利索能及
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专利号: 2020109812448
申请人: 淮南师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于用户操作及生物特征相结合的分析系统,其特征在于,包括电脑上的主程序模块、摄像头模块及状态指示灯模块,模块间通过USB连接线进行连接;其中,所述主程序模块包括:监测模块:对用户的输入操作状态信息和生物状态信息采集判断用户工作状态;

指示灯控制模块:负责状态指示灯连接管理并根据用户工作状态向状态指示灯发送显示控制信号;

视频采集模块:负责摄像头连接管理并对采集到的视频数据进行实时处理;

所述摄像头模块负责系统采集用户人脸及眼动状态信息,并发送给主程序模块;

所述状态指示灯模块负责根据从主程序模块接收到的显示控制信号,控制状态灯的开闭状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于用户操作及生物特征相结合的分析系统,其特征在于:所述监测模块包括:人脸区域监测模块:划定用户工作区域,通过用户人脸是否出现在工作区域对用户空闲工作状态进行判断;

用户操作监测模块:实时记录并分析用户工作时的鼠标和键盘操作频率,作为用户一般工作状态的判断依据;

眼动状态监测模块:实时记录并分析用户眼动状态参数,作为用户繁忙工作状态的判断依据。

3.根据权利要求1所述的一种基于用户操作及生物特征相结合的分析系统,其特征在于:所述状态灯为绿、黄、红3种。

4.根据权利要求2所述的一种基于用户操作及生物特征相结合的分析系统,其特征在于:所述用户眼动状态参数为用户眨眼频率。

5.一种基于权利要求2所述的用户操作特征及生物特征相结合的系统的方法,其特征在于,包括步骤:初始调试阶段:基于用户的生物特征的差异性,对用户的操作状态参数及眼动状态参数进行统计分析,以作为用户工作状态监测判定依据;

正式使用阶段:主程序模块自动调用人脸区域监视模块、用户操作监视模块、眼动状态监视模块分别对用户的人脸位置信息、操作状态信息及眼动状态信息进行实时采集分析,根据分析结果判定用户工作状态并向状态指示灯发送显示控制信号。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述初始调试阶段中对用户的操作状态参数及眼动状态参数进行统计分析流程为:Step1、摄像头通电;

Step2、系统主程序初始化并进行自检,启动各功能模块;

Step3、用户设定繁忙工作状态或空闲工作状态;

Step4、统计鼠标和键盘操作频率和用户眼动状态参数,分析得出1个工作状态记录周期T时间内用户操作状态阈值U及眼动状态阈值E。

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述正式使用阶段具体算法流程为:Step1、状态指示灯及摄像头通电;

Step2、系统主程序初始化并自检,启动各功能模块,配置视频采集摄像头参数及状态指示灯连接参数,设定系统用户工作状态为“无人状态”,并向状态指示灯发送显示控制信号“关闭”;

Step3、系统循环采集摄像头视频数据并实时分析;首先,人脸区域监视模块实时监测划定的工作区边界判定是否出现人脸;若是,则设定系统用户工作那状态为“空闲工作状态”,并向状态指示灯发送显示控制信号“绿色”,执行Step4;否则,执行Step7;

Step4、系统记录用户实时操作状态信息:鼠标点击频率r_mouse及键盘点击频率r_keyboard,并计算用户操作状态值U_current;对U_current和用户操作状态阀值U进行比较,若U_current>U,则设定系统用户工作那状态为“一般工作状态”,并向状态指示灯发送显示控制信号“黄色”,执行Step5;否则,执行Step7;

Step5、系统记录用户实时眼动状态信息:眨眼频率r_eye,并计算用户眼动状态值E_current;对E_current和用户眼动状态阀值E进行比较,若E_current

Step6、系统维持“繁忙工作状态”5个T的时间,并计算用户眼动状态值E_current’;对E_current’和用户眼动状态阀值E’进行比较,若E_current’

Step7、判断系统是否运行结束;若否,执行Step3;否则,退出所有功能模块,关闭状态指示灯,结束系统运行。