一种基于眼球驱动控制的空调调节系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于眼球驱动控制的空调调节体统，所述系统包括图像采集模块和图像处理模块，所述图像采集模块包括屏幕以及设置于屏幕上方的摄像头和距离传感器，所述屏幕下方设有功能区域，所述的图像处理模块包括处理器和储存器，所述功能区域与处理器信号连接，所述处理器与空调控制系统信号连接，该系统有效克服了现有技术中空调控制需要手动按键或语音命令的问题，能够实现中风患者和手部残疾患者仅通过眼球注视屏幕指定区域便可以实现空调的控制，使室温调至最为适宜的状态。

An air conditioning system based on eyeball drive control

【技术实现步骤摘要】
一种基于眼球驱动控制的空调调节系统
本专利技术涉及图像处理以及控制领域，具体为一种基于眼球驱动控制的空调调节系统。
技术介绍
随着世界科学技术的飞速进展和我国综合国力的逐渐强盛，全国人民的生活水平日益提高，人们对于新技术的渴望空前热烈。与此同时，我国的脑卒中发病率也处于上升趋势，脑卒中人数占世界总量的41％，这些人在病愈后难免留下手脚不灵、口吃不清等后遗症，他们身体虚弱，有使用空调的需求，对大多数家庭来说，长期雇佣护理人员也是一笔较为沉重的负担。此外，大量的手部残疾人士无法完成空调面板按键及遥控器按键的操作。随着科技的发展，市面上涌现出一大批语音控制空调，这些空调性能优良，可以方便地实现空调的控制。但是，脑卒中用户们往往在手部、嘴部动作都存在问题，可幸运的是，他们中间有很大一部分人眼睛可以正常转动，护理人员不在身边时，如果用户想调节室内温度，就没有任何办法了，只能等待护理人员的到来，长时间在不适宜的环境中生活会加深患者的病情，对生理、心理上都会产生不良影响。
技术实现思路
为克服上述
技术介绍
中的不足，本专利技术提供一种基于眼球驱动控制的空调调节系统。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于眼球驱动控制的空调调节体统，所述系统包括图像采集模块和图像处理模块，所述图像采集模块包括屏幕以及设置于屏幕上方的摄像头和距离传感器，所述屏幕下方设有功能区域，所述的图像处理模块包括处理器和储存器，所述功能区域与处理器信号连接，所述处理器与空调控制系统信号连接。优选地，所述距离传感器测量用户到摄像头的距离，所述摄像头采集用户人脸图像。优选地，所述处理器判断虹膜中心在眼眶中的相对位置，以判断用户想要控制的功能区域。优选地，所述功能区域包括开启、关闭、升温、降温、增大风速、换页和减小风速。优选地，所述摄像头采集的人脸图像中虹膜中心位于眼眶的左上角位置，处理器向空调控制系统发出空调开启信号，所述摄像头采集的人脸图像中虹膜中心位于眼眶的中间偏上位置，处理器向空调控制系统发出空调升温信号，所述摄像头采集的人脸图像中虹膜中心位于眼眶的右上角位置，处理器向空调控制系统发出空调风速上升信号，所述摄像头采集的人脸图像中虹膜中心位于眼眶的左下角位置，处理器向空调控制系统发出空调关闭信号，所述摄像头采集的人脸图像中虹膜中心位于眼眶的中间偏下位置，处理器向空调控制系统发出空调降温信号，所述摄像头采集的人脸图像中虹膜中心位于眼眶的右下角位置，处理器向空调控制系统发出空调风速下降信号。优选地，所述系统工作步骤为：(1)所述用户脸部大致面对于屏幕中央，系统启动；(2)所述屏幕的显示区依次产生标定点，所述摄像头分别采集用户注视指定标定点的人脸图像，处理器计算所有人脸图像中的虹膜中心和眼角，从而构造眼部特征信息，进而确定用户虹膜中心在眼球中的相对位置与屏幕显示区物理坐标之间的映射关系；(3)标定完毕后，所述屏幕的显示区出现开启、关闭、升温、降温、增大风速、换页和减小风速功能区域，所述摄像头实时采集用户人脸图像传入处理器中，所述处理器实时定位每帧人脸图像中的虹膜中心和眼角位置，根据步骤三中确定的映射模型实时计算用户眼球注视的屏幕坐标，根据注视点屏幕坐标的范围判断用户想实现的功能；(4)处理器将用户想实现的功能信号传输给空调控制系统，控制空调实现相应功能。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提出了一种基于眼球驱动与控制的自动煮饭系统，该系统有效克服了现有技术中空调控制需要手动按键或语音命令的问题，能够实现中风患者和手部残疾患者仅通过眼球注视屏幕指定区域便可以实现空调的控制，使室温调至最为适宜的状态。附图说明图1为本专利技术的安装位置示意图；图2为本专利技术的原理示意图；图3为本专利技术的工作原理流程图。图中：101—屏幕；102—摄像头；103—距离传感器；201-虹膜中心；202—图像处理模块；203—空调控制系统。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术基于眼球驱动控制的空调调节体统，所述系统包括图像采集模块和图像处理模块202，所述图像采集模块包括屏幕101以及设置于屏幕101上方的摄像头102和距离传感器103，所述屏幕101下方设有功能区域，所述的图像处理模块202包括处理器和储存器，所述功能区域与处理器信号连接，所述处理器与空调控制系统203信号连接。所述距离传感器103测量用户到摄像头102的距离，所述摄像头102采集用户人脸图像，所述处理器判断虹膜中心201在眼眶中的相对位置，以判断用户想要控制的功能区域。所述功能区域包括开启、关闭、升温、降温、增大风速、换页和减小风速，所述摄像头102采集的人脸图像中虹膜中心201位于眼眶的左上角位置，处理器向空调控制系统203发出空调开启信号，所述摄像头102采集的人脸图像中虹膜中心201位于眼眶的中间偏上位置，处理器向空调控制系统203发出空调升温信号，所述摄像头102采集的人脸图像中虹膜中心201位于眼眶的右上角位置，处理器向空调控制系统203发出空调风速上升信号，所述摄像头102采集的人脸图像中虹膜中心201位于眼眶的左下角位置，处理器向空调控制系统203发出空调关闭信号，所述摄像头102采集的人脸图像中虹膜中心201位于眼眶的中间偏下位置，处理器向空调控制系统203发出空调降温信号，所述摄像头102采集的人脸图像中虹膜中心201位于眼眶的右下角位置，处理器向空调控制系统203发出空调风速下降信号。优选地，所述系统工作步骤为：(1)所述用户脸部大致面对于屏幕101中央，系统启动；(2)所述屏幕101的显示区依次产生标定点，所述摄像头102分别采集用户注视指定标定点的人脸图像，处理器计算所有人脸图像中的虹膜中心201和眼角，从而构造眼部特征信息，进而确定用户虹膜中心201在眼球中的相对位置与屏幕101显示区物理坐标之间的映射关系；(3)标定完毕后，所述屏幕101的显示区出现开启、关闭、升温、降温、增大风速、换页和减小风速功能区域，所述摄像头102实时采集用户人脸图像传入处理器中，所述处理器实时定位每帧人脸图像中的虹膜中心201和眼角位置，根据步骤三中确定的映射模型实时计算用户眼球注视的屏幕101坐标，根据注视点屏幕101的坐标范围判断用户想实现的功能；(4)处理器将用户想实现的功能信号传输给空调控制系统203，控制空调实现相应功能。在上述技术方案中，用户如果想打开空调，只需注视屏幕101的显示区的开启功能区域中心，图像处理模块202判断出此时用户的屏幕注视点坐标在开启功能区域的坐标范围内，此时虹膜中心在眼眶中的相对位置为左上角，便会向空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于眼球驱动控制的空调调节体统，其特征在于，所述系统包括图像采集模块和图像处理模块，所述图像采集模块包括屏幕以及设置于屏幕上方的摄像头和距离传感器，所述屏幕下方设有功能区域，所述的图像处理模块包括处理器和储存器，所述功能区域与处理器信号连接，所述处理器与空调控制系统信号连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于眼球驱动控制的空调调节体统，其特征在于，所述系统包括图像采集模块和图像处理模块，所述图像采集模块包括屏幕以及设置于屏幕上方的摄像头和距离传感器，所述屏幕下方设有功能区域，所述的图像处理模块包括处理器和储存器，所述功能区域与处理器信号连接，所述处理器与空调控制系统信号连接。


2.根据权利要求1所述的基于眼球驱动控制的空调调节系统，其特征在于，所述距离传感器测量用户到摄像头的距离，所述摄像头采集用户人脸图像。


3.根据权利要求2所述的基于眼球驱动控制的空调调节系统，其特征在于，所述处理器判断虹膜中心在眼眶中的相对位置，以判断用户想要控制的功能区域。


4.根据权利要求3所述的基于眼球驱动控制的空调调节系统，其特征在于，所述功能区域包括开启、关闭、升温、降温、增大风速、换页和减小风速。


5.根据权利要求4所述的基于眼球驱动控制的空调调节系统，其特征在于，所述摄像头采集的人脸图像中虹膜中心位于眼眶的左上角位置，处理器向空调控制系统发出空调开启信号，所述摄像头采集的人脸图像中虹膜中心位于眼眶的中间偏上位置，处理器向空调控制系统发出空调升温信号，所述摄像头采集的人脸图像中虹膜中心位于眼眶的右上角位置，处理器向...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆永华，陈加徐，王旦，刘冠诚，梁立鹏，赵采仪，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，南京航空航天大学无锡研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32