基于語(yǔ)音識別的聲控鼠標的設計方法

　　模擬鼠標移動(dòng)可以通過(guò)循環(huán)調用Windows API函數SetcursorPos（x1,y1）來(lái)實(shí)現， 在循環(huán)中控制x1 和y1 的變化就可以實(shí)現任何方向的鼠標移動(dòng)。在程序中模擬鼠標移動(dòng)需要用到多線(xiàn)程控制， 否則鼠標移動(dòng)過(guò)程中無(wú)法隨時(shí)停止或者讓他轉向。以下是移動(dòng)線(xiàn)程中的移動(dòng)控制代碼：

　　for I := 1 to 500 do

　　begin

　　if bstop=1 then break;

　　//遇到停止命令時(shí)停止光標移動(dòng)

　　case Dr of

　　//根據參數Dr 決定光標運行方向

　　1: x1:=x1+n1; //右移

　　2: x1:=x1- n1; //左移

　　3: y1:=y1+n1; //下移

　　4: y1:=y1- n1; //上移

　　end;

　　windows.SetcursorPos（x1,y1）；

　　end;

　　鼠標的另一類(lèi)控制程序是模擬鼠標單擊雙擊等鼠標事件， 主要是在程序中利用mouse_event 函數對鼠標事件進(jìn)行模擬。程序中以下代碼模擬了鼠標左鍵單擊：

　　windows.mouse_event （MOUSEEVENTF_LEFTDOWN,0,0,0,0）；

　　// 左鍵按下

　　windows.mouse_event（MOUSEEVENTF_LEFTUP,0,0,0,0）；

　　// 左鍵抬起

　　圖2 是一個(gè)理想情況下用本文程序實(shí)現語(yǔ)音控制鼠標的例子。光標初始位置在屏幕左下方， 目標矩形在屏幕右上區， 首先用戶(hù)對麥克風(fēng)發(fā)出右的命令， 光標就向右移動(dòng)； 當光標到達目標下方的時(shí)候用戶(hù)說(shuō)上命令， 光標就改向上移動(dòng)（ 或者先說(shuō)停命令， 光標停止） ; 當光標到達目標矩形， 用戶(hù)說(shuō)停命令， 光標停止， 最后用戶(hù)說(shuō)單擊, 程序模擬鼠標左鍵單擊事件， 相當于目標矩形被單擊。

圖2 一個(gè)語(yǔ)音控制鼠標工作的例子

　　4 語(yǔ)音控制鼠標的缺陷

　　雖然幾個(gè)簡(jiǎn)單的語(yǔ)音命令， 可以控制鼠標移動(dòng)到屏幕的任何位置， 并可以根據語(yǔ)音命令模擬單擊、雙擊等各種鼠標事件， 但是實(shí)際使用中還存在缺陷。

　　對于大的目標而言， 這種語(yǔ)音控制鼠標控制沒(méi)有什么問(wèn)題， 如果目標區域比較小， 將會(huì )增加使用者的難度， 比如當光標移動(dòng)到矩形時(shí)喊停, 光標會(huì )繼續移動(dòng)一小段才停， 這時(shí)光標可能已經(jīng)越過(guò)了目標矩形。這種情況和語(yǔ)音識控制中存在的延時(shí)有關(guān)， 每次用戶(hù)發(fā)出語(yǔ)音命令到命令被執行都有一個(gè)過(guò)程， 首先使用者說(shuō)出語(yǔ)音命令是需要時(shí)間的， 而且語(yǔ)速快的人和語(yǔ)速慢的人說(shuō)同樣的命令花的時(shí)間不同； 另外語(yǔ)音識別引擎成功識別一個(gè)語(yǔ)音命令也需要一個(gè)時(shí)間。所以語(yǔ)音控制鼠標在控制過(guò)程中必然存在延時(shí)。因此從開(kāi)始發(fā)出語(yǔ)音命令到動(dòng)作被執行， 光標必然會(huì )有位置的誤差： △S=V×△t （ △S 為位置誤差， V 為鼠標移動(dòng)速度， △t 為說(shuō)話(huà)和識別造成的延時(shí)）。

　　Sear 等人曾經(jīng)研究用一個(gè)虛擬鼠標機制來(lái)解決延時(shí)誤差問(wèn)題， 即在真實(shí)的鼠標移動(dòng)前虛設一個(gè)鼠標， 當假鼠標到達目標時(shí)發(fā)出語(yǔ)音命令， 執行的時(shí)候真鼠標正好到達目標處。但是他們的試驗結果并不理想。因為每個(gè)人說(shuō)話(huà)的習慣和速度是不一樣的， 而且不同的狀態(tài)下的語(yǔ)速也不同， 因此延時(shí)△t 不是一定的， 所以每次的位置誤差△S 也不盡相同， 而一種固定距離的先導虛擬鼠標并不能取得很好的效果。

　　5 一種改進(jìn)方法

　　影響位置控制效果的因素和目標的大小、移動(dòng)速度和延時(shí)有關(guān)。能夠改變的是速度控制， 所以本文采取一種方案改進(jìn)位置控制精度。改進(jìn)后的語(yǔ)音控制鼠標每次的位置誤差△S 明顯減小， 在目標較小的情況下， 位置控制精度得到提高。

　　改進(jìn)方法是在程序中增加對鼠標的速度控制： 在目標較小的情況下， 光標先以正常速度V1 移動(dòng)， 到達目標附近時(shí)先進(jìn)行減速控制， 用語(yǔ)音命令慢來(lái)控制鼠標減低移動(dòng)速度到V2（ 實(shí)際設計中V2=1/3 V1） ,到達目標后再用語(yǔ)音命令停停止鼠標移動(dòng)， 圖3 反映了這個(gè)過(guò)程中光標速度的變化。這樣在延時(shí)時(shí)間不變， 由于光標移動(dòng)速度V 降低很多， 由△S=V×△t 知道位置誤差△S 也減小很多。

圖3 速度可控制的語(yǔ)音控制光標移動(dòng)速度變化示意圖

　　而在目標比較大的情況下， 因為位置控制精度足夠， 可以不選擇慢命令控制直接進(jìn)行?？刂?。

　　結語(yǔ)

　　本文研究語(yǔ)音控制鼠標的應用程序， 實(shí)現了對鼠標基本的語(yǔ)音控制， 針對語(yǔ)音控制中因為延時(shí)而產(chǎn)生的位置控制誤差做了分析和改進(jìn)。本文研究的內容對于開(kāi)發(fā)輔助不便使用鼠標及鍵盤(pán)的傷殘人士使用計算機的交互工具有積極的意義。

　　試驗表明用本程序控制鼠標移動(dòng)、點(diǎn)擊等可實(shí)現瀏覽網(wǎng)頁(yè)、打開(kāi)、關(guān)閉程序等電腦操作。但是由于控制鼠標過(guò)程中要多次發(fā)出語(yǔ)音命令， 同時(shí)要集中注意力觀(guān)察光標的位置， 所以也存在用戶(hù)容易疲勞的問(wèn)題。

　　后續將對改進(jìn)語(yǔ)音控制鼠標使用舒適情況和提高控制效率等做進(jìn)一步研究。