[发明专利]人眼跟踪系统外参数校正治具及校正方法

说明书

本发明实施例公开了一种人眼跟踪系统外参数校正治具及校正方法。其中，校正治具包括：棋盘格板，用于建立世界坐标系与人眼跟踪摄像头成像平面坐标系之间的映射关系；滑轨，用于放置棋盘格板，棋盘格板可在滑轨上滑动至不同位置处；牵引电机，用于牵引棋盘格板在滑轨的不同位置上移动；人眼跟踪摄像头，用于拍摄棋盘格板的图案；计算机，用于接收人眼跟踪摄像头所拍摄的棋盘格板的图案并进行图像分析，确定人眼跟踪系统外参数。本发明实施例可以统一屏幕显示空间坐标系和人眼跟踪摄像头成像空间坐标系，使计算机可以直接根据人眼跟踪所给出的包括深度在内的人眼的坐标信息，自动调节排图周期，及排图偏移量，使用户有良好的视觉3D视觉效果。

技术领域

本发明实施例涉及裸眼3D显示技术，尤其涉及一种人眼跟踪系统外参数 校正治具及校正方法。

背景技术

人眼跟踪裸眼3D显示系统是是由人眼跟踪系统与3D显示系统集成的一个 系统，可以在用户使用裸眼3D设备时自动跟踪用户眼睛的位置调整3D显示画 面，使用户有良好的观看体验。在人眼跟踪系统与3D显示系统集成之后，需 要对人眼跟踪摄像头的外参数进行调整，即对在以显示屏幕坐标系为世界坐标 系中的参数，比如相机的位置、旋转方向参数进行调整，使相机能够通过拍摄 人眼信息获取到人眼正确的位置信息。

在现有技术方案，没有针对基于人眼跟踪的3D显示系统的校正成熟的方 案，且不能够通过自动化完成校正方法。

发明内容

本发明实施例提供一种人眼跟踪系统外参数校正治具及校正方法，以实现 在人眼跟踪系统与裸眼3D显示系统集成之后拍摄坐标系与显示坐标系的统一， 完成人眼跟踪系统外参数的自动校正。

第一方面，本发明实施例提供了一种人眼跟踪系统外参数校正治具，该校 正治具包括：

棋盘格板，用于建立世界坐标系与人眼跟踪摄像头成像平面坐标系之间的 映射关系，其中，棋盘格板上各点的坐标在世界坐标系中是已知的；

滑轨，设置于显示屏幕的中心原点处并垂直于显示屏幕平面，与世界坐标 系z轴重合，用于放置棋盘格板，棋盘格板可在滑轨上滑动至不同位置处；

牵引电机，设置于滑轨上，当需要棋盘格板在滑轨的不同位置处进行参数 校正时，用于牵引棋盘格板在滑轨的不同位置上移动；

人眼跟踪摄像头，设置于显示屏幕上任一位置处，用于拍摄棋盘格板的图 案；

计算机，用于接收人眼跟踪摄像头所拍摄的棋盘格板的图案并进行图像分 析，得到棋盘格板上各点在人眼跟踪摄像头成像平面坐标系对应的坐标，还用 于根据人眼跟踪系统内参数、棋盘格板上各点世界坐标系中坐标、棋盘格板上 各点在人眼跟踪摄像头成像平面坐标系对应的坐标计算确定人眼跟踪系统外参 数。

第二方面，本发明实施例还提供了一种人眼跟踪系统外参数校正方法，该 方法包括：

获取棋盘格板在滑轨第一位置处，人眼跟踪摄像头拍摄到的棋盘格板图案；

提取所述棋盘格板图案中与待校正外参数个数相应数量的特征点在人眼跟 踪摄像头成像平面坐标系中对应的坐标，

根据棋盘格板中各特征点在世界坐标系的坐标与棋盘格板中各特征点在人 眼跟踪摄像头成像平面坐标系中对应的坐标的映射关系确定人眼跟踪系统外参 数。

本发明实施例通过使用人眼跟踪摄像头拍摄棋盘格板上的图案，由计算机 进行图像分析，建立棋盘格板中特征点在屏幕显示空间坐标系和人眼跟踪摄像 头成像空间坐标系的映射关系，进而确定人眼跟踪系统外参数，统一两个空间 坐标系，使计算机可以直接根据人眼跟踪所给出的包括深度在内的人眼的坐标 信息，自动调节排图周期，及排图偏移量，使用户有良好的视觉3D视觉效果。

附图说明

图1是本发明实施例一中的人眼跟踪系统外参数校正治具的结构示意图；