目标跟踪系统和立体显示设备技术方案

本发明专利技术公开了一种目标跟踪系统和立体显示设备，该目标跟踪系统包括：红外线发射单元，发射红外线；红外线反射单元，反射来自所述红外线发射单元的红外线；红外线摄像单元，接收来自所述红外线反射单元的反射红外线而成像；空间位置计算单元，根据所述红外线摄像单元获取的图像，计算得到所述红外线反射单元的空间位置信息。本发明专利技术的目标跟踪系统和立体显示设备能够以简单易行的方式准确、快速获取目标位置信息，而且不会对观众造成干扰。

Target tracking system and stereoscopic display device

The invention discloses a target tracking system and stereo display device, the target tracking system includes: infrared emission unit, transmitting infrared; infrared reflection unit, reflected from the infrared transmitting unit infrared; infrared camera unit, receiving from the infrared reflection unit and infrared reflection imaging; calculation unit according to the space position. The infrared camera image acquisition unit, calculate the space position information of the infrared reflection unit. The target tracking system and stereoscopic display device of the invention can acquire target location information accurately and quickly in a simple and convenient way, and will not cause interference to audiences.

【技术实现步骤摘要】
目标跟踪系统和立体显示设备
本专利技术涉及显示
，具体而言，涉及一种目标跟踪系统和立体显示设备。
技术介绍
立体显示技术能给人身临其境的感觉，当前立体显示技术分为佩戴眼镜式立体显示技术和不需佩戴眼镜的裸眼立体显示技术。裸眼立体显示技术的最大优点就是不需观众佩戴眼镜。但由于该技术本身的特点，开始观看时必须寻找最佳的观看点，而且找到最佳观看点后，观众不能随意移动，这些特性严重影响了观众的观看体验。为了解决这个问题，通常在现有裸眼立体显示技术基础上增加观众位置跟踪技术，通过实时跟踪目标观众的空间位置信息，同步移动视差合成图像或分光器件实现在任何位置均可观看到立体效果的目的。当前，观众位置跟踪技术有两种主要方案：1、通过摄像头获取人面部图像位置信息，进而获取观众位置信息。该方案需要对人面部特征信息进行提取，计算量大，稳定性、准确性差、用户体验差。尤其是用在实时采集显示领域，比如在医疗领域，如果位置跟踪不准、实时性差，将严重影响医生操作，甚至会影响手术成功。2、通过佩戴类似眼镜的装置来获取观众位置信息。但是需要佩戴类似眼镜的装置，将对人造成干扰，这与裸眼3D显示技术不需佩戴眼镜的技术特征相悖，严重影响了观看体验，舒适性差。如何准确、快速获取目标观众位置信息，又不对观众造成干扰成为当前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于提出一种目标观众跟踪系统和采用该跟踪系统的立体显示设备，用以弥补当前技术的不足，改善观看体验。本专利技术提出一种目标跟踪系统，包括：红外线发射单元，发射红外线；红外线反射单元，反射来自所述红外线发射单元的红外线；红外线摄像单元，接收来自所述红外线反射单元的反射红外线而成像；空间位置计算单元，根据所述红外线摄像单元获取的图像，计算得到所述红外线反射单元的空间位置信息。在上述的目标跟踪系统中，所述红外线反射单元包括红外线吸收部和构成特征图案的红外线反射部。在上述的目标跟踪系统中，所述红外线反射单元包括多个具有预定形状的红外线反射部，所述多个具有预定形状的红外线反射部包括圆形的红外线反射部和/或具有角部的红外线反射部。在上述的目标跟踪系统中，所述特征图案位于所述红外线反射单元中间并且为对称图案。在上述的目标跟踪系统中，所述红外线反射单元包括膜材料。在上述的目标跟踪系统中，所述膜材料能粘贴在人体。在上述的目标跟踪系统中，所述计算包括：通过特征匹配获取所述红外线反射部的图像位置信息；根据所述图像位置信息计算出所述红外线反射部的空间位置信息。在上述的目标跟踪系统中，所述空间位置计算单元还根据所述红外线反射单元与目标观众的目标部位的相对位置偏移量、以及所述红外线反射单元的空间位置信息计算所述目标部位的空间位置信息。在上述的目标跟踪系统中，还包括可见光摄像单元，拍摄所述目标观众的图像；所述空间位置计算单元对所述目标观众的图像进行分析以获得所述相对位置偏移量。本专利技术还提供一种立体显示设备，包括：上述的目标跟踪系统；显示单元，根据所述空间位置信息调节显示相关参数。本专利技术的目标跟踪系统包括：红外线发射单元、红外线反射单元、红外线摄像单元和空间位置计算单元。本专利技术的立体显示设备包括上述目标跟踪系统和显示单元。本专利技术与现有技术相比，不干扰目标观众、准确性高、抗干扰能力强、稳定性高、实时性高、观众体验好，而且成本低廉、易于实现。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对本专利技术保护范围的限定。图1示出了包括本专利技术目标跟踪系统的立体显示设备的一个实例的示意图。图2示出了本专利技术的红外线反射单元的一个实例的示意图。主要元件符号说明：111-红外线发射单元；112-红外线反射单元；113-红外线摄像单元；114-空间位置计算单元；115-显示单元；201-红外线吸收部；202-红外线反射部。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术公开了一种目标跟踪系统，包括：红外线发射单元，可用于发射红外线；红外线反射单元，可用于反射来自所述红外线发射单元的红外线；红外线摄像单元，可用于接收来自所述红外线反射单元的反射红外线而成像；空间位置计算单元，可用于根据所述红外线摄像单元获取的图像，计算得到所述红外线反射单元的空间位置信息。红外线发射单元在通电后发射红外线，可以包括红外LED。红外发光二级管是一种将电能转换为光能的近红外发光器件，它具有体积小、功耗低、指向性好等一系列优点，广泛用于遥控、遥测、光隔离、光开关、光电控制等系统。红外线反射单元在红外LED灯照射下成为红外发光体，可以包括红外线吸收部和构成特征图案的红外线反射部。特征图案在包括点、角等便于识别的特征时，空间位置计算单元可以快捷地提取相关的特征来计算获得空间位置信息。特征图案优选位于红外线反射单元中间，更优选为对称图案，由此，便于空间位置计算单元计算红外线反射单元的空间位置信息，减少计算量。所谓对称图案可以是左右对称、上下对称、点对称等。当环境中有其他强反射体的时候，仅设置单个红外线反射部，抗干扰能力可能相对较弱。因此，在设置为单个红外线反射部时，为了提高抗干扰能力，可以将红外线反射部设置为例如Z字形、V字形、矩形框形、三角框形等构成特征图案。此外，也可通过设置多个具有预定形状的红外线反射部以提高抗干扰能力。例如，多个具有预定形状的红外线反射部可以包括圆形的红外线反射部和/或具有角部的红外线反射部。红外线反射单元在设置有圆形的红外线反射部和/或具有角部的红外线反射部的情况下，可方便、简单地通过角点识别和圆点识别技术进行图像结构解析。红外线吸收部和红外线反射部优选采用柔性膜材料制成，该柔性膜材料优选可以直接粘贴在人体上。当然也可以在例如红外线吸收部上设置粘贴部，使得红外线反射单元可以粘贴在目标观众的衣服、帽子上。红外线摄像单元接收红外线反射单元的反射红外光而成像，其中，红外线摄像单元可以包括一个或多个红外线摄像头。空间位置计算单元可根据红外线摄像单元获取的图像位置信息计算红外线反射单元的空间位置信息。例如，在使用单个摄像头时，需要计算在不同位置单个像素对应的物理宽度比，比如在两米处1个像素对应1mm物理宽度，然后计算空间坐标。在使用两个摄像头时，可以利用例如双目测距方法计算红外线反射单元的空间坐标。在使用更多摄像头时，可以采用多目三维重建原理进行计算。本专利技术的目标跟踪系统可以应用于立体显示设备，该显示设备包括显示单元，显示单元根据空间位置信息调节显示相关参数。当然，目标跟踪系统不仅可以应用于立体显示设备，也可以根据需要设置在其他需要位置追踪的应用中。实施例图1中示出了本专利技术一个实施例的立体显示设备的示意图。该立体显示设备包括目标跟踪系统和显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种目标跟踪系统，其特征在于，包括：红外线发射单元，发射红外线；红外线反射单元，反射来自所述红外线发射单元的红外线；红外线摄像单元，接收来自所述红外线反射单元的反射红外线而成像；空间位置计算单元，根据所述红外线摄像单元获取的图像，计算得到所述红外线反射单元的空间位置信息。

【技术特征摘要】
1.一种目标跟踪系统，其特征在于，包括：红外线发射单元，发射红外线；红外线反射单元，反射来自所述红外线发射单元的红外线；红外线摄像单元，接收来自所述红外线反射单元的反射红外线而成像；空间位置计算单元，根据所述红外线摄像单元获取的图像，计算得到所述红外线反射单元的空间位置信息。2.根据权利要求1所述的目标跟踪系统，其特征在于，所述红外线反射单元包括红外线吸收部和构成特征图案的红外线反射部。3.根据权利要求2所述的目标跟踪系统，其特征在于，所述红外线反射单元包括多个具有预定形状的红外线反射部，所述多个具有预定形状的红外线反射部包括圆形的红外线反射部和/或具有角部的红外线反射部。4.根据权利要求2所述的目标跟踪系统，其特征在于，所述特征图案位于所述红外线反射单元中间并且为对称图案。5.根据权利要求1所述的目标跟踪系统，其特征在于，所述红外线反射单元包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：何建行，李俊，刘君，邵文龙，杨松榕，刘木春，欧阳孙勇，
申请(专利权)人：广州明医医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44