專利名稱：眼球運動檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及人工智能模擬和檢測電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種眼球運動檢測裝置。
背景技術(shù)：
眼睛是外界信息進(jìn)入人腦的主要通道，對其運動情況的研究有助于理解人類的信息加工過程，因此觀測眼球的運動也人工智能的一個重要研究方向，也是實現(xiàn)人機(jī)互動的重要手段。檢測眼球的運動的方法有多種，眼電圖法，它是基于眼動力學(xué)的原理工作的，特點是精度低、對人干擾大；虹膜-鞏膜邊緣法和角膜反射法也是眼動力學(xué)相關(guān)的，特點是對人干擾大、測量工具誤差大；瞳孔-角膜反射向量法的誤差小，測量準(zhǔn)確，但是不方便；雙浦肯野象法的測量精度高，但是對人的干擾大，接觸鏡法的特點是精度高，對人的干擾大，不舒適，正是由于這些方法的不足，因此都無法在實際生活中得到廣泛的應(yīng)用。

實用新型內(nèi)容本實用新型旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，特別創(chuàng)新地提出了一種檢測精度較高的眼球運動檢測裝置。為了實現(xiàn)本實用新型的上述目的，本實用新型提供了一種眼球運動檢測裝置，包括處理器(4)，其特征在于:還包括攝像頭(2)，所述攝像頭(2)用于采集眼球圖像并發(fā)送給該處理器(4);所述處理器(4)用于根據(jù)眼球圖像中眼球中心位置的變化來檢測眼球的運動。本實用新型增加了攝像頭，采用圖像處理技術(shù)，可以更加精確地檢測眼球的運動情況。該眼球運動檢測裝置還包括外殼(I)和光源板(3)，所述光源板(3)相對于外殼(I)的檢測面平行設(shè)置，且在所述光源板(3)面向該外殼(I)檢測面的一側(cè)設(shè)置有發(fā)光單元；所述光源板(3)上還設(shè)置有光源控制電路(6)，且該處理器(4)通過該光源控制電路(6)控制該發(fā)光單元(5)工作。本實用新型增加了光源板，即使在暗黑條件下也可精確檢測到眼球的運動情況。所述攝像頭(2)的鏡頭從該光源板(3)的中心位置穿出，且面向外殼(I)的檢測面。在所述光源板(3)面向外殼(I)檢測面的一側(cè)，所述發(fā)光單元(5)相對于攝像頭(2)對稱設(shè)置，由此攝像頭在暗黑條件下檢測到的眼球圖像比較清晰，進(jìn)而提高了在暗黑調(diào)節(jié)下眼球的檢測精度。所述外殼(I)選用黑色殼體，可以減少發(fā)光單元對眼球運動造成干擾。所述發(fā)光單元(5)選用紅外LED燈，且所述外殼⑴的檢測面選用濾光片，該濾波片可以阻擋可見光，通過紅外光線，不僅可以保證攝像頭在暗黑條件下實現(xiàn)眼球圖像采集，而且還可進(jìn)一步降低發(fā)光單元對眼球運動的干擾。該眼球運動檢測裝置還包括方向指示燈，該處理器(4)通過該方向指示燈來顯示眼球的運動方向，以便更加直觀地查看眼球的運動方向。[0011]該眼球運動檢測裝置還包括光源電路，用于分別向該攝像頭(2)、處理器(4)、方向指示燈提供對應(yīng)的電源，并且通過該光源控制電路￠)向該發(fā)光單元(5)提供電源。所述處理器(4)通過USB2.0的高速傳輸線與攝像頭(2)連接，以滿足眼球圖像傳輸?shù)膶崟r性。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是:本實用新型在光線充足或者暗黑的條件下均能精確檢測眼球的運動情況，對眼球運動的干擾較少，并且能夠直觀地查看眼球的運動方向。本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1是本實用新型的電路原理圖；圖2是本實用新型的第一實施例的正視圖；圖3是本實用新型的第一實施例的側(cè)視圖。
具體實施方式
下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例 性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附
圖所示的方位或位置關(guān)系，僅為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，除另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。如圖1所示，該眼球運動檢測裝置包括攝像頭、光源電路、光源控制電路、發(fā)光單元和方向指示燈，其中光源電路用于分別向攝像頭、處理器、方向指示燈提供相應(yīng)的電源，并且通過光源控制電路向發(fā)光單元提供電源；攝像頭采集眼球圖像并發(fā)送給該處理器，處理器根據(jù)眼球圖像中眼球中心位置的變換來檢測眼球的運動方向和幅值大小，并通過該方向指示燈來顯示眼球的運動方向；處理器控制光源控制電路，從而控制發(fā)光單元工作。在本實用新型的第一實施例中，如圖2 3所示，該眼球運動檢測裝置還包括外殼1，光源控制電路6和發(fā)光單元5設(shè)置在光源板3上，光源板3相對于外殼I的檢測面平行設(shè)置，攝像頭2的鏡頭從該光源板3的中心位置穿出，面向外殼I的檢測面；在光源板3面向外殼I檢測面的一側(cè)，相對于攝像頭2對稱設(shè)置有發(fā)光單兀5 ;處理器4通過USB2.0的高速傳輸線與攝像頭2連接，且該處理器4通過導(dǎo)線連接電源控制電路6。在本實施例中，處理器選用三星公司的ARMll系列處理芯片S3C6410，該芯片速度高，可以滿足圖像數(shù)據(jù)處理的要求；攝像頭選用MICRON公司的MT9V011芯片，配置USB2.0傳輸接口，圖像為640*480，幀率為15FPS，可以滿足高速數(shù)據(jù)的傳輸要求；光源控制電路采用控制發(fā)光單元工作的開關(guān)；發(fā)光單元采用大功率的紅外LED燈，便于長距離拍攝眼球的運動，同時采用紅外光源減少對人眼的干擾。此外，外殼I選用黑色殼體(遮擋可見光，外殼厚度不超過1_)，避免紅外LED燈閃爍對人眼運動的影響；外殼I的檢測面選用濾光片，用于阻擋可見光，通過紅外光線。本實用新型的工作原理為:在進(jìn)行眼球運動檢測時，首先，攝像頭采集一幅眼球圖像作為初始圖像并發(fā)送給處理器，處理器利用圖像處理技術(shù)確定眼球的中心位置；然后，攝像頭以15FPS的速度采集眼球圖像并發(fā)送給處理器，處理器根據(jù)當(dāng)前眼球圖像相對于上一幅眼球圖像的眼球中心位置的變化，確定眼球運動的方向和幅度大小，從而實現(xiàn)眼球的檢測。在使用該眼球運動檢測裝置時，將眼球運動檢測裝置放置于人的前方，與人眼的水平距離保持一定距離，豎直高度略低于眼睛的平視高度，安裝位置不干擾人的正常工作，例如在普通上班族的工作中，可以安裝于顯示器的左右兩側(cè)或者顯示器底部，攝像鏡頭對準(zhǔn)人的一只眼睛(使用中不能有物品遮擋)，并調(diào)試好拍攝焦距；對于一般的測試而言，將本裝置穩(wěn)固放置在某一位置，鏡頭對外測，連接電源與信號線路，調(diào)試好攝像頭的拍攝焦距，被測人員端坐于攝像頭前方40 50厘米處，眼睛略高于攝像頭的豎直高度，即可檢測眼球的運動，并在核心處理板指示運動的方向。當(dāng)檢測裝置檢測到眼球運動后，核心處理板的指示燈就閃爍，標(biāo)志眼球運動的方向。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求1.一種眼球運動檢測裝置，包括處理器(4)，其特征在于:還包括攝像頭(2)，所述攝像頭(2)用于采集眼球圖像并發(fā)送給該處理器(4);所述處理器(4)用于根據(jù)眼球圖像中眼球中心位置的變化來檢測眼球的運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼球運動檢測裝置，其特征在于:還包括外殼(I)和光源板(3)，所述光源板(3)相對于外殼(I)的檢測面平行設(shè)置，且在所述光源板(3)面向該外殼(I)檢測面的一側(cè)設(shè)置有發(fā)光單元(5)； 所述光源板(3)上還設(shè)置有光源控制電路￠)，且該處理器(4)通過該光源控制電路(6)控制該發(fā)光單兀(5)工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的眼球運動檢測裝置，其特征在于:所述攝像頭(2)的鏡頭從該光源板(3)的中心位置穿出，且面向外殼(I)的檢測面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的眼球運動檢測裝置，其特征在于:在所述光源板(3)面向外殼(I)檢測面的一側(cè)，所述發(fā)光單元(5)相對于攝像頭(2)對稱設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任何一項所述的眼球運動檢測裝置，其特征在于:所述外殼(I)選用黑色殼體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2和4中任一項所述的眼球運動檢測裝置，其特征在于:所述發(fā)光單元(5)選用紅外LED燈，且所述外殼(I)的檢測面選用濾光片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的眼球運動檢測裝置，其特征在于:還包括方向指示燈，該處理器(4) 通過該方向指示燈來顯示眼球的運動方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的眼球運動檢測裝置，其特征在于:還包括光源電路，用于分別向該攝像頭(2)、處理器(4)、方向指示燈提供對應(yīng)的電源，并且通過該光源控制電路(6)向該發(fā)光單元(5)提供電源。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼球運動檢測裝置，其特征在于:所述處理器(4)通過USB2.0的高速傳輸線與攝像頭(2)連接。
專利摘要本實用新型提出了一種眼球運動檢測裝置，屬于電子檢測領(lǐng)域。該裝置包括外殼、處理器、光源板和攝像頭，光源板相對于外殼的檢測面平行設(shè)置，且在光源板面向該外殼檢測面的一側(cè)設(shè)置有發(fā)光單元；光源板上還設(shè)置有光源控制電路，且該處理器通過該光源控制電路控制該發(fā)光單元工作；攝像頭采集眼球圖像并發(fā)送給該處理器，處理器根據(jù)眼球圖像中眼球中心位置的變化來檢測眼球的運動，由此本實用新型在光線充足或者暗黑的條件下均能精確檢測眼球的運動情況。此外，外殼選用黑色殼體，發(fā)光單元選用紅外LED燈，且所述外殼的檢測面選用濾光片，降低了發(fā)光單元對眼球運動的干擾對眼球運動的干擾。
文檔編號A61B3/14GK202960462SQ20122063628
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者莫斌, 唐云建, 董寧, 王東強, 韓鵬, 孫懷義 申請人:重慶市科學(xué)技術(shù)研究院