[发明专利]光学式对象追踪方法及其相关光学式追踪系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学式对象追踪方法及其相关光学式追踪系统，特别是有关一种具有环境噪声高抵抗能力的光学式对象追踪方法及其相关光学式追踪系统。

背景技术

传统的多点式对象追踪方法规律地开关参考点来产生闪烁光源，图像传感器同步取得涵盖参考点的连续图像，控制器通过分析连续图像中的规律亮暗变化找出参考点位置，以产生对象追踪遥控所需的坐标。图像传感器的获取频率和参考点的闪烁光源的同步误差容忍度较小，故传统多点式对象追踪方法的参考点控制器所需精密度较高，同步控制技术的复杂度相应地提高产品成本。此外，在家用环境或工作环境的背景光源多以规律亮暗的闪烁方式呈现，但传统多点式对象追踪方法难以正确区分规律变动的背景噪声和参考点的闪烁光源。参考点进行规律闪烁时有将近一半的时间属于低电位状态(光源关闭或切换成低亮度)，故会降低图像传感器取得有效参考点的图像数。综合来说，传统多点式对象追踪方法对于规律变动的背景噪声的分辨率较差，并且有效参考点的取得数量较少，具有对象追踪与遥控性能不佳的缺点。

发明内容

本发明提供一种具有环境噪声高抵抗能力的光学式对象追踪方法及其相关光学式追踪系统，以解决上述的问题。

本发明公开一种光学式对象追踪方法，包括在一个时段内取得涵盖参考光源的连续图像组，以及辨识所述连续图像组的图像特征变化。所述参考光源首先维持在恒亮模式，并在所述时段内产生已知亮度变化。所述光学式对象追踪方法还包括比较所述图像特征变化与所述已知亮度变化，用以决定是否启动预定功能。所述预定功能为计算所述参考光源在所述连续图像组的图像中的位置信息。

本发明还公开所述光学式对象追踪方法进一步包括判断所述连续图像组的非恒亮图像的获取时间是否符合所述已知亮度变化，所述非恒亮图像符合所述已知亮度变化时，辨识出所述非恒亮图像中具有所述已知亮度变化的对象为所述参考光源，以及根据所述参考光源的位置信息产生相对应坐标。

本发明还公开一种光学式追踪系统，其包括显示器以及遥控器。所述显示器包括参考光源。所述遥控器用来取得所述遥控器相对在所述显示器的距离与角度，以产生相对应坐标。所述遥控器包括图像传感器以及控制单元。所述图像传感器用来在一个时段内取得涵盖所述参考光源的连续图像组。所述控制单元电连接所述图像传感器。所述控制单元驱动所述参考光源在所述时段内产生已知亮度变化。所述控制单元还辨识所述连续图像组的图像特征变化，并比较所述图像特征变化与所述已知亮度变化，用以决定是否启动预定功能。

本发明还公开一种光学式追踪系统，其包括显示器以及遥控器。所述显示器包括参考光源，所述参考光源在一个时段内产生已知亮度变化。所述遥控器用来取得所述遥控器相对在所述显示器的距离与角度，以产生相对应坐标。所述遥控器包括图像传感器以及控制单元。所述图像传感器用来在所述时段取得涵盖所述参考光源的连续图像组。所述控制单元电连接所述图像传感器。所述控制单元辨识所述连续图像组的图像特征变化，并比较所述图像特征变化与所述已知亮度变化，用以决定是否启动预定功能。

本发明可以利用随机闪烁的参考光源有效增进光学式追踪系统的对象追踪效能、及简化光学式追踪系统的软硬件配备来降低产品成本。

附图说明

图1为本发明实施例的光学式追踪系统的示意图。

图2本发明实施例的参考光源与图像传感器的波形比较图。

图3为本发明第一实施例的光学式对象追踪方法的流程图。

图4为本发明第二实施例的光学式对象追踪方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

10     光学式追踪系统

12     显示器

14     遥控器

16     参考光源

18     图像传感器

20     控制单元

22     第一通信单元

24     第二通信单元

W1     环境噪声

W2     已知亮度变化

W3     图像传感器的获取频率

t1     第一时段

t2     第二时段

t3     第三时段

I      延迟时间差

步骤      300、302、304、306、308、310、312

步骤      400、402、404、406、408、410、412

具体实施方式