向、垂直轴的正半轴方向、垂直轴的负半轴方向，以及与平面直角坐标系的水平轴或垂直轴之间呈预设阈值夹角的倾斜方向；

第一预设半径长度和第二预设半径长度是根据设备的显示屏幕的视场角、相应的第二预设夹角值以及显示屏幕的分辨率确定得到的像素个数。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

综上，本发明实施例的设备的输入方法和装置，实现了提高输入操作效率，保证输入的准确性，满足了用户的需求，提高了设备的市场竞争力的有益效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围以权利要求的保护范围为准。