[发明专利]电子追踪设备，电子追踪系统和电子追踪方法

说明书

本申请提供一种电子追踪设备，包括至少一个图像传感器以及至少一个处理器。至少一个图像传感器用于感测对象的原始图像。对象发出彩色可见光和红外光。所述至少一个图像传感器包括彩色滤波阵列，以通过彩色滤波阵列感测彩色可见光和红外光，从而获取原始图像。彩色滤波阵列包括至少一个彩色滤波通道和红外滤波通道。该至少一个处理器用于处理原始图像，以根据原始图像确定至少一个对象的身份信息和空间位置。本申请还提供一种电子追踪系统和方法。通过电子追踪设备、系统和方法、可以实现对象的准确识别和追踪，从而产生对虚拟现实系统和/或应用的可靠、及时的输入。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年6月28日提交的题为“基于具有彩色滤波阵列的图像传感器的电子追踪方法和装置”的申请号为15/636,432的申请案的优先权。上述优先权的全部内容在此引入作为参考。

技术领域

本申请涉及对象追踪技术领域。具体地，但不限于，本申请涉及电子追踪设备，电子追踪系统和电子追踪设备方法。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality,VR)系统和/或应用程序通常在可穿戴设备或移动设备中创建虚拟环境，并且人为地在该虚拟环境中模拟用户或用户的参与对象，并进一步允许用户与虚拟环境进行交互。目前人们正在研发技术，以允许用户能够通过手部来与虚拟环境中的对象进行交互。其中，手部的位置信息将被检测并被输入VR系统和/或应用程序。例如，通过位置追踪方法追踪用户握在手中的追踪控制器，以追踪用户的手的位置和/或运动。在这种情况下，可以检测、识别和/或追踪一个或多个控制器。

例如，每个控制器可以包括能够发射可见光的光点，该光点用于由追踪设备检测和追踪。另外，光点的颜色可携带控制器的身份信息。然而，在这种情况下，追踪设备所处环境的光线会使控制器所发出的可见光中的噪声增加，因此可能影响控制器的检测和/或追踪精度。为了减少环境光线的干扰，可以使用红外光点来实现控制器的追踪，但是这种光点不能携带用于识别控制器的颜色信息。尽管可以通过红外光点的频率调制和解调进行识别，但是这样的识别方法可能导致响应时间延迟，这可能影响控制器的用户体验以及VR系统和应用。所以，有必要研发一种能够精确识别及追踪对象(例如控制器和/或用户的手)的方法及系统，以便于对VR系统和/或应用程序的进行可靠和及时的输入。

发明内容

一方面，本申请提供了一种电子追踪设备。电子追踪设备包括至少一个图像传感器和至少一个处理器。至少一个图像传感器用于感测至少一个对象的原始图像，其中，至少一个对象发射携带该至少一个对象的身份信息编码的彩色可见光以及红外光，至少一个图像传感器包括彩色滤波阵列，以通过彩色滤波阵列感测来自至少一个对象的彩色可见光和红外光，以获取至少一个对象的原始图像，彩色滤波阵列包括至少一种彩色滤波通道和红外滤波通道。至少一个处理器用于处理至少一个对象的原始图像，以根据原始图像确定至少一个对象的身份信息和空间位置。

另一方面，本申请提供了一种电子追踪系统。电子追踪系统包括光点发生器，至少一个图像传感器和至少一个处理器。光点发生器用于形成至少一个光点，其中至少一个光点发射彩色可见光和红外光，并且至少一个光点的身份信息用彩色可见光的颜色编码。至少一个图像传感器用于感测至少一个光点的原始图像，至少一个图像传感器包括彩色滤波阵列，以通过彩色滤波阵列感测来自至少一个对象的彩色可见光和红外光，以获取至少一个对象的原始图像，彩色滤波阵列包括至少一种彩色滤波通道和红外滤波通道。至少一个处理器用于处理至少一个对象的原始图像，以根据原始图像确定至少一个对象的身份和空间位置。

又一方面，本申请提供了一种电子追踪方法。首先，获取至少一个对象的原始图像，其中至少一个对象发射携带至少一个对象的身份信息编码的彩色可见光和红外光，至少一个对象所发射的彩色可见光和红外光穿过彩色滤波阵列并被感测以形成原始图像，其中，彩色滤波阵列包括至少一个彩色滤波通道和红外彩色滤波通道。然后，处理至少一个对象的原始图像，以根据原始图像确定至少一个对象的身份信息和空间位置。