技术领域本发明涉及监控领域，特别是涉及一种光源跟踪设备、方法和系统。
背景技术：
随着科技的发展，电子产品广泛的被人们所使用，例如：游戏机、电视等电器用品已经深入各家各户中。为了方便使用和增加使用相关产品的体验，通过附增手柄来以无线的方式控制电器。进而，用户可以通过控制手柄等控制器对游戏及进行控制操作，比如对电视等电器进行开启、选台、关闭等功能，方便了用户的体验。对于某些应用场景，比如在用户在家里运动时，需要不断的在控制和手势识别之间切换，以便通过手柄对电子产品进行手势控制。目前的手势遥控器或如xbox等游戏操纵杠等存在操纵不方便，用户体验受限的问题。另外为增加用户的场景带入感，需要显示器进一步的跟踪到用户的手势动作等内容。进而通过灵活场景中，用户可以通过多种控制方式与主机显示器等进行信息交互，进而需要在用户灵活手势选择的基础上的手势跟踪方案。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供光源跟踪设备、方法和系统，为用户提供灵活的手势跟踪。为解决上述技术问题，本发明实施例采用如下的技术方案：提供一种光源跟踪设备，包括：壳体、和设置于所述壳体上的光源，其中，壳体用于套设或抓握于用户手掌上；所述壳体延伸形成拇指掌骨搭接件，用以接近用户手掌上的拇指掌骨掌沿处；光源固设于拇指掌骨搭接件一侧，并突出于拇指掌骨搭接件外缘。前述的一种光源跟踪设备中，所述壳体为C状，壳体底部向上突伸形成手部托持部，壳体中部向下内弯，使得在壳体底部与壳体中部之间形成容置用户手掌的空间，壳体顶部向抵近用户手掌大拇指掌骨一侧部位延伸形成拇指掌骨搭接件，所述拇指掌骨搭接件用于固设所述光源。前述的一种光源跟踪设备中，所述壳体为缠绕于用户手指之间的带状条，带状条顶部向抵近用户手掌大拇指掌骨一侧部位延伸形成所述拇指掌骨搭接件，所述拇指掌骨搭接件用于固设突出于手掌大拇指一侧掌沿的光源。前述的一种光源跟踪设备中，所述光源为闪烁频率大致恒定的闪烁光源；所述拇指掌骨搭接件与拇指掌骨掌沿处之间的距离小于1厘米。前述的一种光源跟踪设备中，还包括设置于壳体上的传感器和处理器；所述传感器和处理器电连接，用于采集用户的指部信息；所述指部信息包括手指张开、手指弯曲、手指张开并且并拢、手指张开并且分开、手指弯曲并且并拢、手指弯曲并且分开中的一种或多种；所述处理器，用于根据光源的发光特征确定光源的身份信息，根据所述身份信息和采集到的指部信息生成对应光源身份的指部状态信息并发送。前述的一种光源跟踪设备中，还包括设置于壳体上的传感器和处理器；所述传感器和处理器电连接，用于采集用户的指部信息；所述指部信息包括手指张开、手指弯曲、手指张开并且并拢、手指张开并且分开、手指弯曲并且并拢、手指弯曲并且分开中的一种或多种；所述处理器，用于根据预设的光源跟踪设备身份信息和采集到的指部信息生成对应光源跟踪设备的指部状态信息并发送。前述的一种光源跟踪设备中，所述传感器是红外线测距离传感器、或超声波测距离传感器、可见光测距传感器中的一种或多种；所述传感器感测其与手指目标点的距离信息，根据所述距离信息确定所述指部状态信息。前述的一种光源跟踪设备中，所述传感器是阵列传感器，用于检测目标手指目标的深度位置信息，所述深度位置信息包括目标手指的横向位移与纵向位移。前述的一种光源跟踪设备中，还包括设置于壳体上的无线传输模块，所述无线传输模块，用于接收所述处理器生成的指部状态信息并通过无线传输协议向外发送。前述的一种光源跟踪设备中，进一步包括设置于壳体上的图像识别传感器，所述图像识别传感器获取用户指部图像，并根据所述深度位置信息，确定指部状态信息。前述的一种光源跟踪设备中，壳体：还用于套设于用户脚掌上；所述光源：通过壳体固设于用户脚掌大拇指掌骨一侧，并突出于脚掌大拇指一侧掌沿。前述的一种光源跟踪设备中，所述壳体为软性蛇形折弯结构，缠绕连接于用户掌部。前述的一种光源跟踪设备中，所述壳体为柔性带状条，缠绕连接于用户掌部。前述的一种光源跟踪设备中，所述壳体为半开合式硬质搭接件，搭接于用户掌部。前述的一种光源跟踪设备中，所述壳体为组合式卡合结构，卡合于用户掌部，卡合结构包括用于夹持手掌的夹持结构和作用于夹持结构以提供动力的动力部。前述的一种光源跟踪设备中，进一步包括控制键和设置在壳体内部的电池槽，所述控制键设置于所述壳体外表面，用于在所述壳体被用户把持的状态下，由用户进行指部操作，通过所述处理器生成控制指令并输出给所述无线传输模块，电池槽用于装设电池。本发明实施例还提供一种光源跟踪系统，包括：前述的光源跟踪设备、移动摄像装置和头戴式显示器；所述的移动摄像装置佩戴于用户的头部或脖子上，用于拍摄光源跟踪设备的光源；移动摄像装置和头戴式显示器电连接；移动摄像装置根据所拍摄的单帧光源成像确定光源的空间运动轨迹，并将光源的空间运动轨迹通过头戴式显示器显示输出。优选的，所述移动摄像装置为与头戴式显示器挂接的双目摄像头。本发明实施例还提供一种光源跟踪方法，包括以下步骤：通过佩戴于用户的头部或脖子上的移动摄像装置获取待跟踪光源的单帧光源成像；所述待跟踪光源固设于用户拇指掌骨搭接件一侧，并突出于用户拇指掌骨搭接件外缘。解析单帧光源成像，根据所述单帧光源成像的特征确定待跟踪光源的识别标识；根据待跟踪光源的识别标识和待跟踪光源的多个单帧光源成像，确定待跟踪光源的空间运动轨迹；通过头戴式显示器获取所述的光源跟踪设备的标识，并显示所述待跟踪光源对应的运动轨迹。与现有技术相比，本发明实施例通过将光源设置于用户手掌大拇指掌骨一侧，并突出于手掌大拇指一侧掌沿，提高了实时光源的跟踪的灵活性。另外，相对与身体其他部位的设置，比如腕部、四肢各处或其他位置设置跟踪光源，本发明实施例中，手掌大拇指掌骨一侧的光源还能保持和与手掌大拇指掌骨较为一致的动作协同，提升了光源跟踪效果，增加了用户体验。进一步的，本发明中通过将移动摄像装置佩戴于用户的头部或脖子上，从而当用户利用光源跟踪设备进行双手多角度旋转时，光源跟踪设备的光点能够被移动摄像装置较大概率捕捉到，(即光点处于移动摄像装置的视觉范围内)，进而可以更准确的采集到光源跟踪设备对应的运动路径，提高虚拟现实的潜入感。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本发明的一种实施例光源跟踪设备的示意图；图2是本发明的一种实施例光源跟踪设备的结构框图；图3是本发明的另一实施例光源跟踪设备的结构框图；图4-1、4-2、4-3是本发明另一实施例光源跟踪设备的示意图；图5-1、5-2、5-3是本发明再一实施例光源跟踪设备的示意图；图6-1、6-2、6-3是本发明再一实施例光源跟踪设备的示意图；图7是本发明的再一实施例光源跟踪设备的结构示意图；图8是本发明的再一实施例光源跟踪设备的结构框图；图9是本发明的再一实施例光源跟踪系统示意图；图10是本发明实施例揭露的一种光源跟踪方法。下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。为增加用户的场景带入感，如图1，本发明一种实施例给出了一种手势跟踪方案中的光源跟踪设备1，包括：壳体20、和设置于壳体20上的光源10。壳体20用于套设或抓握于用户手掌上，壳体20延伸形成拇指掌骨搭接件21，用以接近用户手掌上的拇指掌骨掌沿处。光源10固设于拇指掌骨搭接件21一侧，并突出于拇指掌骨搭接件21外缘。可选的，壳体20具有开环或闭环结构的环形结构，用于套设于用户手掌上。本实施例中，通过对光源10位置的限制，使得用户在人体头部前做各种手势动作时，能较为可靠的被监控光源10的摄像头等控制器所捕获。不同以往的其他定位技术，本方案使用实时的光源跟踪，且通过将光源10设置于用户手掌大拇指掌骨一侧，并突出于手掌大拇指一侧掌沿的光源设置，提高了实时光源的跟踪的灵活性。另外，相对与身体其他部位的设置，比如腕部、四肢各处或其他位置。本实施例中，手掌大拇指掌骨一侧的光源10能保持和与手掌较为一致的动作协同，有助于提升光源跟踪效果，增加了用户体验。特别通过头部摄像头跟踪手掌大拇指掌骨一侧的光源10时,光源10可以被高效的跟踪到位置变化，满足基本的应用场景需求。可以理解，本发明实施例中，抵近用户手掌上的拇指掌骨掌沿可以通过将拇指掌骨搭接件21弹性设置，进而弹性贴附于拇指掌骨掌沿；也可为将拇指掌骨搭接件21悬置于拇指掌骨掌沿上方一定距离处，可以为5厘米范围以内，优选的为1厘米范围以内。为增加用户手势的感知体验，请参阅图2，本发明实施例提供的光源跟踪设备1中，进一步包括设置于壳体20上的传感器30和处理器40；传感器30和处理器40电连接，用于采集用户的指部信息；所述指部信息包括手指张开、手指弯曲、手指张开并且并拢、手指张开并且分开、手指弯曲并且并拢、手指弯曲并且分开中的一种或多种；处理器40，用于根据光源10的发光特征确定光源10的身份信息，根据所述身份信息和采集到的指部信息生成对应光源身份的指部状态信息并发送。可以理解，在光源10于光源跟踪设备1一一对应情况下，光源10的身份信息就是光源跟踪设备1的身份信息(ID)。进一步的，当光源10为闪烁频率大致恒定的闪烁光源时或者以一定调制规律闪烁的闪烁官员时，接受端也可以根据闪烁光源的闪烁特征识别光源10的身份信息。可选的，光源10的颜色等特征信息也可以用于识别光源10的身份信息。可选的，处理器40，也可以将预存的光源特征信息结合指部信息处理后发送，比如根据预设的光源跟踪设备身份信息和采集到的指部信息生成对应光源跟踪设备的指部状态信息并发送。进而设备接受方通过采集光源的光斑特征结合指部状态信息进行手势识别和命令控制。进一步的，本实施例中的传感器30是红外线测距离传感器、或超声波测距离传感器、可见光测距传感器中的一种或多种也可以为图像识别传感器等。传感器30为距离传感器时，可以感测传感器30本身与手指目标点的距离信息，根据距离信息确定所述指部状态信息。比如预设某个手指完全张开时，感测点与传感器30的距离为L1。某个手指半张开时，感测点与传感器30的距离为L2。某个手指完全握住时，感测点与传感器30的距离为L3。进而逆向反推，根据手指感测点和距离传感器的距离进而可以判断手指的状态。可以理解，当传感器30为距离阵列传感器时，本发明实施例可以检测目标手指目标的深度位置信息，所述深度位置信息包括目标手指的横向位移与纵向位移。传感器30还包括图像识别传感器时，图像识别传感器获取用户指部图像，结合用户指部图像并根据深度位置信息，确定指部状态信息。进一步的，请参阅图3，本发明实施例提供的光源跟踪设备1中，进一步包括设置于壳体20上的无线传输模块50。无线传输模块50可以接收处理器40生成的指部状态信息并通过无线传输协议向外发送。无线传输模块50可以为蓝牙传输模块或者其他短距离无线传输模块。在其他应用场景中，本发明实施例通过将壳体20套设用户脚部，进而，手指或脚趾等可以比较自由的张开或握合，进而通过距离传感器，灵活的获取到手指或脚趾的状态信息，比如部分手指弯曲，全部弯曲，全部握持壳体等多种手势状态。在将光源10通过壳体20固设于用户脚掌大拇指掌骨一侧，并突出于脚掌大拇指一侧掌沿，增加了控制的选择度，丰富了用户体验。在某些应用中，也提供了手掌不便人士自由灵活的人机、或人人信息交互。为进一步了解本发明壳体20的可选结构，请参阅图4-1，图示出一种右手使用的C型结构的壳体401。壳体401顶部向抵近用户手掌大拇指掌骨一侧部位延伸形成拇指掌骨搭接件21，用于固设突出于手掌大拇指一侧掌沿的光源10。请参阅图4-2，图示出一种左手使用的C型结构的壳体402，壳体402顶部向用户手掌大拇指掌骨一侧延伸形成拇指掌骨搭接件21，用于固设突出于手掌大拇指一侧掌沿的光源10。可以理解，图4-1与图4-2的C型结构的壳体为对称结构。为进一步说明图4-2的C型结构的壳体，请参阅图4-3图示出壳体402的另一侧结构示意图。为进一步了解本发明壳体20的可选结构，请参阅图5-1，图示出一种右手使用的壳体501，壳体501缠绕与用户大拇指上。壳体501顶部向用户手掌大拇指掌骨一侧延伸形成拇指掌骨搭接件21，用于固设突出于手掌大拇指一侧掌沿的光源10。请参阅图5-2，图示出一种左手使用的壳体502，壳体502顶部向用户手掌大拇指掌骨一侧延伸，用于固设突出于手掌大拇指一侧掌沿的光源10。可以理解，图5-1与图5-2的壳体为对称结构。为进一步说明图5-2的壳体，请参阅图5-3图示出壳体502的另一侧结构示意图。为进一步了解本发明壳体20的可选结构，请参阅图6-1，图示出一种右手使用的的壳体601，壳体601顶部向用户手掌大拇指掌骨一侧延伸形成拇指掌骨搭接件(图未示)，用于固设突出于手掌大拇指一侧掌沿的光源10。请参阅图6-2，图示出一种左手使用的壳体602。可以理解，图6-1与图6-2的壳体为对称结构，壳体602顶部向用户手掌大拇指掌骨一侧延伸，用于固设突出于手掌大拇指一侧掌沿的光源10。为进一步说明图6-2的壳体，请参阅图6-3图示出壳体602的另一侧结构示意图。优选的，具有环形结构的壳体可以为两端未闭合的半封闭性壳体。可以理解，壳体20可以为软性蛇形折弯结构，缠绕连接于用户掌部或腕部。壳体20也可以为柔性带状条，缠绕连接于用户掌部。壳体20也可以为半开合式硬质搭接件，搭接于用户掌部。壳体20是柔性带状条时，壳体20以捆绑的形式固定在用户的掌部。可以将壳体缠绕在手掌接近腕部处，也可以缠绕在拇指的根部，或者缠绕在任意组合的两根或者三根以上手指上。壳体20为缠绕于用户手指之间的带状条时，带状条顶部向抵近用户手掌大拇指掌骨一侧部位延伸形成拇指掌骨搭接件，该拇指掌骨搭接件用于固设突出于手掌大拇指一侧掌沿的光源。请参阅图7，本实施例提供一种组合式卡合结构C状壳体700，壳体700卡合于用户掌部，用于套设或抓握于用户手掌上。壳体700延伸形成拇指掌骨搭接件21，用以接近用户手掌上的拇指掌骨掌沿处。光源10固设于拇指掌骨搭接件21一侧，并突出于拇指掌骨搭接件21外缘。壳体700包括用于夹持手掌的夹持结构701和作用于夹持结构以提供动力的动力部702。夹持结构701和动力部702相连。夹持结构701可以和手表的表链相同，动力部702可以是弹簧、弹力凸筋等弹力结构。通过夹持结构701将壳体700固定在用户的掌部，通过动力部702调节卡合结构的张度，使夹持结构701能够舒适的固定在用户的掌部。本实施例提供一种C状壳体700，壳体700底部向上突伸形成手部托持部710，壳体700中部向下内弯，使得在壳体底部与壳体中部之间形成容置用户手掌的空间，壳体700顶部向抵近用户手掌大拇指掌骨一侧部位延伸形成拇指掌骨搭接件21，用于固设突出于手掌大拇指一侧掌沿的光源10。请参阅图8，本发明实施例提供的光源跟踪设备1中，进一步包括设置于壳体20上的控制键60和电池槽70。控制键60设置于壳体20外表面，用于在壳体20被用户把持的状态下，由用户进行指部操作，通过处理器40生成控制指令并输出给无线传输模块50。设置在壳体内部的电池槽70用于装设电池给光源跟踪设备1提供便携式动力源。光源跟踪设备1也可以连接到市电，本实施例中，电池槽70的设置方式能够使用户更加便捷的握在手中，操作起来更加灵活。结合图4-1和图4-2，请一并参阅图9，本发明实施例提供一种光源跟踪系统包括：光源跟踪设备1、移动摄像装置901和头戴式显示器(图未示)。移动摄像装置901可以佩戴于用户的头部或脖子上，用于拍摄光源跟踪设备1的光源10。移动摄像装置901和头戴式显示器电连接；可以理解头戴式显示器可以为手机，比如参考目前三星公司推出的虚拟眼镜(GearVR)产品，手机作为显示器插入到头戴式眼镜框中。移动摄像装置901根据所拍摄的单帧光源成像确定光源10的空间运动轨迹，并将光源的空间运动轨迹通过头戴式显示器显示输出。可以理解，所述移动摄像装置901为与头戴式显示器挂接的双目摄像头等摄像设备。可以理解，头戴式摄像头901可用于佩戴于用户头部位置，可选的为用户虚拟现实眼镜、或类似其他摄像装置。进而用户可以通过头戴式摄像头901跟随用户手掌动作，即在头戴式摄像头901拍摄所述光源10，进而对光源10进行空间定位。本实施例中，光源10突出于拇指掌骨搭接件21外缘，进而在双手做各种动作时，头戴式摄像头901可以有效跟踪到居于双手内侧的光源10，并对光源10进行定位。其中，光源10突出于拇指掌骨搭接件21外缘壳体具体设置为：光源10突出于手掌大拇指一侧掌沿的左边或右边。请结合图9，参阅图10，本发明实施例还提供一种光源跟踪方法，包括以下步骤：步骤1001：通过佩戴于用户的头部或脖子上的移动摄像装置901获取待跟踪光源10的单帧光源成像，所述待跟踪光源10固设于用户拇指掌骨搭接件一侧，并突出于用户拇指掌骨搭接件外缘；步骤1002：解析单帧光源成像，根据所述单帧光源成像的特征确定待跟踪光源10的识别标识；步骤1003：根据待跟踪光源10的识别标识和待跟踪光源10的多个单帧光源成像，确定待跟踪光源的空间运动轨迹；步骤1004：通过头戴式显示器获取所述的光源跟踪设备的标识，并显示所述待跟踪光源对应的运动轨迹。本实施例中，将光源10突出于拇指掌骨搭接件21外缘，进而在双手做各种动作时，头戴式摄像头901可以有效跟踪到居于双手内侧的光源10，并对光源10进行定位。以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。