[发明专利]追踪系统以及追踪方法

说明书

一种追踪系统包含可被追踪装置以及追踪装置。可被追踪装置具有三维形状，可被追踪装置包含第一指向感测器用以感测第一指向。追踪装置与可被追踪装置通信，追踪装置包含第二指向感测器、影像感测器以及处理电路。第二指向感测器用以感测第二指向。影像感测器用以获取影像。处理电路用以依据第一指向以及第二指向计算二维剪影，二维剪影对应可被追踪装置的该三维形状。利用二维剪影搜索影像感测器所获取的影像，以定位可被追踪装置在影像中的坐标。通过采用适当的搜索遮罩，使追踪装置定位上述可被追踪装置的准确性可以得到提升。

技术领域

本公开文件涉及追踪系统，更进一步而言，本公开文件涉及根据物件的剪影进行物件追踪的机制与其追踪系统。

背景技术

近来虚拟现实的应用快速发展，推出了许多不同的应用方案，包含了高阶的系统(例如HTC VIVE、Oculus Rift)以及低成本的系统(例如google cardboard)等，均可以用来提供使用者虚拟现实的体验。

虚拟现实体验的其中一个重要功能，是允许使用者在虚拟的场景中自由移动，并且使用者所看见的视觉画面会相应地改变。为了达到上述功能，虚拟现实系统需要追踪使用者移动的机制。在高阶的系统上，有很多不同的方式可以精确地检测使用者的动作。然而，在低成本的系统上，并不容易检测或追踪使用者的移动。

发明内容

本公开文件的一实施例提供一种追踪系统包含可被追踪装置以及追踪装置。可被追踪装置具有一三维形状，可被追踪装置包含第一指向感测器用以感测该可被追踪装置的第一指向。追踪装置与可被追踪装置通信，追踪装置包含第二指向感测器、影像感测器以及处理电路。第二指向感测器用以感测该追踪装置的第二指向。影像感测器用以获取影像。处理电路耦接第二指向感测器以及影像感测器，处理电路用以依据第一指向以及第二指向计算二维剪影，二维剪影对应可被追踪装置的该三维形状。利用二维剪影搜索影像感测器所获取的影像，以定位可被追踪装置在影像中的坐标。

于一实施例中，该处理电路进一步根据该可被追踪装置在该影像中的坐标用以追踪该可被追踪装置与该追踪装置之间的一空间关系。

于一实施例中，其中该追踪装置包含一存储单元，该存储单元用以存储该可被追踪装置的一三维模型，且该处理电路计算该二维剪影是通过决定对应该第二指向的一参考平面；将该三维模型对齐该第一指向；以及，将该三维模型的一轮廓投影至该参考平面上以取得该二维剪影。

于一实施例中，该追踪装置包含一存储单元，该存储单元用以存储一查找表，该查找表记录多个候选二维剪影，所述多个候选二维剪影对应该可被追踪装置的多个第一指向范围以及该追踪装置的多个第二指向范围，且该处理电路计算该二维剪影是通过借助将该可被追踪装置感测到的该第一指向及该追踪装置感测到的该第二指向分别与所述多个第一指向范围及所述多个第二指向范围进行比较，进而由该查找表的所述多个候选二维剪影中选择其中一者作为该二维剪影。

于一实施例中，该查找表的建立是通过该影像感测器在所述多个第一指向范围及所述多个第二指向范围的多个不同组合的视角下，分别获取该可被追踪装置的多张参考影像，并且将该可被追踪装置在所述多张参考影像中的多个轮廓记录在该查找表中。

于一实施例中，该追踪装置包含一存储单元，该存储单元用以存储K张查找表，该K张查找表各自记录多个候选二维剪影，所述多个候选二维剪影对应该可被追踪装置的多个第一指向范围以及该追踪装置的多个第二指向范围，且该处理电路用以依据该第一指向以及该第二指向并参考该K张查找表计算K个二维剪影，该K个二维剪影对应该可被追踪装置的该三维形状，K为大于一的正整数。

于一实施例中，该处理电路进一步用以：将该影像感测器获取的该影像划分为K个分区；以及利用该K个二维剪影其中一个搜索该K个分区中相应的一个分区，以定位该可被追踪装置在该影像的其中一个分区中的坐标。

于一实施例中，第一指向感测器或该第二指向感测器包含一惯性测量单元、一加速度计或一陀螺仪。