追踪系统及其方法技术方案

本公开文件提出一种追踪系统及方法。追踪系统包含外观具有特征图案的可追踪装置以及追踪装置。追踪装置包含光学感测模块，用以获取涵盖可追踪装置的第一影像。追踪装置还具有处理器，其耦接于光学感测模块。处理器是用以依据特征图案，在第一影像上获取对应此特征图案的一关注区域，并在第一影像的关注区域中定位出多个特征区域的区域位置，其中每一特征区域包含该特征图案的一部分。处理器还根据此些区域位置来计算可追踪装置的姿态数据，借此，不需要获取两个(或两次)或以上的影像即能判断姿态数据。

【技术实现步骤摘要】
追踪系统及其方法
本公开文件涉及追踪系统及方法，特别是一种通过分析影像来追踪物件的追踪系统及方法。
技术介绍
在现有的通过影像识别的物件追踪方法中，通常需要拍摄许多连续的影像，并识别连续影像中的部分特征来锁定欲追踪的物件。例如若欲追踪的物件是具有特定发光频率的特征，则需要先拍摄连续的影像，并分别对此些影像进行影像识别，再经由识别的结果来评估物件的移动状况。然而，通过分析许多影像来对物件进行追踪的作法，需要对每张影像分别进行识别。若影像的分辨率越大，越不容易在影像上找到物件，造成物件追踪的负担。因此，如何降低追踪物件时的负担或成本实为相当重要的考量。
技术实现思路
根据本公开文件的一实施例，公开一种追踪系统，包含：一可追踪装置，外观具有至少一特征图案；以及一追踪装置，包含：一光学感测模块，用以获取包含该可追踪装置的一第一影像；以及一处理器，耦接于该光学感测模块，该处理器用以：依据该特征图案，在该第一影像中获取对应该特征图案的一第一关注区域(regionofinterest)；在该第一关注区域中定位出多个特征区域的多个区域位置，其中每一特征区域包含该特征图案的一部分；以及根据该些区域位置，计算该可追踪装置的一第一姿态数据。根据本公开文件的一实施例，该处理器是依据该特征图案的一骨架(skeleton)，在该第一影像中获取该第一关注区域。根据本公开文件的一实施例，该处理器还用以依据该第一关注区域执行一深度学习演算法，以产生该可追踪装置在该第一关注区域时的一粗略姿态数据。根据本公开文件的一实施例，当该处理器获取该第一关注区域时，该处理器还用以：取得该光学感测模块在获取该第一影像之前所获取的一第二影像以及该第二影像中对应该特征图案的一第二关注区域；读取该可追踪装置在该第二影像与该第一影像的获取时间点间所产生的一移动信号；根据该移动信号及该第二关注区域，预估在该第一影像中的一局部范围；以及依据该特征图案，在该第一影像的该局部范围搜索该第一关注区域。根据本公开文件的一实施例，该处理器依据该可追踪装置在该第二关注区域时的一第二姿态数据以及该移动信号，计算该可追踪装置在该第一关注区域时的一粗略姿态数据。根据本公开文件的一实施例，该追踪装置还包含：一姿态数据库，用以记录该可追踪装置的多个姿态数据及对应该等姿态数据的多个参考影像，其中该处理器还用以：根据该可追踪装置的该粗略姿态数据，于该姿态数据库找出对应的一参考影像，其中该对应参考影像包含该些特征区域；以及依据该对应参考影像，定位出该些特征区域的该些区域位置。根据本公开文件的一实施例，该可追踪装置还包含：一惯性测量单元(inertialmeasurementunit)，用以产生该可追踪装置的该移动信号；以及一通信模块，耦接该惯性测量单元，用以将该移动信号传送至该追踪装置。根据本公开文件的一实施例，该可追踪装置包含一发光模块，使该光学感测模块获取的该第一影像具有对应该特征图案的一发光图案，而当该处理器获取该第一关注区域时，该处理器还用以：对该第一影像执行一二值化运算(thresholding)以获得一二值化影像；以及在该二值化影像上获取该第一关注区域，其中该第一关注区域包含该发光图案。根据本公开文件的一实施例，该第一姿态数据包含一三轴位置、一偏航值、一倾斜值、一旋转值的至少一者。根据本公开文件的一实施例，该处理器于计算该可追踪装置的该第一姿态数据时，是依据该些特征区域的各该些区域位置在该第一影像的一影像坐标，执行一姿态估计演算法(poseestimationalgorithm)，以计算该第一姿态数据。根据本公开文件的一实施例，公开一种追踪方法，用于追踪外观具有至少一特征图案的一可追踪装置，该追踪方法包含：获取包含该可追踪装置的一第一影像；依据该特征图案，在该第一影像中获取对应该特征图案的一第一关注区域；在该第一关注区域中定位出多个特征区域的多个区域位置，其中每一特征区域包含该特征图案的一部分；以及根据该些区域位置，计算该可追踪装置的一第一姿态数据。根据本公开文件的一实施例，该获取该第一关注区域的步骤包含：依据该特征图案的一骨架(skeleton)，在该第一影像中获取该第一关注区域。根据本公开文件的一实施例，依据该第一关注区域执行一深度学习演算法，以产生该可追踪装置在该第一关注区域时的一粗略姿态数据。根据本公开文件的一实施例，该获取该第一关注区域的步骤包含：取得在获取该第一影像之前所获取的一第二影像以及该第二影像中对应该特征图案的一第二关注区域；读取该可追踪装置在该第二影像与该第一影像的获取时间点间所产生的一移动信号；根据该移动信号及该第二关注区域，预估在该第一影像中的一局部范围；以及依据该特征图案，在该第一影像的该局部范围搜索该第一关注区域。根据本公开文件的一实施例，依据该可追踪装置在该第二关注区域时的一第二姿态数据以及该移动信号，计算该可追踪装置在该第一关注区域时的一粗略姿态数据。根据本公开文件的一实施例，产生一姿态数据库，用以记录该可追踪装置的多个姿态数据及对应该等姿态数据的多个参考影像；其中，该定位出该些区域位置的步骤包含：根据该可追踪装置的该粗略姿态数据，于该姿态数据库找出对应的一参考影像，其中该对应参考影像包含该些特征区域；以及依据该对应参考影像，定位出该些特征区域的该些区域位置。根据本公开文件的一实施例，该移动信号是由该可追踪装置所包含的一惯性测量单元(inertialmeasurementunit)所产生。根据本公开文件的一实施例，该可追踪装置包含一发光模块，以使所获取的该第一影像具有对应该特征图案的一发光图案，而该获取该第一关注区域的步骤还包含：对该第一影像执行一二值化运算(thresholding)以获得一二值化影像；以及在该二值化影像上获取该第一关注区域，其中该第一关注区域包含该发光图案。根据本公开文件的一实施例，该第一姿态数据包含一三轴位置、一偏航值、一倾斜值、一旋转值的至少一者。根据本公开文件的一实施例，该计算该可追踪装置的该第一姿态数据的步骤包含：依据该些特征区域的各该些区域位置在该第一影像的一影像坐标，执行一姿态估计演算法(poseestimationalgorithm)，以计算该第一姿态数据。附图说明以下详细描述结合说明书附图阅读时，将有利于较佳地理解本公开文件的实施方式。应注意，根据说明上实务的需求，附图中各特征并不一定按比例绘制。实际上，出于论述清晰的目的，可能任意增加或减小各特征的尺寸。图1示出根据本公开文件一些实施例中追踪系统在空间的环境示意图。图2示出根据本公开文件一些实施例中可追踪装置的示意图。图3示出根据本公开文件一些实施例中用于追踪定位的特征图案的示意图。图4示出根据本公开文件一些实施例中一种追踪系统的功能方框图。图5示出根据本公开文件一些实施例中一种追踪方法的步骤流程图。图6示出由追踪装置获取影像的画面示意图。图7示出根据本公开文件另一些实施例中一种追踪方法的步骤流程图。附图标记说明：为让本公开内容的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图标记的说明如下：100追踪装置110光学感测模块120处理器130通信模块200追踪方法300可追踪装置310特征图案320骨架321a～321d特征区域350可追踪装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种追踪系统，其特征在于，包含：一可追踪装置，外观具有至少一特征图案；以及一追踪装置，包含：一光学感测模块，用以获取包含该可追踪装置的一第一影像；以及一处理器，耦接于该光学感测模块，该处理器用以：依据该特征图案，在该第一影像中获取对应该特征图案的一第一关注区域；在该第一关注区域中定位出多个特征区域的多个区域位置，其中每一特征区域包含该特征图案的一部分；以及根据所述区域位置，计算该可追踪装置的一第一姿态数据。

【技术特征摘要】
2017.07.24 US 62/535,9761.一种追踪系统，其特征在于，包含：一可追踪装置，外观具有至少一特征图案；以及一追踪装置，包含：一光学感测模块，用以获取包含该可追踪装置的一第一影像；以及一处理器，耦接于该光学感测模块，该处理器用以：依据该特征图案，在该第一影像中获取对应该特征图案的一第一关注区域；在该第一关注区域中定位出多个特征区域的多个区域位置，其中每一特征区域包含该特征图案的一部分；以及根据所述区域位置，计算该可追踪装置的一第一姿态数据。2.如权利要求1所述的追踪系统，其特征在于，其中该处理器是依据该特征图案的一骨架，在该第一影像中获取该第一关注区域。3.如权利要求1所述的追踪系统，其特征在于，其中该处理器还用以依据该第一关注区域执行一深度学习演算法，以产生该可追踪装置在该第一关注区域时的一粗略姿态数据。4.如权利要求1所述的追踪系统，其特征在于，其中当该处理器获取该第一关注区域时，该处理器还用以：取得该光学感测模块在获取该第一影像之前所获取的一第二影像以及该第二影像中对应该特征图案的一第二关注区域；读取该可追踪装置在该第二影像与该第一影像的获取时间点间所产生的一移动信号；根据该移动信号及该第二关注区域，预估在该第一影像中的一局部范围；以及依据该特征图案，在该第一影像的该局部范围搜索该第一关注区域。5.如权利要求4所述的追踪系统，其特征在于，其中该处理器依据该可追踪装置在该第二关注区域时的一第二姿态数据以及该移动信号，计算该可追踪装置在该第一关注区域时的一粗略姿态数据。6.如权利要求3或5所述的追踪系统，其特征在于，其中该追踪装置还包含：一姿态数据库，用以记录该可追踪装置的多个姿态数据及对应该等姿态数据的多个参考影像，其中该处理器还用以：根据该可追踪装置的该粗略姿态数据，于该姿态数据库找出对应的一参考影像，其中该对应参考影像包含所述特征区域；以及依据该对应参考影像，定位出所述特征区域的所述区域位置。7.如权利要求4所述的追踪系统，其特征在于，其中该可追踪装置还包含：一惯性测量单元，用以产生该可追踪装置的该移动信号；以及一通信模块，耦接该惯性测量单元，用以将该移动信号传送至该追踪装置。8.如权利要求1所述的追踪系统，其特征在于，其中该可追踪装置包含一发光模块，使该光学感测模块获取的该第一影像具有对应该特征图案的一发光图案，而当该处理器获取该第一关注区域时，该处理器还用以：对该第一影像执行一二值化运算以获得一二值化影像；以及在该二值化影像上获取该第一关注区域，其中该第一关注区域包含该发光图案。9.如权利要求1所述的追踪系统，其特征在于，其中该第一姿态数据包含一三轴位置、一偏航值、一倾斜值、一旋转值的至少一者。10.如权利要求1所述的追踪系统，其特征在于，其中该处理器于计算该可追踪...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈远东，游子杰，
申请(专利权)人：宏达国际电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71