[发明专利]动态影像分析系统及其方法

说明书

技术领域

本发明有关于一种动态影像分析系统，尤指一种产生具有圆弧状投影坐标系的虚拟操作框以配合使用者手部朝左、右、上、下挥动时的圆弧运动并将使用者手部于世界坐标中的位置转换为投影位置的动态影像分析系统，同时还涉及该动态影像的分析方法。

背景技术

透过影像控制技术的发展，使用者可透过自身的肢体动作，来对计算机或硬件装置下达指令，此技术广泛地应用于计算机游戏、广告营销、信息展示等。在影像控制的过程中，使用者经常会摆动双手，而手臂朝侧向(左、右、上、下)移动时，由于关节带动手臂向后，使手部的运动轨迹为近似于圆弧的形状，在摄影机所拍摄到的平面画面中，使用者手臂向后摆动的位移并不会显示在平面画面中，故影像控制系统仅侦测到使用者手部朝侧向摆动，并有减速的现象；但就使用者的感受而言，摆动手臂的力度是相同的，并无减速的状况，因而造成影像控制系统侦测到的位移量与使用者的感受之间不同步的问题。因此，在侦测使用者手部运动影像时，需修正手部摆动时在使用者侧向上的投影量，以令使用者能自然直观地进行控制。

为解决上述问题，美国专利申请案公开号US2010302145揭示了一种虚拟坐标转换的技术，在真实的空间坐标中(或称世界坐标)依据使用者的影像定义出一个随使用者旋转、移动的空间坐标，并产生两个对应于该使用者空间坐标的球壳状虚拟操作框，分别相应于使用者的双手，藉以补偿虚拟操作框在侧向方位投影量减少的问题。

然而，使用者手部伸向前方进行操作时，圆弧轨迹的现象相当不明显，一般的摄影设备所拍摄的是二维平面影像，将二维的平面影像换算为球面需透过复杂的运算，因此，前案技术须采用精度较高的摄影设备，并要求性能较快的运算处理器，提高了整体的制造成本。再者，前案技术中的虚拟操作框其尺寸是固定的，不因使用者的体型大小进行变更，在影像控制上并不能确实地反映使用者的动作。

发明内容

本发明的目的在于解决先前技术中透过虚拟操作框运算使用者肢体摆动的方式过于复杂，且无法配合使用者体型调整虚拟框尺寸的问题，而提供一种动态影像分析系统及其方法。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种动态影像分析系统，包含有影像撷取装置，用以撷取影像，其特点是，还包括处理单元，该处理单元包含有空间信息分析模块、虚拟框生成模块、以及转换模块，该空间信息分析模块用以取得使用者于世界坐标中的空间信息，该虚拟框生成模块用以取得该使用者于世界坐标中的空间信息并于使用者的前方生成一纵向虚拟操作框，该纵向虚拟操作框包含有数个纵向排列于使用者前方的纵向投影坐标系，两两该纵向投影坐标系之间具有一夹角，且所述的纵向投影坐标系依序排列构成一类圆弧曲面，该转换模块用以将使用者手部于世界坐标中的位置换算成于该纵向投影坐标系上的投影位置。

进一步地，该纵向虚拟操作框包含有中段虚拟框、设置于该中段虚拟框上方并朝使用者后方方向延伸的上段虚拟框、以及设置于该中段虚拟框下方并朝使用者后方方向延伸的下段虚拟框。

本发明采用的另一种技术方案是：一种动态影像分析系统，包含有影像撷取装置，用以撷取影像，其特点是，还包括处理单元，该处理单元包含有空间信息分析模块、虚拟框生成模块、以及转换模块，该空间信息分析模块用以取得使用者于世界坐标中的空间信息，该虚拟框生成模块用以取得该使用者于世界坐标中的空间信息并于使用者的前方生成一横向虚拟操作框，该横向虚拟操作框包含有一横向排列于使用者前方的第一投影坐标系、以及二分布于该第一投影坐标系两侧并与该第一投影坐标系间呈一倾斜角以向使用者后方延伸的第二投影坐标系，该转换模块用以将使用者手部于世界坐标中的位置换算成于该第一投影坐标系以及该第二投影坐标系上的投影位置。

进一步地，该倾斜角介于90°至45°之间。