专利名称：移动终端及其控制页面滚动的方法
技术领域：
本发明涉及移动终端显示技术领域，尤其涉及一种移动终端及其控制页面滚动的方法。
背景技术：
随着智能移动终端的不断发展，移动终端的屏幕越来越大，用户在其有限的聚集视野范围内通常难以将整个屏幕的内容尽收眼底，经常需要移动视线才能将整个屏幕的内容读完。而且现在显示在移动终端上的网页、电子书、文档、短信息等内容容量也一般都比较大，大部分情况下无法一次性将所有内容如网页内容显示在一个屏幕上，需要使屏幕的页面内容上下滚动，以使内容能够完全显示。现有控制页面上下滚动显示的方法主要是通过手指在屏幕上拖动，从而使屏幕显示内容随着手指拖动的方向而移动。例如，当需要查看或阅读屏幕下方未显示的内容时，需要用手指按住屏幕向上拖动以显示屏幕下方未显示的内容；或当需要查看或阅读屏幕上方未显示的内容时，需要用手指按住屏幕向下拖动以显示屏幕上方未显示的内容。然而，当用户长时间进行阅读一个较长的文档时，需要频繁手动滑动屏幕来使得页面上下滚动，操作繁琐，且容易造成手指疲劳。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的只能手动滑动屏幕来使得页面上下滚动的缺陷，提供一种移动终端及其控制页面滚动方法，可以通过转动眼球或移动头部准确地控制移动终端的屏幕页面滚动，提高了用户的体验。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种移动终端控制页面滚动的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤S1、通过摄像头逐帧扫描用户脸部的图像；S2、接收所述摄像头所扫描的用户脸部图像，并基于一预设的基准坐标系确定用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标；S3、当用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标均符合各自的预设规则时，控制移动终端的显示屏执行相应的页面滚动操作。优选地,所述步骤S3进一步包括S3a、当用户脸部图像上瞳孔的当前纵坐标值大于或等于一预设的第一纵坐标基准值，且该瞳孔的当前纵坐标值的维持时间大于或等于一预设的时间阈值，同时用户脸部图像上眼角的当前位置坐标在一预设的眼角位置坐标范围之内时，控制页面向上滚动；S3b、当用户脸部图像上瞳孔的当前纵坐标值小于或等于一预设的第二纵坐标基准值，且该瞳孔的当前纵坐标值的维持时间大于或等于上述时间阈值，同时用户脸部图像上眼角的当前位置坐标在上述眼角位置坐标范围之内时，控制页面向下滚动。优选地，所述方法还包括以下步骤
SOa、在所述步骤SI之前，当调整好移动终端和用户的相对位置后，通过摄像头捕获一幅图像，并对该图像进行坐标化处理，以建立所述基准坐标系；SOb、设置所述第一纵坐标基准值、所述第二纵坐标基准值和所述眼角位置坐标范围。优选地，在所述步骤S2中，所述确定用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标的操作包括S2a、在所述摄像头所扫描的用户脸部图像中捕捉用户眼睛虹膜的当前轮廓；S2b、在该虹膜的当前轮廓上任选三个离散的点，并基于预设的基准坐标系确定该三个点各自的位置坐标；S2c、根据该三个点各自的位置坐标确定该虹膜的当前轮廓的中心点的位置坐标，以作为用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标；所述确定用户脸部图像上眼角的当前位置坐标的操作包括S2d、在所述摄像头所扫描的用户脸部图像中捕捉用户眼睛的当前轮廓；S2e、确定该用户眼睛当前轮廓中的眼角位置，并基于所述预设的基准坐标系确定用户脸部图像上眼角的当前位置坐标。优选地，所述方法还包括以下步骤根据眼球控制页面滚动功能的启动指令，启动眼球控制页面滚动功能，以执行所述步骤SI至S3。本发明还提供一种移动终端，包括摄像头、中央处理器和显示屏，其中，所述中央处理器包括瞳孔位置确定模块、眼角位置确定模块和滚动控制模块，其中摄像头，用于逐帧扫描移动终端朝向的用户脸部的图像；瞳孔位置确定模块，用于接收所述摄像头所扫描的用户脸部图像，并基于一预设的基准坐标系确定用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标；眼角位置确定模块，用于接收所述摄像头所扫描的用户脸部图像，并基于一预设的基准坐标系确定用户脸部图像上眼角的当前位置坐标；滚动控制模块，用于当用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标均符合各自的预设规则时，控制显示屏执行相应的页面滚动操作。优选地，所述滚动控制模块进一步用于当用户脸部图像上瞳孔的当前纵坐标值大于或等于一预设的第一纵坐标基准值，且该瞳孔的当前纵坐标值的维持时间大于或等于一预设的时间阈值，同时用户脸部图像上眼角的当前位置坐标在一预设的眼角位置坐标范围之内时，控制页面向上滚动；当用户脸部图像上瞳孔的当前纵坐标值小于或等于一预设的第二纵坐标基准值，且该瞳孔的当前纵坐标值的维持时间大于或等于上述时间阈值，同时用户脸部图像上眼角的当前位置坐标在上述眼角位置坐标范围之内时，控制页面向下滚动。优选地，所述中央处理器还包括校准设置模块和坐标化处理模块，其中，所述校准设置模块用于调用所述坐标化处理模块对通过所述摄像头所捕获的一幅图像进行坐标化处理，以建立所述基准坐标系；调用所述瞳孔位置确定模块设置所述第一纵坐标基准值和所述第二纵坐标基准值，以及调用所述眼角位置确定模块设置所述眼角位置坐标范围。优选地，所述瞳孔位置确定模块进一步用于在所述摄像头所扫描的用户脸部图像中捕捉用户眼睛虹膜的当前轮廓；在该虹膜的当前轮廓上任选三个离散的点，并基于预设的基准坐标系确定该三个点各自的位置坐标；根据该三个点各自的位置坐标确定该虹膜的当前轮廓的中心点的位置坐标，以作为用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标；所述眼角位置确定模块进一步用于在所述摄像头所扫描的用户脸部图像中捕捉用户眼睛的当前轮廓；确定该用户眼睛当前轮廓中的眼角位置，并基于所述预设的基准坐标系确定用户脸部图像上眼角的当前位置坐标。优选地，所述中央处理器还包括启动模块，所述启动模块用于根据眼球控制页面滚动功能的启动指令，启动眼球控制页面滚动功能，以启动所述摄像头、所述瞳孔位置确定模块、所述眼角位置确定模块和所述滚动控制模块执行相应的操作。实施本发明的技术方案，具有以下技术效果无需以手指拖动移动终端的屏幕页面使其滚动，仅通过转动眼球或移动头部就可以准确地控制移动终端的屏幕页面滚动，使用简单方便。而且本发明可以较佳地避免用户无意识的眼睛转动或头部移动而造成页面误滚动的情况，提高了用户的体验。同时，本发明不需要专门的传感器来跟踪用户眼部动作，实现成本较低。此外，可供用户根据自身的情况随时随地对向上/向下滚动的判断规则进行校准设置，以获得更佳更准确的页面滚动操作。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是本发明的移动终端第一实施例的功能模块方框图；图2是本发明的移动终端第二实施例的功能模块方框图；图3是图1所示的移动终端用以确定用户脸部当前图像上眼睛瞳孔的当前位置坐标的示意图；图4是图1所示的移动终端中滚动控制模块的操作流程图；图5是本发明的移动终端控制页面滚动的方法第一实施例的流程图；图6是本发明的移动终端控制页面滚动的方法第二实施例的流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。在本发明的技术方案中，根据用户眼睛的位置信息来控制屏幕页面上下滚动，当用户在阅读较长的文档时，通过移动终端的前置摄像头扫描用户脸部的当前图像，以获取用户眼睛的瞳孔和眼角的位置信息，根据用户瞳孔和眼角的当前位置信息来判断是否需要将屏幕页面上下滚动。从而不需要用户手动去滑动屏幕进行查看，解决了用户在阅读较长文档时需频繁伸手滑动屏幕或在天气寒冷时不想去伸手滑动屏幕的问题。例如，当用户浏览移动终端的屏幕页面内容时，如果用户的眼睛当前正对着屏幕中部，那么当用户希望阅读屏幕上部或下部的内容时，可通过向上或向下转动眼睛，或稍微抬头或低头，控制屏幕页面上下滚动，以使得屏幕上部或下部的内容进入用户视野之内。特别地，这里所述的移动终端可以是手机、平板电脑、PDA等。图1是本发明的移动终端第一实施例的逻辑结构图。如图1所示，在本实施例中，移动终端包括摄像头100、中央处理器200和显示屏300。中央处理器200包括瞳孔位置确定模块201、眼角位置确定模块202和滚动控制模块203。其中，摄像头100用于逐帧扫描移动终端朝向的用户脸部的当前图像；瞳孔位置确定模块201所扫描的用户脸部图像，并基于一预设的基准坐标系确定用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标；眼角位置确定模块202用于接收摄像头100所扫描的用户脸部图像，并基于一预设的基准坐标系确定用户脸部图像上眼角的当前位置坐标；滚动控制模块203用于当用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标均符合各自的预设规则时，控制显示屏300执行相应的页面滚动操作。在本实施例中，摄像头100可以是内置于移动终端中的前置摄像头，位于移动终端的正面。当启动眼球控制页面滚动功能时，摄像头100启动，在后台运行，逐帧扫描移动终端前方的用户的当前图像，并将其所捕获的当前图像发送到中央处理器200以捕捉用户眼睛的当前位置信息。较佳地，中央处理器200还可包括一启动模块(图中未示出)，用于根据眼球控制页面滚动功能的启动指令，启动眼球控制页面滚动功能，以启动摄像头100、瞳孔位置确定模块201、眼角位置确定模块202和滚动控制模块203执行相应的操作。特别地，这里所述的眼球控制页面滚动功能的启动，可以是系统自动启动的，也可以是用户主动启动的，例如用户可以通过一种策略如通过一个功能开关(物理键和/或虚拟键)来启动或关闭眼球控制页面滚动功能。当用户阅读内容时，眼睛的瞳孔正对着阅读的内容，因此，可以将瞳孔当前的位置视为眼睛对焦的位置，从而根据瞳孔位置的不同进行相应的匹配以控制相应的页面滚动。在本实施例中，通过瞳孔位置确定模块201来接收摄像头100所扫描的用户脸部图像，并基于预设的基准坐标系确定用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标。特别地，这里预设的基准坐标系是通过对一幅图像进行坐标化处理后而建立的，后续的位置坐标的确定以该基准坐标系为基准。此外，由于瞳孔的颜色和虹膜(即眼球中黑色部分)的颜色非常相近，通过前置摄像头难以捕捉到眼睛瞳孔的位置，所以可以通过先定位到虹膜部分的轮廓，眼睛的虹膜部分和眼白部分对比较为强烈，因此容易确认。而眼睛的虹膜部分可以认为是一个圆形区域，而瞳孔位于虹膜部分的中心位置，从而可以根据一定的算法确定眼睛瞳孔的位置。因此，参考图3，瞳孔位置确定模块201确定用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标的操作具体实现如下1、在摄像头100所扫描的用户脸部图像中捕捉用户眼睛虹膜的当前轮廓3，由于虹膜与眼白部分的颜色对比强烈，因此，可以利用现有的相关图像算法捕捉到虹膜的当前轮廓3，在此不再赘述；2、在该虹膜的当前轮廓3上任选三个离散的点，假设分别设为A、B、C，并基于预设的基准坐标系，分别确定三个点在预设的基准坐标系所确立的坐标系中的位置坐标，假设A的位置坐标为(xl, yl), B的位置坐标为(x2, y2), C的位置坐标为(x3, y3)；3、作出任意两条由任意两点形成的线段的垂直平分线，如A和B之间线段AB的垂直平分线L1，B和C之间线段BC的垂直平分线L2。LI和L2的相交点D (x4, y4)即为虹膜的轮廓3的中心点，根据A、B、C三点的位置坐标便可确定中心点D (x4, y4)的位置坐标，并以中心点D (x4，y4)的位置坐标作为用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标。在本实施例中，除了确定用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标外，还通过眼角位置确定模块202来接收摄像头100所扫描的用户脸部图像，并基于预设的基准坐标系确定用户脸部图像上眼角的当前位置坐标。考虑到当用户脸部整体向下或向上移动时，瞳孔也会相对向下或向上移动，如果此时用户是无意识的较大范围地整体移动脸部，瞳孔也会较大范围地移动，会导致用户要阅读的内容不在范围之内，影响使用，这是用户不希望发生的。本发明选用眼角位置判断整个脸部移动的范围是否在允许范围之内，从而避免上述情况的发生，以避免移动终端屏幕页面发生误滚动。较佳地，眼角位置确定模块202确定用户脸部图像上眼角的当前位置坐标的操作具体实现如下1、在摄像头100所扫描的用户脸部图像中捕捉用户眼睛的当前轮廓，由于眼睛与脸部皮肤部分的颜色对比强烈，因此，可以利用现有的相关图像算法捕捉到眼睛的轮廓，在此不再赘述；2、确定该用户眼睛当前轮廓中的眼角位置，并基于预设的基准坐标系确定用户脸部图像上眼角的当前位置坐标。由于眼角相对于脸部位置是固定的，其移动可代表脸部的移动，而且眼角位于眼睛轮廓的拐角处，容易识别，同样可以利用现有的相关图像算法确定到眼角的位置，这里的眼角可以是内侧眼角，也可以是外侧眼角，可根据具体实现而决定。确定眼角位置后，基于预设的基准坐标系，确定该眼角位置在预设的基准坐标系中的位置坐标。在本实施例中，在瞳孔位置确定模块201和眼角位置确定模块202分别确定用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标后，分别将用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标发送到滚动控制模块203。滚动控制模块203接收用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标，并分别对其进行判断，当用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标是否均符合各自预设规则时，控制移动终端的显示屏300执行相应的页面滚动操作。例如，当用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标均符合向上滚动的规则时，则控制移动终端的显示300执行页面向上滚动的操作；当用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标均符合向下滚动的规则时，则控制移动终端的显示300执行页面向下滚动的操作；若用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标均不符合或其一不符合预设规则时，则不控制显示屏300执行页面滚动操作。滚动控制模块203具体操作流程如图4所示，具体包括以下步骤步骤401 :接收用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标，继续执行步骤402 ；步骤402 :将用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和预设的第一纵坐标基准值进行比较，判断用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标的纵坐标值是否大于或等于第一纵坐标基准值，且该瞳孔的当前纵坐标值的维持时间大于或等于一预设的时间阈值，若是，则执行步骤403，若否，则执行步骤406。其中，这里的第一纵坐标基准值为预设的向上滚动的纵坐标基准值。此外，这里的用户脸部图像上瞳孔的当前纵坐标值的维持时间大于或等于一预设的时间阈值是指用户瞳孔在其纵坐标值大于或等于第一纵坐标基准值时停留了一段时间。例如，可以根据实际应用，将该时间阈值设置为300ms、400ms、500ms等。步骤403 :接收用户脸部图像上眼角的当前位置坐标，继续执行步骤404 ；步骤404 :判断用户脸部图像上眼角的当前位置坐标是否在预设的眼角位置坐标范围之内，若是，则执行步骤405，若否，则不执行页面滚动操作。其中，较佳地，该眼角位置坐标范围可以是其纵坐标值的范围，例如纵坐标值在Yl和Y2之间，可表示为[Y1，Y2]。因此，可判断用户脸部图像上眼角的当前位置坐标的纵坐标值是否大于或等于Yl且小于或等于Y2。步骤405 :控制屏幕页面向上滚动；步骤406 :将用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标的纵坐标值和预设的第二纵坐标基准值进行比较，判断用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标的纵坐标值是否小于或等于第二纵坐标基准值，且该瞳孔的当前纵坐标值的维持时间大于或等于上述时间阈值，若是，则执行步骤407，若否，则不执行页面滚动操作。其中，这里的第二纵坐标基准值为预设的向下滚动的纵坐标基准值。此外，这里的用户脸部图像上瞳孔的当前纵坐标值的维持时间大于或等于上述时间阈值是指用户瞳孔在其纵坐标值小于或等于第二纵坐标基准值时停留了一段时间。步骤407 :接收用户脸部图像上眼角的当前位置坐标，继续执行步骤408 ；步骤408 :判断用户脸部图像上眼角的当前位置坐标是否在上述眼角位置坐标范围之内，若是，则执行步骤409，若否，则不执行页面滚动操作。步骤409 :控制屏幕页面向下滚动。在该操作中，在用户瞳孔的纵坐标值满足基准值时，还需判断其是否停留了一段时间，主要是为了防止在阅读过程中，无意识的瞳孔运动造成误滚动的情况。由于在阅读过程中，眼球可能会无意识运动，并可能在瞬间满足滚动的条件，但此种情况时间很短。为了防止误滚动，可以在在瞳孔位置满足纵坐标基准值的条件时判断眼睛是否驻留足够的时间(驻留的时间可根据多次实践得出，使得既可以避免无意识眼球运动造成的影响，又可以避免用户觉得时间过长而反应不够灵敏)，区别是主动移动眼球进行滚动，还是无意识移动眼球的情况。此外，如果摄像头100无法获取当前所需的坐标值，按照不满足规则处理，屏幕页面不进行滚动。图2是本发明的移动终端第二实施例的逻辑结构图。如图2所示，在本实施例中，移动终端包括摄像头100、中央处理器200和显示屏300。中央处理器200除了包括瞳孔位置确定模块201、眼角位置确定模块202和滚动控制模块203之外，还包括校准设置模块204和坐标化处理模块205。校准设置模块204用于调用所述坐标化处理模块205对通过摄像头100所捕获的一幅图像进行坐标化处理，以建立一基准坐标系；还用于调用所述瞳孔位置确定模块201设置第一纵坐标基准值和第二纵坐标基准值，以及调用眼角位置确定模块202设置眼角位置的预设范围。在本实施例中，用户可以通过一种策略如通过一个功能开关(物理键和/或虚拟键)来启动校准设置功能。实际操作中，首先，确定基准坐标系。具体地，用户调整好其与手机的相对位置，启动校准设置功能，摄像头100捕获一幅当前图像作为基准图像，校准设置模块204调用坐标化处理模块205对通过摄像头100所捕获的这幅基准图像进行坐标化处理，以建立一基准坐标系。这里的坐标化处理是指，如通过获取图像的分辨率，建立一个平面坐标系，图像的左上角作为坐标原点，向右方向作为横坐标的正方向，向下方向作为纵坐标的正方向，以当前捕获图像的像素为单位，对图像的沿横坐标正方向和纵坐标正方向进行分割，例如，若图像分辨率为1024X768，则将图像在横坐标上进行1024等分，纵坐标进行768等分，这样便建立了一个横坐标1024等分、纵坐标768等分的基准坐标系。后续的位置坐标的确定以该基准坐标系为基准。其次，设置第一纵坐标基准值和第二纵坐标基准值。具体地，用户眼睛看向屏幕下部，如眼球向下转动或稍微低头，通过摄像头100捕获此时的用户脸部图像，并调用瞳孔位置确定模块201确定用户瞳孔在基准坐标系中的位置坐标并保存，且将其纵坐标值设置为第一纵坐标基准值，即屏幕页面向上滚动的纵坐标基准值；同时，调用眼角位置确定模块202确定用户眼角在基准坐标系中的位置坐标(如(x2’，y2’))并保存。同理，用户眼睛看向屏幕上部，例如眼球向上转动或稍微抬头，通过摄像头100捕获此时的用户脸部图像，并调用瞳孔位置确定模块201确定用户瞳孔在基准坐标系中的位置坐标并保存，且将其纵坐标值设置为第二纵坐标基准值，即屏幕页面向下滚动的纵坐标基准值；同时，调用眼角位置确定模块202确定用户眼角在基准坐标系中的位置坐标(如(xl’，yr))并保存。最后，设置眼角位置坐标范围。当用户看向屏幕上部时，眼角的纵坐标值为yl’，而当用户看向屏幕下部时，眼角的纵坐标值为y2’。较佳地，将眼角位置的预设范围设置为[yl’-1，y2’+i]并保存，其中，这里的i为非负整数，可以根据具体实现取i的值。若设Yl=yl’ -1，Y2=y2’ +i，则眼角位置坐标范围可表示为[Yl，Y2]，即纵坐标值在Yl和Y2之间。因此，可判断用户眼角的当前位置坐标的纵坐标值是否大于或等于Yl且小于或等于Y2。这样主要是避免以下情况如果用户在设置基准值时，仅是眼球滚动而脸部没有动，那么两次获得的眼角的纵坐标值可能是一样或几乎无差异的。如果用户在阅读时，采用稍微抬头或低头的方式改变瞳孔的位置，此时眼角的位置很可能超出预设范围而不会执行屏幕页面滚动，这并非用户所希望的。因此可以通过选取适当的i值扩大眼角有效区域的范围来避免这种情况，而且也不会在用户脸部较大范围整体移动时造成误判。在本实施例中，其余情况与本发明的移动终端第一实施例的逻辑结构相同，在此不再赘述。在本发明的移动终端第一和第二实施例中，移动终端还可包括与中央处理器200连接的存储器(图中未示出)。存储器用于存储运算所需的程序算法以及上述设置的第一纵坐标基准值、第二纵坐标基准值和眼角位置坐标范围。图5是本发明的控制页面滚动的方法第一实施例的流程图。如图5所示，在本实施例中，包括以下步骤S1、通过摄像头逐帧扫描用户脸部的图像；S2、接收所述摄像头所扫描的用户脸部图像，并基于一预设的基准坐标系确定用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标；S3、当用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标均符合各自的预设规则时，控制移动终端的显示屏执行相应的页面滚动操作。
在本实施例的步骤SI中，摄像头可以是内置于移动终端中的前置摄像头，位于移动终端的正面。当启动眼球控制页面滚动功能时，摄像头启动，在后台运行，逐帧扫描移动终端前方的用户的当前图像，并将其所捕获的当前图像发送到移动终端的中央处理器以捕捉用户眼睛的当前位置信息。较佳地，在步骤SI之前，根据眼球控制页面滚动功能的启动指令，启动眼球控制页面滚动功能，以执行步骤SI至S3。特别地，这里所述的眼球控制页面滚动功能的启动，可以是系统自动启动的，也可以是用户主动启动的，例如用户可以通过一种策略如通过一个功能开关(物理键和/或虚拟键)来启动或关闭眼球控制页面滚动功能。当用户阅读内容时，眼睛的瞳孔正对着阅读的内容，因此，可以将眼睛焦点的位置转化成瞳孔当前的位置，从而根据瞳孔位置的不同进行相应的匹配以控制相应的页面滚动。在本实施例的步骤S2中，例如，通过上述的瞳孔位置确定模块201来接收摄像头100所扫描的用户脸部图像，并基于预设的基准坐标系确定用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标。特别地，这里预设的基准坐标系是通过对一幅图像进行坐标化处理后而建立的，后续的位置坐标的确定以该基准坐标系为基准。此外，由于瞳孔的颜色和虹膜(即眼球中黑色部分)的颜色非常相近，通过前置摄像头难以捕捉到眼睛瞳孔的位置，所以可以通过先定位到虹膜部分的轮廓，眼睛的虹膜部分和眼白部分对比较为强烈，因此容易确认。而眼睛的虹膜部分可以认为是一个圆形区域，而瞳孔位于虹膜部分的中心位置，从而可以根据一定的算法确定眼睛瞳孔的位置。因此，参考图3，较佳地，确定用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标的操作包括以下步骤S2a、在摄像头所扫描的用户脸部图像中捕捉用户眼睛虹膜的当前轮廓3，由于虹膜与眼白部分的颜色对比强烈，因此，可以利用现有的相关图像算法捕捉到虹膜的当前轮廓3，在此不再赘述；S2b、在该虹膜的轮廓3上任选三个不相邻的点，假设分别设为A、B、C，并基于预设的基准坐标系，分别确定三个点在预设的基准坐标系所确立的坐标系中的位置坐标，假设A的位置坐标为(xl, yl), B的位置坐标为(x2, y2), C的位置坐标为(x3, y3)；S2c、作出任意两条由任意两点形成的线段的垂直平分线，如A和B之间线段AB的垂直平分线L1，B和C之间线段BC的垂直平分线L2。LI和L2的相交点D (x4, y4)即为虹膜的轮廓3的中心点，根据A、B、C三点的位置坐标便可确定中心点D (x4, y4)的位置坐标，并以中心点D (x4，y4)的位置坐标作为用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标。此外，考虑到当用户脸部整体向下或向上移动时，瞳孔也会相对向下或向上移动，如果此时用户是无意识的较大范围地整体移动脸部，瞳孔也会较大范围地移动，会导致用户要阅读的内容不在范围之内，影响使用，这是用户不希望发生的。本发明选用眼角位置判断整个脸部移动的范围是否在允许范围之内，从而避免上述情况的发生，以避免移动终端屏幕页面发生误滚动。例如，通过上述的眼角位置确定模块202来接收摄像头100所扫描的用户脸部图像，并基于预设的基准坐标系确定用户脸部图像上眼角的当前位置坐标。较佳地，确定用户脸部图像上眼角的当前位置坐标的操作包括以下步骤S2d、在摄像头所扫描的用户脸部图像中捕捉用户眼睛的当前轮廓，由于眼睛与脸部皮肤部分的颜色对比强烈，因此，可以利用现有的相关图像算法捕捉到眼睛的轮廓，在此不再赘述；
S2e、确定该用户眼睛当前轮廓中的眼角位置，并基于预设的基准坐标系确定用户脸部图像上眼角的当前位置坐标。由于眼角相对于脸部位置是固定的，其移动可代表脸部的移动，而且眼角位于眼睛轮廓的拐角处，容易识别，同样可以利用现有的相关图像算法确定到眼角的位置，这里的眼角可以是内侧眼角，也可以是外侧眼角，可根据具体实现而决定。确定眼角位置后，基于预设的基准坐标系，确定该眼角位置在预设的基准坐标系中的位置坐标。在本实施例中，在确定用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标后，进入步骤S3。在步骤S3中，滚动控制模块203接收用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标，并分别对用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标进行判断，当用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标是否均符合各自预设规则时，控制移动终端的显示屏执行相应的页面滚动操作。例如，当用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标均符合向上滚动的规则时，则控制移动终端的显示执行页面向上滚动的操作；当用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标均符合向下滚动的规则时，则控制移动终端的显示执行页面向下滚动的操作；若用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标均不符合或其一不符合预设规则时，则不控制显示屏执行页面滚动操作。较佳地，如图4所示，步骤S3具体包括以下步骤步骤401 :接收用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标，继续执行步骤402 ；步骤402 :将用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和预设的第一纵坐标基准值进行比较，判断用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标的纵坐标值是否大于或等于第一纵坐标基准值，且该瞳孔的当前纵坐标值的维持时间大于或等于一预设的时间阈值，若是，则执行步骤403，若否，则执行步骤406。其中，这里的第一纵坐标基准值为预设的向上滚动的纵坐标基准值。此外，用户脸部图像上瞳孔的当前纵坐标值的维持时间大于或等于一预设的时间阈值是指用户瞳孔在其纵坐标值大于或等于第一纵坐标基准值时停留了一段时间。例如，可以根据实际应用，将该时间阈值设置为300ms、400ms、500ms等。步骤403 :接收用户脸部图像上眼角的当前位置坐标，继续执行步骤404 ；步骤404 :判断用户脸部图像上眼角的当前位置坐标是否在预设的眼角位置坐标范围之内，若是，则执行步骤405，若否，则不执行页面滚动操作。其中，较佳地，该眼角位置坐标范围可以是其纵坐标值的范围，例如纵坐标值在Yl和Y2之间，可表示为[Y1，Y2]。因此，可判断用户脸部图像上眼角的当前位置坐标的纵坐标值是否大于或等于Yl且小于或等于Y2。步骤405 :控制屏幕页面向上滚动；步骤406 :将用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标的纵坐标值和预设的第二纵坐标基准值进行比较，判断用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标的纵坐标值是否小于或等于第二纵坐标基准值，且该瞳孔的当前纵坐标值的维持时间大于或等于上述时间阈值，若是，则执行步骤407，若否，则不执行页面滚动操作。其中，这里的第二纵坐标基准值为预设的向下滚动的纵坐标基准值。此外，这里的用户脸部图像上瞳孔的当前纵坐标值的维持时间大于或等于上述时间阈值是指用户瞳孔在其纵坐标值小于或等于第二纵坐标基准值时停留了一段时间。步骤407 :接收用户脸部图像上眼角的当前位置坐标，继续执行步骤408 ；步骤408 :判断用户脸部图像上眼角的当前位置坐标是否在上述眼角位置坐标范围之内，若是，则执行步骤409，若否，则不执行页面滚动操作。步骤409 :控制屏幕页面向下滚动。在该操作中，在用户瞳孔的纵坐标值满足基准值时，还需判断其是否停留了一段时间，主要是为了防止在阅读过程中，无意识的瞳孔运动造成误滚动的情况。由于在阅读过程中，眼球可能会无意识运动，并可能在瞬间满足滚动的条件，但此种情况时间很短。为了防止误滚动，可以在在瞳孔位置满足纵坐标基准值的条件时判断眼睛是否驻留足够的时间(驻留的时间可根据多次实践得出，使得既可以避免无意识眼球运动造成的影响，又可以避免用户觉得时间过长而反应不够灵敏)，区别是主动移动眼球进行滚动，还是无意识移动眼球的情况。此外，如果摄像头100无法获取当前所需的坐标值，按照不满足规则处理，屏幕页面不进行滚动。图6是本发明的移动终端控制页面滚动的方法第二实施例的流程图。如图6所示，在本实施例中，除了步骤SI至S3，还包括以下步骤SOa、在步骤SI之前，当调整好移动终端和用户的相对位置后，通过摄像头捕获一幅图像，并对该图像进行坐标化处理，以建立基准坐标系；SOb、设置第一纵坐标基准值、第二纵坐标基准值和眼角位置坐标范围。在本实施例中，用户可以通过一种策略如通过一个功能开关(物理键和/或虚拟键)来启动校准设置功能。在步骤SOa中，确定建立基准坐标系。具体地，用户调整好其与手机的相对位置，启动校准设置功能，摄像头捕获一幅当前图像作为基准图像，并对通过摄像头所捕获的这幅基准图像进行坐标化处理，以建立一基准坐标系。这里的坐标化处理是指，如通过获取图像的分辨率，建立一个平面坐标系，图像的左上角作为坐标原点，向右方向作为横坐标的正方向，向下方向作为纵坐标的正方向，以当前捕获图像的像素为单位，对图像的沿横坐标正方向和纵坐标正方向进行分割，例如，若图像分辨率为1024 X 768，则将图像在横坐标上进行1024等分，纵坐标进行768等分，这样便建立了一个横坐标1024等分、纵坐标768等分的基准坐标系。后续的位置坐标的确定以该基准坐标系为基准。在步骤SOb中，设置第一纵坐标基准值、第二纵坐标基准值和眼角位置的预设范围。具体地，用户眼睛看向屏幕下部，如眼球向下转动或稍微低头，通过摄像头捕获此时的用户脸部图像，并确定当前瞳孔在基准坐标系中的位置坐标并保存，且将其纵坐标值设置为第一纵坐标基准值，即屏幕页面向上滚动的纵坐标基准值；同时，确定当前眼角在基准坐标系中的位置坐标(如(x2’，y2’))并保存。同理，用户眼睛看向屏幕上部，例如眼球向上转动或稍微抬头，通过摄像头捕获此时的用户脸部图像，并确定用户瞳孔在基准坐标系中的位置坐标并保存，且将其纵坐标值设置为第二纵坐标基准值，即屏幕页面向下滚动的纵坐标基准值；同时，确定用户眼角在基准坐标系中的位置坐标(如(xl’，yl’))并保存。而对于眼角位置坐标范围的设置，当用户看向屏幕上部时，眼角的纵坐标值为yl’，而当用户看向屏幕下部时，眼角的纵坐标值为y2’。较佳地，将眼角位置坐标范围设置为[yl’-1，y2’+i]并保存，其中，这里的i为非负整数，可以根据具体实现取i的值。若设Yl=yl’ -1, Y2=y2’ +i，则该眼角位置坐标范围可表示为[Y1，Y2]，即纵坐标值在Yl和Y2之间。因此，可判断用户眼角的当前位置坐标的纵坐标值是否大于或等于Yl且小于或等于Y2。这样主要是避免以下情况如果用户在设置基准值时，仅是眼球滚动而脸部没有动，那么两次获得的眼角的纵坐标值可能是一样或几乎无差异的。如果用户在阅读时，采用稍微抬头或低头的方式改变瞳孔的位置，此时眼角的位置很可能超出预设范围而不会执行屏幕页面滚动，这并非用户所希望的。因此可以通过选取适当的i值扩大眼角有效区域的范围来避免这种情况，而且也不会在用户脸部较大范围整体移动时造成误判。在本实施例中，其余情况与本发明的控制页面滚动的方法第一实施例相同，在此不再赘述。虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
权利要求
1.一种移动终端控制页面滚动的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤 51、通过摄像头逐帧扫描用户脸部的图像； 52、接收所述摄像头所扫描的用户脸部图像，并基于一预设的基准坐标系确定用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标； 53、当用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标均符合各自的预设规则时，控制移动终端的显示屏执行相应的页面滚动操作。
2.根据权利要求1所述的移动终端控制页面滚动的方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括 S3a、当用户脸部图像上瞳孔的当前纵坐标值大于或等于一预设的第一纵坐标基准值，且该瞳孔的当前纵坐标值的维持时间大于或等于一预设的时间阈值，同时用户脸部图像上眼角的当前位置坐标在一预设的眼角位置坐标范围之内时，控制页面向上滚动； S3b、当用户脸部图像上瞳孔的当前纵坐标值小于或等于一预设的第二纵坐标基准值，且该瞳孔的当前纵坐标值的维持时间大于或等于上述时间阈值，同时用户脸部图像上眼角的当前位置坐标在上述眼角位置坐标范围之内时，控制页面向下滚动。
3.根据权利要求2所述的移动终端控制页面滚动的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤 SOa、在所述步骤SI之前，当调整好移动终端和用户的相对位置后，通过摄像头捕获一幅图像，并对该图像进行坐标化处理，以建立所述基准坐标系； SOb、设置所述第一纵坐标基准值、所述第二纵坐标基准值和所述眼角位置坐标范围。
4.根据权利要求1所述的移动终端控制页面滚动的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述确定用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标的操作包括 S2a、在所述摄像头所扫描的用户脸部图像中捕捉用户眼睛虹膜的当前轮廓； S2b、在该虹膜的当前轮廓上任选三个离散的点，并基于预设的基准坐标系确定该三个点各自的位置坐标； S2c、根据该三个点各自的位置坐标确定该虹膜的当前轮廓的中心点的位置坐标，以作为用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标； 所述确定用户脸部图像上眼角的当前位置坐标的操作包括 S2d、在所述摄像头所扫描的用户脸部图像中捕捉用户眼睛的当前轮廓； S2e、确定该用户眼睛当前轮廓中的眼角位置，并基于所述预设的基准坐标系确定用户脸部图像上眼角的当前位置坐标。
5.根据权利要求1所述的移动终端控制页面滚动的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤 根据眼球控制页面滚动功能的启动指令，启动眼球控制页面滚动功能，以执行所述步骤SI至S3。
6.一种移动终端，包括摄像头(100)、中央处理器(200)和显示屏(300)，其特征在于，所述中央处理器(200)包括瞳孔位置确定模块(201 )、眼角位置确定模块(202)和滚动控制模块(203)，其中 摄像头(100)，用于逐帧扫描移动终端朝向的用户脸部的图像； 瞳孔位置确定模块(201)，用于接收所述摄像头(100)所扫描的用户脸部图像，并基于一预设的基准坐标系确定用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标； 眼角位置确定模块(202)，用于接收所述摄像头(100)所扫描的用户脸部图像，并基于一预设的基准坐标系确定用户脸部图像上眼角的当前位置坐标； 滚动控制模块(203)，用于当用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标均符合各自的预设规则时，控制显示屏(300)执行相应的页面滚动操作。
7.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述滚动控制模块(203)进一步用于 当用户脸部图像上瞳孔的当前纵坐标值大于或等于一预设的第一纵坐标基准值，且该瞳孔的当前纵坐标值的维持时间大于或等于一预设的时间阈值，同时用户脸部图像上眼角的当前位置坐标在一预设的眼角位置坐标范围之内时，控制页面向上滚动； 当用户脸部图像上瞳孔的当前纵坐标值小于或等于一预设的第二纵坐标基准值，且该瞳孔的当前纵坐标值的维持时间大于或等于上述时间阈值，同时用户脸部图像上眼角的当前位置坐标在上述眼角位置坐标范围之内时，控制页面向下滚动。
8.根据权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述中央处理器(200)还包括校准设置模块(204 )和坐标化处理模块(205 )，其中，所述校准设置模块(204 )用于 调用所述坐标化处理模块(205)对通过所述摄像头(100)所捕获的一幅图像进行坐标化处理，以建立所述基准坐标系； 调用所述瞳孔位置确定模块(201)设置所述第一纵坐标基准值和所述第二纵坐标基准值，以及调用所述眼角位置确定模块(202)设置所述眼角位置坐标范围。
9.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述瞳孔位置确定模块(201)进一步用于 在所述摄像头(100)所扫描的用户脸部图像中捕捉用户眼睛虹膜的当前轮廓； 在该虹膜的当前轮廓上任选三个离散的点，并基于预设的基准坐标系确定该三个点各自的位置坐标； 根据该三个点各自的位置坐标确定该虹膜的当前轮廓的中心点的位置坐标，以作为用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标； 所述眼角位置确定模块(202)进一步用于 在所述摄像头(100)所扫描的用户脸部图像中捕捉用户眼睛的当前轮廓； 确定该用户眼睛当前轮廓中的眼角位置，并基于所述预设的基准坐标系确定用户脸部图像上眼角的当前位置坐标。
10.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述中央处理器(200)还包括启动模块，所述启动模块用于根据眼球控制页面滚动功能的启动指令，启动眼球控制页面滚动功能，以启动所述摄像头(100)、所述瞳孔位置确定模块(201)、所述眼角位置确定模块(202)和所述滚动控制模块(203)执行相应的操作。
全文摘要
本发明涉及一种移动终端及其控制页面滚动的方法。该移动终端控制页面滚动的方法包括以下步骤S1、通过摄像头逐帧扫描用户脸部的图像；S2、接收所述摄像头所扫描的用户脸部图像，并基于一预设的基准坐标系确定用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标；S3、当用户脸部图像上瞳孔的当前位置坐标和用户脸部图像上眼角的当前位置坐标均符合各自的预设规则时，控制移动终端的显示屏执行相应的页面滚动操作。实施本发明的技术方案，可以通过转动眼球或移动头部准确地控制移动终端的屏幕页面滚动，提高了用户的体验。
文档编号G06F3/01GK103064520SQ201310039120
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者陈超 申请人:东莞宇龙通信科技有限公司, 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司