[发明专利]一种视线跟踪瞄准操控系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及视线跟踪瞄准操控领域，尤其涉及一种视线跟踪瞄准操控系统及方法。

背景技术

视觉是人们获取信息的主要方式，由于视线具有直接性、自然性和双向性等特点，使得视线跟踪技术在人机交互、人机协作、商场购物注意力分析、驾驶员行为分析、广告网页等用户心理及行为分析等多个领域有着广泛的应用。但目前现有的视线跟踪技术多应用于跟踪视线在显示屏幕或场景摄像机拍摄图像视频等二维平面上的位置，直接跟踪使用者在真实空间中三维注视点位置坐标的系统及方法较少。特别是在让使用者直接用眼睛操控机器设备对真实空间中的目标进行瞄准锁定跟踪的领域，暂时还没有相关的系统及方法。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种视线跟踪瞄准操控系统及方法，能让使用者用眼睛操控机器设备快速瞄准锁定跟踪所注视的目标。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种视线跟踪瞄准操控系统，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。

本发明实施方式还提供一种视线跟踪瞄准操控方法，采用本发明所述的视线跟踪瞄准操控系统，包括以下步骤：

步骤(a)，通过所述系统的视线跟踪设备采集使用者的眼动数据，根据所述使用者的眼动数据计算使用者视线方向和注视点位置坐标；

步骤(b)，通过所述系统的相对位置姿态获取单元获取所述系统的视线跟踪设备坐标系与所述瞄准操控设备坐标系的相对位置姿态；

步骤(c)，由所述系统的瞄准操控设备根据所述视线方向及注视点位置坐标和相对位置姿态计算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，操控设备瞄准锁定跟踪使用者注视点目标。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的视线跟踪瞄准操控系统及方法，其有益效果为：

通过设置相互通信连接的视线跟踪设备、相对位置姿态获取单元和瞄准操控设备相互配合，可以跟踪计算出使用者视线方向及注视点位置坐标，获取视线跟踪设备坐标系和瞄准操控设备坐标系之间的相对位置姿态，两者结合进而计算出使用者注视点目标在瞄准操控设备坐标系下的方向和位置坐标，让使用者用眼睛操控机器设备快速瞄准锁定跟踪所注视的目标。本发明的系统及方法在人与机器人协作，飞机、车辆、舰船、航天飞行器等的辅助操控，VR/AR全浸入式人机交互等多个领域有广泛应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的视线跟踪瞄准操控系统结构图；

图2为本发明实施例提供的视线跟踪瞄准操控方法流程图；

图3为本发明实施例提供的视线跟踪瞄准操控系统应用场景示意图。

具体实施方式

下面结合本发明的具体内容，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种视线跟踪瞄准操控系统，可以让使用者用眼睛操控机器设备快速瞄准锁定跟踪所注视的目标，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；