本发明涉及室内定位领域，具体为一种特定电磁波谱定位方法和系统。
背景技术：
近年来，随着科学技术的不断进步发展，定位技术也备受关注，发展迅速。如今，基于室内定位技术已经非常成熟，而且十分普遍的被利用到各个领域。但用于虚拟现实头显的定位技术发展一直相对缓慢。现有的室内定位技术或者是通过红外线、超声波等手段对室内物体的位置和运动进行感知，或者通过wifi、蓝牙或zigbee等无线通讯手段和待测物体进行数据交互。前者所采用的技术手段能实现较高的精确度，但是也大大的增加了室内布局的复杂程度，且成本高，穿透性、抗干扰信差，有的光源对人体不利，后者虽然降低了成本，具备一定的穿透能力；但是电磁波定位精确度也随之下降，并且有的无线电磁波对人体有害。
现有发明专利，中国授权，申请日2013年3月6日，公告号cn103454661a，授权公告日2013年12月18日；采用如下技术方案：一种基于gps与测距测角技术的定位系统，用于对室内目标定位，包括：室外定位装置，用于获取自身位置信息并发送给室内定位装置；测距测角装置，用于获取所述室外定位装置之间的距离以及方位差，并发送给室内定位装置；以及室内定位装置，用于根据室外定位装置的位置信息、室外定位装置与定位装置之间的距离以及方位差，换算成室内定位装置的绝对位置信息。本发明将所述室外定位装置置于室外以进行gps定位，通过获取所述室外定位装置的绝对位置及其与所述室内定位位置的距离以及方位差计算所述室内定位位置的绝对位置，对室内目标定位误差小，准确度高。
针对上述技术方案，现有技术还有未解决的问题：证实无线电对人体有无伤害性；目标能确定大约位置，但是只能确定目标的某个状态的位置；并不能确定在不同状态下目标的转向和角度问题。
技术实现要素：
本发明的目的之一在于提供一种用于虚拟现实头显的定位方法，以一种特定电磁波谱系统和接收器，实现对室内现实目标的高精度三维空间定位，同时实现目标与各三维空间平面角度的精确定位，且部署简单、功耗小、成本低，实用性好，特定电磁波谱对人体健康还有有益效果。
本发明提供基础方案是：一种用于虚拟现实头显的定位系统，主要用于室内三维空间环境定位，包括：
头盔装置，所述头盔装置包括头盔和天线杆，所述天线杆设置在头盔顶部，天线杆设置有发射装置；
发射装置，所述发射装置设置在三维空间内三个相邻平面和头盔的天线杆上，所述三个相邻平面，任一平面与两个平面都相交，所述发射装置用于发射携带特定编码信号的特定电磁波谱；
接收装置，所述接收装置设置在发射装置对立的三个空间平面上，用于接收发射装置发射出的特定电磁波谱；
处理信号模块，所述处理信号模块设置在接收装置三个空间平面外部，用于处理发射装置发射出的特定编码；
图像显示装置，所述图像显示装置设置在头盔上，用于显示虚拟环境图像。
基础方案的工作原理：
首先，带有头盔装置的人进入现实三维空间环境，设置在三维空间环境的三个相邻平面和天线杆上的发射装置发射出携带特定编码信号的特定电磁波谱，该特定电磁波谱为直线传播，人作为遮挡物遮挡发射装置发射的特定电磁波谱。说明：本方案中的三个相邻平面包括侧壁平面、水平水面和竖直平面。
其次，发射装置的对立空间平面接收装置接收该特定电磁波谱。侧壁平面内的发射装置发射的特定电磁波谱，被人侧面的身高和各部位宽度所遮挡，所以接收装置未接收到的阴影面积为人侧面的升高及各部位宽度；水平平面内的发射装置发射的特定电磁波谱，被人正、背面的升高和宽度所遮挡，所以接收装置未接收到的阴影面积为人侧面的升高及各部位宽度；竖直平面内的发射装置发射的特定电磁波谱，被人顶、底面的长度和各部位宽度所遮挡，所以接收装置未接收到的阴影面积为：人头部至上而下各部位宽度和厚度，或者人脚部，至下而上各部位宽度和厚度。头盔装置视线方向或者显示图像装置与天线杆呈固定角度连接；天线杆上设定的发射装置发射特定电磁波谱，通过接收装置的接收位置，确定人头部的面向；以及人头部距接收装置的距离；和天线杆与水平方向上的角度，即头部的转动角度。
然后，接收装置把未接收到携带特定编码信号的特定电磁波谱的阴影面积，即人的遮挡面积传递给处理信号模块，处理信号模块同时处理头盔上天线杆发射到接收装置的特定电磁波谱的遮挡面积，测出天线杆同步的转向和角度以及与接收装置的距离特征参数。最后，把人遮挡阴影面积和特征参数传递给用于驱动图像显示装置显示图像的服务器，图像显示装置显示与该特征参数对应的虚拟空间内虚拟人物的动作画面。
基础方案的有益效果是：发射装置发射的光线为特定电磁波谱，这种特定电磁波谱对人体的健康和疾病的治疗都有很好的效果，例如，消炎、消肿、镇痛、止痒、止泻、促进血液循环等作用，而且用于治疗疾病没有副作用。所以，所述发射装置发射出的光线不仅用于检测三维空间环境内人的头显位置，而且对人体的健康有益。
每一个接收装置平面都对应一个发射装置平面，发射装置发射的信号能及时有效的被对应的接收装置接收，不受平面的倾斜或者凹凸不平的影响，保证了接收装置接收信号的准确性和及时性。
处理信号模块，实现对携带特定编码信号的特定电磁波谱的编码信号读取和转换的作用，对比单独的信号处理对信号的直接转换，增加接收装置的接收，减少特定电磁波谱对处理信号模块的干扰，对于处理信号模块处理没有接收到编码信号阴影面积和接收到编码信号的头盔上天线杆在空间内所处位置更加准确、有效。
头盔装置上连接的天线杆，天线杆发射的携带特定编码信号的特定电磁波谱确定头部时刻的转向和转动角度，进一步确定某个时刻的头部的朝向和转动情况，用于图像显示装置显示与该特征参数对应的虚拟空间内虚拟人物的动作更加准确。
优选方案一：作为基础方案的优选，有益效果：通过发射装置发射的一定频率的编码信号，人类的眼睛无法觉察到快速的闪烁，但所述发射装置在三维空间环境内对立面的接收装置可以读取携带特定编码信号的特定电磁波谱的编码信号，甚至可以把编码信号返回到发射装置，提供双向通信。通过信号双向传导，接收装置也能灵敏的反馈出空间内是否有遮挡物阻挡接收装置接收，对于图像显示出的精准度有了校验的作用。
优选方案二：作为基础方案的优选，有益效果：所述处理信号模块作为处理特定电磁波谱中携带的编码信号，对于接收装置同时接收双向的编码信号，容易造成编码信号混乱分辨不清，所以处理信号模块具有分析双向编码信号的功能。
优选方案三：作为基础方案的优选，有益效果：所述显示图像装置通过处理信号模块传递的现实空间环境内人的动作画面，用于显示虚拟空间内虚拟人物的动作画面。
优选方案四：作为基础方案的优选，有益效果：所述发射装置设置在顶面，对于竖直方向上的天线杆在地面所成角度也能确定，对于现实空间环境内人的头部转向角度的确定更加精确的确定，相比设置在其他平面内时，发射装置发射信号被头部遮挡。
优选方案五：作为优选方案四的优选，有益效果：所述发射装置，与三维空间环境顶面采用悬挂的连接方式连接；由于现实空间环境顶面不会是密闭的平面，为了增加现实头显定位系统的可实用性，采用竖直悬挂，使发射装置一直处于垂直地平面。
优选方案六：本发明的目的之二在于提供一种用于虚拟现实头显的定位方法，主要用于室内三维空间环境，包括如下内容：
发射信号步骤，将发射装置设置在三维空间内三个相邻平面和头盔的天线杆上，所述三个相邻平面，任一平面与两个平面都相交，发射携带特定编码信号的特定电磁波谱；
接收信号步骤，将接收装置设置在发射装置对立的三个空间平面上，接收发射装置发射出携带特定编码信号的特定电磁波谱；
处理信号步骤，将处理信号模块设置在接收装置三个空间平面外部，处理发射装置发射出的特定编码，在头盔上设置能够发射携带特定编码信号的特定电磁波谱的天线杆，该头盔装置佩戴在人的头部，通过人头部的转动，相对的接收装置能够接收并识别天线杆发射的信号，根据接收装置接收到的携带特定编码信号的特定电磁波谱的情况，获得现实环境中头部转动方向和角度以及移动距离的特征参数；
图像显示步骤，将该特征参数传递给用于驱动图像显示装置显示图像的服务器，图像显示装置与该特征参数对应的画面。
此方法不仅实现了现实三维空间环境中人位置的确定，而且在现实空间环境中人头部作出的转动方向和角度以及移动距离，通过头盔装置上的图像显示装置显示虚拟空间环境中人头部作出的转动方向和角度以及移动距离。
优选方案六：作为基础方案六的优选，有益效果：li-fi技术，不仅用于接收发射装置发射出携带信号的光线，而且由于发射装置采用li-fi技术产生编码的方式，所以接收装置也起到把接收到的信号返回到发射装置，起到双重感应三维空间头部精确位置的作用。
附图说明
图1为本发明实施例携带特定编码信号的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
一种用于虚拟现实头显的定位系统，主要用于室内三维空间环境定位，包括：头盔装置、发射装置、接收装置、处理信号模块、图像显示装置。
头盔装置，所述头盔装置上连接有天线杆，佩戴在处于定位三维空间环境内的人的头部上。本实施例中头盔装置与图像显示装置采用有线连接，虽然有线的连接方式缩短了图像传递的范围，但是提高了信号的传输速度和精准度。
发射装置，所述发射装置设置在三维空间内三个相邻平面上(任一平面与两个平面都相连)，用于发射携带信号的特定电磁波谱。本实施例中发射装置应用的li-fi通过调节led光输出的数据进行编码，li-fi是haas和他爱丁堡大学的团队发明了一项专利技术，他的特性利用一束闪光来无线传输数字信息，这类技术通常被称作可见光通信(vlc)，本实施例在其发射装置的发射板上，涂抹多种元素涂层，通过发射装置发射出多种元素电磁波，每条电磁波都携带特定的编码信号。本实施例中发射装置设置在现实三维空间顶面，采用悬挂的方式设置在顶面。
接收装置，所述接收装置设置在与发射装置对立的三个空间平面上。不仅用于接收发射装置发射出携带信号的光线，而且由于发射装置采用li-fi技术产生编码的方式，所以接收装置也起到把接收到的信号返回给发射装置，起到双重感应光线区域是否有遮挡物的作用。进一步对图像显示装置显示出的头部位置有验证的作用。本实施例中的接收装置与发射装置采用特定电磁波谱传递编码信号，与处理信号模块连接。
处理信号模块，所述处理信号模块设置在接收装置三个空间平面内部，用于处理发射装置发射出的携带特定编码信号的特定电磁波谱。处理信号模块设置在三维空间墙面的外部，这样不会导致信号传递的混乱，对于接收装置传递出的信号只传递给处理信号模块。本实施例中处理信号模块与图像显示装置采用每秒60赫兹的传输方式传输，可以采用光纤连接。
图像显示装置，所述图像显示装置与处理信号模块连接。本实施例中图像显示装置设置在头盔装置前端，供人观看，与处理信号模块的连接方式采用有线连接。本实施例中图像显示装置采用电脑显示屏代替。
本实施例携带特定编码信号流程图，如图1所示，首先，带有头盔装置的人进入现实三维空间环境，设置在三维空间环境的三个相邻平面和天线杆上的发射装置发射出携带特定编码信号的特定电磁波谱，该特定电磁波谱为直线传播，人作为遮挡物遮挡发射装置发射的特定电磁波谱。
其次，发射装置的对立空间平面接收装置接收该特定电磁波谱。侧壁平面内的发射装置发射的特定电磁波谱，被人侧面的身高和各部位宽度所遮挡，所以接收装置未接收到的阴影面积为人侧面的升高及各部位宽度；水平平面内的发射装置发射的特定电磁波谱，被人正、背面的升高和宽度所遮挡，所以接收装置未接收到的阴影面积为人侧面的升高及各部位宽度；竖直平面内的发射装置发射的特定电磁波谱，被人顶、底面的长度和各部位宽度所遮挡，所以接收装置未接收到的阴影面积为：人头部至上而下各部位宽度和厚度，或者人脚部，至下而上各部位宽度和厚度。头盔装置视线方向或者显示图像装置与天线杆呈固定角度连接；天线杆上设定的发射装置发射特定电磁波谱，通过接收装置的接收位置，确定人头部的面向；以及人头部距接收装置的距离；和天线杆与水平方向上的角度，即头部的转动角度。
然后，接收装置把未接收到携带特定编码信号的特定电磁波谱的阴影面积，即人的遮挡面积传递给处理信号模块，处理信号模块同时处理头盔上天线杆发射到接收装置的特定电磁波谱的遮挡面积，测出天线杆同步的转向和角度以及与接收装置的距离特征参数。最后，把人遮挡阴影面积和特征参数传递给用于驱动图像显示装置显示图像的服务器，图像显示装置显示与该特征参数对应的虚拟空间内虚拟人物的动作画面。由于处理信号模块与图像显示装置采用每秒60赫兹的传输方式传输，所以显示装置显示的画面连接起来就是连贯的动作图像。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。