人机交互的眨眼检测系统.pdf

Univ Access Inf Soc (2012) 11:409–419 DOI 10.1007/s10209-011-0256-6 LONG PAPER 应用于人机交互的眨眼检测系统 ´Aleksandra Krolak • Paweł Strumiłło 著 董馨齐 (10102130225) 译 网上发布: 2011年12月2 日 作者 2011. 本文可以在网上找到 不能由运动能力受损的人使用。因此，我们需要另一种适合 有运动障碍的人的人机交互的方法，让他们有机会成为信息 摘要：本文提出了一种基于视觉的人机交互接口。接 社会的一部分。近些年，新型人机交互的发展引起了世界各 口检测眨眼并将它们转化为控制命令。本文使用了2 国研究人员的重视。一种新的交互方法是不能说话或者使用 个图像处理技术，即用于人脸自动探测的类Haar特征 四肢的人（例如偏瘫，肌萎缩侧索硬化症，四肢瘫痪）与世 和基于眼睛跟踪和眨眼探测的模板匹配。接口性能由 界交流并能够获得教育和娱乐的唯一方式。 49个用户（其中12个有肢体残疾）进行测试。测试结 一个为严重运动障碍的人开发的友好的人机交互接口 果表明此交互界面能够有效地提供另一种与电脑进 必须满足几个条件：它应该是非接触性的；避免专业设备； 行交流的方式。用户能够输入英文或者波兰语言 （平 它应具有实时性；它应该运行在大众的计算机上。 均时间小于每字12s）而且能够浏览互联网。该接口 在本文中展示了一种基于视觉的自主眨眼检测系统，还 可以安装到一个配备典型网络摄像头的笔记本电脑， 有它的给残疾人使用的人机交互接口的的安装应用。这个系 而且不需要额外光源。该接口应用作为开源软件放置 统，能够以大约30英尺每秒的速度处理小分辨率人脸图像 在网上。 （320 9 240像素）序列。该系统所需使用的组件市面上都 有出售：一个大众的消费等级的电脑或者是笔记本电脑和一 个中等质量的摄像头。该算法可以进行眨眼检测， 估算眨 眼持续时间和实时眨眼序列解释来控制一个非入侵性的人 关键词：人机交互接口（ Human-Computer Interface， 机接口。检测到的眨眼分为短时间眨眼 （小于200毫秒）和 HCI），眨眼检测，人脸检测。 长时间眨眼（超过200毫秒）。独立的短眨眼是习惯性不自主 眨眼，不包括在眨眼检测的代码设计中。 1、引言 本文的第2部分包括一些早期的对身体受损人士的研究 概述。第3节中描述的是该眨眼检测算法。在第4部分在提出 人机交互接口（ Human-Computer Interface， 的算法的基础上介绍了眨眼控制的人机交互接口。研究结果 HCI）可以被描述为人类用户和计算机之间通信的关 在第5部分中讨论，结论是在第6部分。 键。常用的输入设备包括：键盘，鼠标，轨迹球， 触摸板和触摸屏。所有这些设备都需要手动控制， ´A. Krolak () Á P. Strumiłło 罗兹技术大学，电子研究所, Wolczanska 211/215, 90-924 Lodz, Poland e-mail: akrolak@p.lodz.pl