本发明专利技术公开了一种光学式对象追踪方法及其相关光学式追踪系统，其中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。本发明专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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为本专利技术实施例的光学式追踪系统的示意图。图2本专利技术实施例的参考光源与图像传感器的波形比较图。图3为本专利技术第一实施例的光学式对象追踪方法的流程图。图4为本专利技术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S示系统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Wl 环境噪声W2 已知亮度变化W3 图像传感器的获取频率tl 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】请参阅图1，图1为本专利技术实施例的光学式追踪系统10的示意图。光学式追踪系统10包括显示器12以及遥控器14。遥控器14用来取得遥控器14相对于显示器12的距离与角度，并且产生对应坐标进行遥控。显示器12包括参考光源16，通常设置在显示器12的上端或是下端。遥控器14包括图像传感器18以及控制单元20，控制单元20电连接图像传感器18。参考光源16会输出具有可辨识特征的光信号，例如具有特定闪烁速率或在特定时段闪烁的光信号，产生已知亮度变化。图像传感器18取得涵盖参考光源16的连续图像组。控制单元20联机到图像传感器18以分析连续图像组的图像特征变化，从中找出符合参考光源16亮度变化的图像，并判断参考光源16在图像中的位置信息，得知光学追踪技术所需的参考点。本专利技术提出一种高效能的噪声滤除技术。参考光源16优选地可维持在恒亮模式，并依照环境噪声的干扰情形在一个时段内关闭(off mode) 一次或数次来产生已知亮度变化，供遥控器14获取与分析。已知亮度变化完成后，参考光源16则回复到恒亮模式。本专利技术以随机方式或默认算法计算已知亮度变化的时段特性，例如时段的持续长度或触发时间点、或是在某些实施例也可以一起包括持续长度与触发时间点(或者是一组连续的亮暗变化)，因此已知亮度变化可以是非周期性或是周期性的规律信号。参考光源16的亮度变化是遥控器14的已知参数，遥控器14可以轻易区分参考光源16和其它环境噪声的不同。特别一提的是，恒亮模式可将参考光源16选择性设定在最高亮度、次高亮度或是低亮度状态。参考光源16的亮度值不需限制在特定范围内，凡是可将参考光源16在时段内维持恒亮(意即非关闭状态)，皆属于本专利技术的设计范畴。已知亮度变化可包括多种实施态样。举例来说，参考光源16在选定时段内短暂关闭参考光源16,使得参考光源16具有全暗时间长度固定的已知亮度变化；或是在选定时段内重复开关参考光源16，使得参考光源16具有亮暗变化固定的已知亮度变化，然不限于此；当然，在时段内也可以只让参考光源16产生两种不同的亮度变化，例如与恒亮模式相同亮度的第一亮度，搭配为恒亮模式一半亮度的第二亮度；或者也可以是与恒亮模式相同亮度的第一亮度，搭配不发光的第二亮度(即亮度为O)。若是图像传感器18的曝光时间同时涵盖到参考光源16的高电位状态(恒亮模式)和低电位状态(非恒亮图像)，控制单元20难以精确判断图像特征变化的特性。图像传感器18的占空比优选地可小于已知亮度变化的持续长度(意即参考光源16的关闭时间)，确保图像传感器18在单位曝光时间内可以取得参考光源16关闭或调为低亮度的有效非恒亮图像，例如图像传感器18的单当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学式对象追踪方法，其特征在于，所述方法包括：在一个时段内取得涵盖参考光源的连续图像组，所述参考光源在所述时段内产生已知亮度变化；辨识所述连续图像组的图像特征变化；以及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。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁家钧，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
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