[发明专利]一种视线跟踪瞄准操控系统及方法

权利要求书

1.一种视线跟踪瞄准操控系统，其特征在于，包括：

视线跟踪设备，能跟踪计算在该视线跟踪设备坐标系下使用者视线方向及注视点位置坐标；

相对位置姿态获取单元，分别与视线跟踪设备和瞄准操控设备通信连接，能获取所述视线跟踪设备坐标系和所述瞄准操控设备坐标系之间的相对位置姿态；

瞄准操控设备，分别与所述视线跟踪设备和相对位置姿态获取单元通信连接，能根据所述视线跟踪设备提供的视线方向及注视点位置坐标和所述相对位置姿态获取单元提供的相对位置姿态计算得出使用者注视点目标在该瞄准操控设备坐标系下的方向和位置坐标，并通过计算出的方向和位置坐标操控设备瞄准锁定跟踪使用者注视点目标。

2.根据权利要求1所述的一种视线跟踪瞄准操控系统，其特征在于，还包括：瞄准校正单元，与所述瞄准操控设备通信连接，对使用者注视点目标进行标定校准。

3.根据权利要求1或2所述的一种视线跟踪瞄准操控系统，其特征在于，所述视线跟踪设备包括：

眼动数据采集装置和视线方向及注视点的位置坐标估算单元；其中，

所述眼动数据采集装置，能采集使用者单眼或者双眼的眼动数据；

所述的视线方向及注视点位置坐标估算单元，与所述眼动数据采集装置通信连接，能从所述眼动数据采集装置提供的眼动数据中提取与视线方向及注视点相关的眼动参数信息，并通过眼球模型和标定训练建立眼动参数信息和视线方向及注视点之间的映射关系，结合眼动参数和映射关系计算得出使用者单眼或双眼视线方向和注视点目标在该视线跟踪设备坐标系下的位置坐标。

4.根据权利要求1或2所述的一种视线跟踪瞄准操控系统，其特征在于，所述系统中，若所述视线跟踪设备与所述瞄准操控设备的位置能相对移动，所述相对位置姿态获取单元采用：标定定位单元、惯性导航定位单元、卫星定位单元中的至少一种；

若所述视线跟踪设备与所述瞄准操控设备的位置不能相对移动，所述相对位置姿态获取单元采用：测量确定单元或输入接收单元。

5.根据权利要求4所述的一种视线跟踪瞄准操控系统，其特征在于，所述标定定位单元包括：

标记点装置和信号发射感知装置，分别安装在所述视线跟踪设备和所述瞄准操控设备上，其中一个设备上安装标记点装置，另一个设备安装信号发射感知装置。

6.根据权利要求5所述的一种视线跟踪瞄准操控系统，其特征在于，所述标记点装置为：按照一定结构排列安装在一个设备上的多个标定点装置，并已知各标定点装置在所安装的设备坐标系下的位置坐标；

所述信号发射感知装置，能发射或接收信号，确定各标定点装置在该信号发射感知装置坐标系下的位置方向或坐标，该信号发射装置坐标系在所安装的设备平台坐标系下的位置姿态和旋转平移矩阵已知。

7.根据权利要求5所述的一种视线跟踪瞄准操控系统，其特征在于，所述标定定位单元采用摄像头标定、激光扫描标定、光源定位、声源定位、电磁信号源定位中的至少一种。

8.根据权利要求4所述的一种视线跟踪瞄准操控系统，其特征在于，所述惯性导航定位单元包括：在视线跟踪设备和瞄准操控设备上分别安装的惯性导航定位设备，通过各惯性导航定位设备分别测算出视线跟踪设备坐标系和瞄准操控设备坐标系相对于大地坐标系的变化，准确计算出视线跟踪设备坐标系和瞄准操控设备坐标系的相对位置姿态；

所述卫星定位单元包括：在视线跟踪设备和瞄准操控设备上分别安装的卫星定位设备，通过卫星定位设备进行卫星定位测算出视线跟踪设备坐标系和瞄准操控设备坐标系在卫星系统坐标系下的位置姿态，计算出视线跟踪设备坐标系和瞄准操控设备坐标系相对位置姿态。