專利名稱：監(jiān)控系統(tǒng)和視線跟蹤設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
監(jiān)控系統(tǒng)和視線跟蹤設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及監(jiān)控系統(tǒng)，具體涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)和視線跟蹤設(shè)備。背景技術(shù)：
監(jiān)控系統(tǒng)廣泛存在于商場、大廈、公路、車站、機場等公共場所，作 為大型監(jiān)控系統(tǒng)的核心，監(jiān)控指揮中心起著組織、指揮、協(xié)調(diào)和督導(dǎo)的作 用。監(jiān)控中心里，與人交互的設(shè)備通常是監(jiān)視屏和操作臺。如圖l所示， 現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)中，操作人員通過監(jiān)視屏來觀看遠處攝像機拍攝、高速球
機等返回來的視頻，這些視頻通過DVR (Digital Video Recorder,數(shù)字 視頻錄像機或數(shù)字硬盤錄像機)記錄中轉(zhuǎn)，DVR具有控制輸入，可以用來 遠程控制球機及攝像頭?，F(xiàn)有系統(tǒng)使用操作臺的搖桿、按鈕等傳統(tǒng)人機交 互手段來進行視頻的選擇、縮放等監(jiān)控操作，操作人員通過操作臺發(fā)送指 令，通過DVR來切換視頻，并伸縮、轉(zhuǎn)動攝像頭或球機。然而，隨著監(jiān)控 設(shè)備增多，操作人員要監(jiān)視和控制的目標(biāo)也越來越多，因此，需要隨時面 對大量的視頻數(shù)據(jù)。有的時候， 一名操作人員可能要循環(huán)觀看近幾百路的 實時視頻。傳統(tǒng)的操作臺式交互的監(jiān)控系統(tǒng)的效率低下，已經(jīng)越來越不能 滿足繁瑣的操作要求。特別是面對監(jiān)控中所發(fā)生各種突發(fā)事件，如果需要 快速選中和控制某一攝像頭的伸縮和轉(zhuǎn)動、選擇切換視頻通道時，使用傳 統(tǒng)設(shè)備很難迅速有效地反應(yīng)和處理。而且，面對數(shù)量龐大的視頻數(shù)據(jù)，監(jiān) 控操作難免過于復(fù)雜而易導(dǎo)致監(jiān)控人員忙中出錯。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的主要目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種監(jiān)控系 統(tǒng)，方便監(jiān)控人員選中監(jiān)控目標(biāo)，提高監(jiān)控操作的效率。
本實用新型的另一目的提供一種使用在監(jiān)控系統(tǒng)中能為其帶來上述優(yōu) 點視線跟蹤設(shè)備。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種監(jiān)控系統(tǒng)，包括用于顯示視頻圖 像的監(jiān)視屏、用于攝取并傳輸視頻圖像的被控監(jiān)視設(shè)備以及用于根據(jù)操控 指令控制被控監(jiān)視設(shè)備的動作和記錄視頻圖像并將視頻圖像提供給所述監(jiān) 視屏顯示的控制模塊，所述控制模塊的輸出端分別耦合到被控監(jiān)視設(shè)備和
監(jiān)視屏，其特征在于，還包括視線跟蹤設(shè)備，所述視線跟蹤設(shè)備包括參照 點光源、人眼攝像單元、圖像處理單元，所述參照點光源設(shè)置在所述監(jiān)視 屏附近，所述人眼攝像單元設(shè)置在可以拍攝到監(jiān)控者至少一只眼睛的位置， 所述圖像處理單元的輸入端與所述人眼攝像單元的輸出端耦合，所述圖像 處理單元的輸出端耦合到所述控制模塊的輸入端，所述圖像處理單元用于 解析出所述人眼攝像單元拍攝到的人眼圖像中瞳孔中心點和所述參照點光 源的反射點的初始校準(zhǔn)位置和當(dāng)前位置，計算出當(dāng)前位置下人眼在所述監(jiān) 視屏上的當(dāng)前視線點并輸出相應(yīng)于當(dāng)前視線點的目標(biāo)確認指令，其中，所 述初始校準(zhǔn)位置對應(yīng)于所述監(jiān)視屏上預(yù)設(shè)的視線校準(zhǔn)點。
優(yōu)選地，所述視線跟蹤設(shè)備還包括目標(biāo)操作單元，所述目標(biāo)操作單元 的輸入端與所述圖像處理單元的輸出端耦合，所述目標(biāo)操作單元的輸出端 與所述控制模塊的輸入端耦合。
所述人眼攝像單元包括分別獲取左、右眼圖像的左眼攝像頭和右眼攝 像頭。
所述視線跟蹤設(shè)備還包括用于檢測頭部對所述監(jiān)視屏的初始位置和 當(dāng)前位置的運動補償攝像單元，所述運動補償攝像單元的輸出端與所述圖 像處理單元相連。
所述運動補償攝像單元包括用于攝取所述參照點光源圖像的光源攝 像頭，所述光源攝像頭與頭部聯(lián)動設(shè)置。
所述參照點光源包括至少4個紅外光源，所述紅外光源以至少構(gòu)成四 邊形的方式分布在所述監(jiān)視屏下方或其四周。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型還提供一種視線跟蹤設(shè)備，用于監(jiān)控系 統(tǒng)中人眼對監(jiān)視屏的視線跟蹤，其特征在于，包括參照點光源、人眼攝像 單元、圖像處理單元，所述參照點光源設(shè)置在所述監(jiān)視屏附近，所述人眼 攝像單元設(shè)置在可以拍攝到監(jiān)控者至少一只眼睛的位置，所述圖像處理單 元的輸入端與所述人眼攝像單元的輸出端耦合，所述圖像處理單元用于解 析出所述人眼攝像單元拍攝到的人眼圖像中瞳孔中心點和所述參照點光源 的反射點的初始校準(zhǔn)位置和當(dāng)前位置，計算出當(dāng)前位置下人眼在所述監(jiān)視 屏上的當(dāng)前視線點并輸出相應(yīng)于當(dāng)前視線點的目標(biāo)確認指令，其中，所述 初始校準(zhǔn)位置對應(yīng)于所述監(jiān)視屏上預(yù)設(shè)的視線校準(zhǔn)點。
優(yōu)選地，還包括用于固定在頭部的攝像支架，所述人眼攝像單元安裝 在所述攝像支架上能拍攝到至少一只人眼圖像的部位。
所述攝像支架為眼鏡架型結(jié)構(gòu)，包括鏡框和左右對稱的用于戴在耳部
的兩個鏡腿。
還包括用于套固在頭部的固定帶，所述固定帶的兩端分別與所述兩個 鏡腿相連。
本實用新型的有益效果是-
本實用新型的監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)置了視線跟蹤設(shè)備，通過人眼攝像單元獲 取人眼圖像，通過圖像處理單元解析出人眼圖像中瞳孔中心點和參照點光 源的反射點對應(yīng)于視線校準(zhǔn)點的初始校準(zhǔn)位置，并根據(jù)該初始校準(zhǔn)位置建 立起人眼與監(jiān)視屏之間的位置關(guān)系矩陣，在實時監(jiān)控過程中，圖像處理單 元對瞳孔中心點和反射點的當(dāng)前位置進行解析，利用該位置關(guān)系矩陣，就 可以計算出當(dāng)前位置下人眼在監(jiān)視屏上的當(dāng)前視線點并確定其對準(zhǔn)的監(jiān)視 目標(biāo)。本實用新型完全改變了以往監(jiān)控系統(tǒng)的操作方式，不依賴復(fù)雜的搖 桿、按鍵控制板等操作臺設(shè)備，而是采用視線跟蹤設(shè)備分析操作員視線， 根據(jù)視線點方便迅捷地選中目標(biāo)——被控監(jiān)視設(shè)備或視頻內(nèi)容，進而可完 成對目標(biāo)的操控動作。如從幾十路視頻中選中其中一個的目標(biāo)鎖定，放大 視頻中的某個位置或者控制球機轉(zhuǎn)動以跟蹤某個監(jiān)視對象。本實用新型能 夠很好的輔助操作人員做出快速反應(yīng)，簡化復(fù)雜的監(jiān)控操作，大大提高監(jiān) 控效率。

圖1為現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2為本實用新型監(jiān)控系統(tǒng)一種實施例的結(jié)構(gòu)框圖； 圖3為本實用新型視線跟蹤設(shè)備一種實施例的結(jié)構(gòu)框圖; 圖4為本實用新型一種實施例中的攝像支架立體示意圖； 圖5為圖4中的攝像支架的俯視圖； 圖6為圖4中的攝像支架的側(cè)視圖 圖7為本實用新型監(jiān)控系統(tǒng)工作原理的流程圖； 圖8為圖7中瞳孔中心點及反射點位置檢測進一步細化的流程圖； 圖9為圖7中頭部對監(jiān)視屏位置檢測進一步細化的流程圖。
具體實施方式
本實用新型的特征及優(yōu)點將通過實施例結(jié)合附圖進行詳細說明。 本實用新型的監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)視屏、操控模塊、控制模塊以及被控監(jiān) 視設(shè)備。操控模塊包括視線跟蹤設(shè)備，視線跟蹤設(shè)備的輸出端與控制模塊 的輸入端耦合，控制模塊的輸出端分別耦合到被控監(jiān)視設(shè)備和監(jiān)視屏。監(jiān) 視屏用于顯示視頻圖像，被控監(jiān)視設(shè)備攝取并傳輸視頻圖像，控制模塊根
據(jù)來自視線跟蹤設(shè)備的操控指令控制被控監(jiān)視設(shè)備的動作、記錄視頻圖像
并將視頻圖像提供給監(jiān)視屏顯示。請參照圖2，其中，監(jiān)視屏既可以是監(jiān) 視器的屏幕，也可以是監(jiān)控中心的大顯示屏，操控模塊優(yōu)選還包括輔助設(shè) 備(如按鍵、搖桿之類的傳統(tǒng)操控設(shè)備)，被控監(jiān)視設(shè)備包括攝像頭和球機， 控制模塊采用DVR，DVR內(nèi)具有控制單元，可以用來遠程控制攝像頭及球機。 監(jiān)控人員與系統(tǒng)的交互通過監(jiān)視屏和視線跟蹤設(shè)備進行。監(jiān)控人員的操作 指令通過視線跟蹤設(shè)備輸入系統(tǒng)，DVR根據(jù)操控指令控制被控監(jiān)視設(shè)備的 選擇、動作以及視頻圖像的選擇、記錄和操作，并將記錄的視頻圖像輸出 至監(jiān)視屏。 一種實施例中，監(jiān)控系統(tǒng)包含多個DVR，監(jiān)視視頻由各DVR記 錄和中轉(zhuǎn)，每個DVR均能夠控制輸出多路視頻至監(jiān)視屏。
請參照圖3，視線跟蹤設(shè)備包括參照點光源、人眼攝像單元及圖像處 理單元。參照點光源設(shè)置在監(jiān)視屏附近，人眼攝像單元設(shè)置在可以拍攝到 監(jiān)控者至少一只眼睛的位置，圖像處理單元的輸入端與人眼攝像單元的輸 出端耦合，圖像處理單元的輸出端耦合到DVR的輸入端(未示出)。參照點 光源發(fā)出的光線由人眼捕獲和反射。人眼攝像單元獲取人眼圖像并提供給 圖像處理單元，圖像處理單元對人眼圖像中瞳孔中心點和參照點光源在瞳 孔中的反射點的位置進行解析，建立人眼與監(jiān)視屏之間的位置關(guān)系矩陣， 監(jiān)控過程中，圖像處理單元解析出瞳孔中心點和反射點的當(dāng)前位置信息， 并通過位置關(guān)系矩陣計算出當(dāng)前位置下人眼在監(jiān)視屏上的當(dāng)前視線點，確 定當(dāng)前視線點對準(zhǔn)的目標(biāo)。優(yōu)選的，視線跟蹤設(shè)備還包括目標(biāo)操作單元， 當(dāng)前視線點對準(zhǔn)的目標(biāo)確定后，可通過目標(biāo)操作單元輸出指令至DVR，激 活目標(biāo)并執(zhí)行進一步的操作。
為確定人眼與監(jiān)視屏的初始位置關(guān)系，首先要完成初始校準(zhǔn)。預(yù)先在 監(jiān)視屏上設(shè)定好視線校準(zhǔn)點，例如可將屏幕的左上點、右下點和中心點等 規(guī)定為視線校準(zhǔn)點，視線跟蹤前，人眼先注視監(jiān)視屏的這幾個特定位置， 通過人眼攝像單元獲取人眼圖像，再由圖像處理單元解析出人眼圖像中瞳 孔中心點和參照點光源的反射點對應(yīng)于各視線校準(zhǔn)點的初始校準(zhǔn)位置，然 后，結(jié)合初始校準(zhǔn)位置信息和已知的視線校準(zhǔn)點的位置信息進行分析，即 可建立人眼與監(jiān)視屏(瞳孔中心點、反射點與監(jiān)視屏視線校準(zhǔn)點)的位置 關(guān)系矩陣。完成了初始化之后，就可在監(jiān)控過程中實施視線跟蹤。人眼攝 像單元實時捕捉人眼當(dāng)前的各幀圖像，由圖像處理單元進行解析，測出人 眼的瞳孔中心點和參照點光源在瞳孔中的反射點的當(dāng)前位置。接下來根據(jù)位置關(guān)系矩陣和當(dāng)前位置信息進行計算，最終確定該當(dāng)前位置下的人眼在 監(jiān)視屏上停留的當(dāng)前視線點。在具體的處理過程中，還可以根據(jù)過往圖像 幀(如前一幀)得到的位置關(guān)系作為參照，預(yù)測接下來瞳孔將要出現(xiàn)的位 置，以提高準(zhǔn)確度并減少計算量。
參照點光源優(yōu)選釆用紅外光源如紅外LED (發(fā)光二極管)，其功率根據(jù) 監(jiān)視屏到人眼的距離選定。將四個紅外LED安裝在監(jiān)視屏下方或其四周， 構(gòu)成四邊形。四個參照點是達到實現(xiàn)矩陣變換(包括縮放、平移及旋轉(zhuǎn)) 所需的最少參照點數(shù)。人眼攝像單元設(shè)置在眼睛的前下方，向斜上方拍攝， 以免擋住視線，并且其焦距足夠小以能清晰的拍攝出整個眼睛圖像。人眼 攝像單元優(yōu)選采用紅外攝像頭，其上配有紅外濾鏡，過濾掉可見光，所獲 得的眼部圖像為紅外圖像。由于瞳孔吸收紅外波長，而鞏膜和虹膜反射紅 外波長，故在紅外光下瞳孔整體呈現(xiàn)為顯著的深黑色。采用紅外光源和紅 外攝像頭，有利于對人眼圖像中瞳孔的鑒別和定位。更優(yōu)選的實施例中， 人眼攝像單元包括左眼攝像頭和右眼攝像頭，分別獲取左、右眼圖像。綜 合雙眼的圖像進行分析和處理，有利于提高視線跟蹤的精度。此外，各攝 像頭還具有數(shù)字校正的內(nèi)置光源，能對周圍亮度的變化進行數(shù)字補償，以 保證視線跟蹤的穩(wěn)定性。
作為改進，圖像處理單元中設(shè)置有圖像增強模塊，所獲取的人眼圖像 在進行解析之前，先由圖像增強模塊進行增強處理，包括提高瞳孔、眼球 及參照點光源的反射點的識別精度及識別率，進而提高圖像解析的精度。 具體處理手段可以是亮度、對比度調(diào)整以及圖像去噪等。又一種改進中， 圖像處理單元還包括虹膜解析模塊，虹膜解析模塊對人眼圖像中的虹膜外 邊緣進行檢測。虹膜外邊緣檢測主要是找出人眼圖像中邊緣變化最強烈的 圓形，并返回該圓形的中心位置以及半徑信息。結(jié)合對虹膜位置的分析來 進行圖像解析，能夠更準(zhǔn)確地對瞳孔中心點和參照點光源的反射點進行定 位。
在更佳的實施例中，視線跟蹤設(shè)備還包括運動補償攝像單元，而圖像 處理單元還包括運動補償模塊。運動補償攝像單元的輸出端與運動補償模 塊相連。運動補償攝像單元檢測頭部對監(jiān)視屏的初始位置(對應(yīng)于人眼的 初始校準(zhǔn)位置)和當(dāng)前位置(對應(yīng)于人眼的當(dāng)前位置)信息，運動補償模 塊對該信息進行處理，計算出頭部位置變化對參照點光源在人眼中的反射 點所帶來的偏移量，并根據(jù)該偏移量對當(dāng)前視線點進行運動補償。通過運
動補償，能夠減小誤差，進一步提高當(dāng)前視線點跟蹤的準(zhǔn)確程度。優(yōu)選地， 運動補償攝像單元包括與頭部聯(lián)動設(shè)置的光源攝像頭，該光源攝像頭獲取 參照點光源的圖像。將光源攝像頭與左、右眼攝像頭的坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)起來， 通過分析參照點光源的圖像前后變化，可測出頭部對監(jiān)視屏的位置變化， 計算出要補償?shù)牧浚瑥亩鴮崿F(xiàn)運動補償。
本實用新型中，目標(biāo)操作單元可結(jié)合采用眨眼控制模塊與鍵控模塊。 眨眼控制模塊根據(jù)人眼攝像單元拍攝到的眨眼信息來激活和操作當(dāng)前視 線點對準(zhǔn)的目標(biāo)，而鍵控模塊則通過傳統(tǒng)的手動方式，利用按鈕、鍵盤等
來激活和操作目標(biāo)。激活和操作指令通過目標(biāo)操作單元發(fā)送給DVR進行控 制和處理。 一般而言，手動的鍵控方式往往比諸如眨眼確認等自動確認方 法更符合傳統(tǒng)的操作習(xí)慣。又例如，目標(biāo)操作單元可配置"圖像放大"等 視頻處理按鍵，便于用戶對選中的視頻內(nèi)容進行操作。
請參照圖4至圖6，視線跟蹤設(shè)備還包括攝像支架2，攝像支架2包 括可固定在頭部的固定件21，人眼攝像單元1安裝在攝像支架2上能拍攝 到至少一只人眼圖像的部位。優(yōu)選的，固定件21為眼睛架型的金屬或塑 料頭具，包括鏡框和左右對稱的用于戴在耳部的兩個鏡腿211，鏡腿211 的尾部可架在人耳上，攝像支架2還包括與其中一鏡腿211相連的支承件 22，支承件22具有延伸到人眼的前下方的支承端，人眼攝像單元1安裝 在支承端上，向斜上方拍攝眼睛，可避免擋住視線。為了提高檢測精確度， 人眼攝像單元1采用左眼和右眼兩個攝像頭，分別用于拍攝左、右眼圖像， 支承件22為與兩個鏡腿211相對應(yīng)設(shè)置的兩個，左眼攝像頭和右眼攝像 頭分別固定在兩個支承件22上。左、右眼攝像頭要求體積盡量小，畸變 盡量小，且其焦距以能夠清晰地拍攝出整個眼睛的圖像。作為改進，攝像 裝置還包括固定帶，固定帶的兩端分別與兩個鏡腿211相連。固定帶可以 固套在頭部，可進一步穩(wěn)固攝像支架2。
更佳的實施例中，攝像裝置還包括運動補償攝像單元3，它用于檢測 頭部對監(jiān)視屏的初始位置和當(dāng)前位置，優(yōu)選的，運動補償攝像單元3采用 對參照點光源進行拍攝的光源攝像頭3。光源攝像頭3也安裝在攝像支架 2上，鏡頭朝向參照點光源，優(yōu)選將光源攝像頭3設(shè)置在鏡腿211上靠人 眼外側(cè)的部位。更優(yōu)選的，光源攝像頭3以可調(diào)節(jié)方向的方式與鏡腿211 相連，從而可以靈活調(diào)整它的鏡頭朝向，使其能在頭部位置變動時仍對準(zhǔn) 參照點光源。
攝像裝置優(yōu)選采用紅外攝像頭，各攝像頭配有紅外濾鏡以過濾可見
光，并可選用320X240的解析度。
下面進一步介紹監(jiān)控系統(tǒng)一種實施例的工作原理。請參照圖7，監(jiān)控 系統(tǒng)的工作按照如下步驟進行
步驟SlOl、檢測人眼圖像中與視線校準(zhǔn)點相應(yīng)的瞳孔中心點和參照點
光源的反射點的初始校準(zhǔn)位置；
步驟S102、根據(jù)視線校準(zhǔn)點的位置和瞳孔中心點、反射點的初始校準(zhǔn) 位置，建立起人眼與監(jiān)視屏之間的位置關(guān)系矩陣；
步驟S103、監(jiān)測過程中，檢測瞳孔中心點和反射點的當(dāng)前位置；
步驟S104、根據(jù)位置關(guān)系矩陣，計算出當(dāng)前位置下人眼在監(jiān)視屏上的 當(dāng)前視線點；
步驟S201、檢測頭部對監(jiān)視屏的初始位置
步驟S202、檢測頭部對監(jiān)視屏的當(dāng)前位置；
步驟S203、計算頭部運動對參照點光源的反射點帶來的偏移量；
步驟S3、根據(jù)計算出的偏移量對當(dāng)前視線跟蹤點進行運動補償；接下 來執(zhí)行下列可選步驟，
步驟S4、通過鍵控方式選定和操控目標(biāo)，如視頻內(nèi)容本身的縮放、攝 像頭的運動控制等；或者
步驟S5、通過眨眼處理方式選定和操控目標(biāo)；或者
步驟S6、對對準(zhǔn)的目標(biāo)的視頻信號作進一步處理。
請參照圖8，對于步驟S101和步驟S103，瞳孔中心點和參照點光源 在人眼的反射點的位置檢測又包括如下子步驟
首先攝取眼部圖像；
接下來對獲得人眼圖像進行增強，可包括亮度、對比度調(diào)整以及圖像 去噪等處理，以提高瞳孔、反射點的識別精度及識別率；
然后對圖像進行分析，檢測瞳孔中心點和反射點，同時檢測人眼圖像 中的虹膜外邊緣以對瞳孔中心點和反射點的定位進行輔助；
最后，解析出瞳孔中心點和反射點的位置。
請參照圖9，對于步驟S201和步驟S202，頭部對監(jiān)視屏的位置檢測 又包括如下子步驟-
首先攝取參照點光源圖像； 接下來對獲得參照點光源圖像進行增強； 然后對圖像進行分析，檢測參照點光源； 最后，解析出頭部相對于監(jiān)視屏的位置。
本實用新型的監(jiān)控系統(tǒng)采用視線跟蹤技術(shù)，完全改變了以往的監(jiān)控操 作方式，不使用復(fù)雜的搖桿、按鍵控制板等操作臺設(shè)備，而是采用視線跟 蹤設(shè)備分析出人眼視線在監(jiān)視屏上對準(zhǔn)的目標(biāo)，從而可以方便迅捷地選中 被控監(jiān)視設(shè)備或監(jiān)視目標(biāo)，通過目標(biāo)操作單元可激活并完成對目標(biāo)進一步 的操控動作。如從幾十路視頻中選中其中一個的目標(biāo)鎖定，放大視頻中的 某個位置或者控制球機轉(zhuǎn)動以跟蹤某個監(jiān)視目標(biāo)。本實用新型能夠很好的 輔助操作人員做出快速反應(yīng)，簡化復(fù)雜的監(jiān)控操作，大大提高監(jiān)控效率。 另外，由于本實用新型的視線跟蹤設(shè)備采用對人眼反射向量進行分析來實 現(xiàn)視線跟蹤，因此，采用它的監(jiān)控系統(tǒng)具有受外界因素(如肌肉震動、環(huán) 境變化等)影響帶來的誤差小、對人無干擾和占用帶寬小等優(yōu)點。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳 細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用 新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提 下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型的保護 范圍。
權(quán)利要求1. 一種監(jiān)控系統(tǒng)，包括用于顯示視頻圖像的監(jiān)視屏、用于攝取并傳輸視頻圖像的被控監(jiān)視設(shè)備以及用于根據(jù)操控指令控制被控監(jiān)視設(shè)備的動作和記錄視頻圖像并將視頻圖像提供給所述監(jiān)視屏顯示的控制模塊，所述控制模塊的輸出端分別耦合到被控監(jiān)視設(shè)備和監(jiān)視屏，其特征在于，還包括視線跟蹤設(shè)備，所述視線跟蹤設(shè)備包括參照點光源、人眼攝像單元、圖像處理單元，所述參照點光源設(shè)置在所述監(jiān)視屏附近，所述人眼攝像單元設(shè)置在可以拍攝到監(jiān)控者至少一只眼睛的位置，所述圖像處理單元的輸入端與所述人眼攝像單元的輸出端耦合，所述圖像處理單元的輸出端耦合到所述控制模塊的輸入端，所述圖像處理單元用于解析出所述人眼攝像單元拍攝到的人眼圖像中瞳孔中心點和所述參照點光源的反射點的初始校準(zhǔn)位置和當(dāng)前位置，計算出當(dāng)前位置下人眼在所述監(jiān)視屏上的當(dāng)前視線點并輸出相應(yīng)于當(dāng)前視線點的目標(biāo)確認指令，其中，所述初始校準(zhǔn)位置對應(yīng)于所述監(jiān)視屏上預(yù)設(shè)的視線校準(zhǔn)點。
2. 如權(quán)利要求1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述視線跟蹤設(shè)備還包括目標(biāo)操作單元，所述目標(biāo)操作單元的ir入端與所述圖像處理單元的 輸出端耦合，所述目標(biāo)操作單元的輸出端與所述控制模塊的輸入端耦合。
3. 如權(quán)利要求i所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述人眼攝像單元 包括分別獲取左、右眼圖像的左眼攝像頭和右眼攝像頭。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述 視線跟蹤設(shè)備還包括用于檢測頭部對所述監(jiān)視屏的初始位置和當(dāng)前位置 的運動補償攝像單元，所述運動補償攝像單元的輸出端與所述圖像處理單 元相連。
5. 如權(quán)利要求4所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述運動補償攝像 單元包括用于攝取所述參照點光源圖像的光源攝像頭，所述光源攝像頭與 頭部聯(lián)動設(shè)置。
6. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述 參照點光源包括至少4個紅外光源，所述紅外光源以至少構(gòu)成四邊形的方 式分布在所述監(jiān)視屏下方或其四周。
7. —種視線跟蹤設(shè)備，用于監(jiān)控系統(tǒng)中人眼對監(jiān)視屏的視線跟蹤， 其特征在于，包括參照點光源、人眼攝像單元、圖像處理單元，所述參照 點光源設(shè)置在所述監(jiān)視屏附近，所述人眼攝像單元設(shè)置在可以拍攝到監(jiān)控 者至少一只眼睛的位置，所述圖像處理單元的輸入端與所述人眼攝像單元 的輸出端耦合，所述圖像處理單元用于解析出所述人眼攝像單元拍攝到的 人眼圖像中瞳孔中心點和所述參照點光源的反射點的初始校準(zhǔn)位置和當(dāng) 前位置，計算出當(dāng)前位置下人眼在所述監(jiān)視屏上的當(dāng)前視線點并輸出相應(yīng) 于當(dāng)前視線點的目標(biāo)確認指令，其中，所述初始校準(zhǔn)位置對應(yīng)于所述監(jiān)視 屏上預(yù)設(shè)的視線校準(zhǔn)點。
8. 如權(quán)利要求7所述的視線跟蹤設(shè)備，其特征在于，還包括用于固 定在頭部的攝像支架，所述人眼攝像單元安裝在所述攝像支架上能拍攝到 至少一只人眼圖像的部位。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的攝像裝置，其特征在于，所述攝像支架 為眼鏡架型結(jié)構(gòu)，包括鏡框和左右對稱的用于戴在耳部的兩個鏡腿。
10. 如權(quán)利要求9所述的攝像裝置，其特征在于，還包括用于套固在 頭部的固定帶，所述固定帶的兩端分別與所述兩個鏡腿相連。
專利摘要本實用新型公開了一種監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)視屏、被控監(jiān)視設(shè)備和控制模塊，還包括視線跟蹤設(shè)備，其包括參照點光源、人眼攝像單元及圖像處理單元，參照點光源設(shè)置在監(jiān)視屏附近，人眼攝像單元設(shè)置在可拍攝到監(jiān)控者至少一只眼睛的位置，圖像處理單元與人眼攝像單元及控制模塊耦合，圖像處理單元解析人眼攝像單元拍攝到的人眼圖像中瞳孔中心點和參照點光源的反射點的初始校準(zhǔn)位置和當(dāng)前位置，計算當(dāng)前位置下人眼在監(jiān)視屏上的當(dāng)前視線點并輸出相應(yīng)于當(dāng)前視線點的目標(biāo)確認指令，其中，初始校準(zhǔn)位置對應(yīng)于監(jiān)視屏上預(yù)設(shè)的視線校準(zhǔn)點。本實用新型還公開了用于該監(jiān)控系統(tǒng)中的一種視線跟蹤設(shè)備。通過視線跟蹤在監(jiān)視屏上選定目標(biāo)，能簡化監(jiān)控操作，提高監(jiān)控效率。
文檔編號H04N7/18GK201207703SQ200820093698
公開日2009年3月11日 申請日期2008年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月28日
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