虚拟现实手柄特征点空间定位方法与流程

本发明涉及虚拟现实领域，更具体地说，涉及一种虚拟现实手柄特征点空间定位方法。

背景技术：

空间定位一般采用光学或超声波的模式进行定位和测算，通过建立模型来推导待测物体的空间位置。一般的虚拟现实空间定位系统采用红外点和光感摄像头接收的方式来确定物体的空间位置，红外点在近眼显示装置的前端，在定位时，光感摄像头捕捉红外点的位置进而推算出使用者的物理坐标。如果知道至少三个光源和投影的对应关系，再调用pnp算法就可得到头盔的空间定位位置，实现这一过程的方法之一是确定投影对应的光源id(identity，序列号)。目前的虚拟现实空间定位在确定投影对应光源id时常常存在对应不准确和对应时间过长的缺点，影响了定位的准确性和效率。

技术实现要素：

为了解决当前虚拟现实空间定位方法定位准确性和效率不高的缺陷，本发明提供一种定位准确性和效率较高的虚拟现实手柄特征点空间定位方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种虚拟现实手柄特征点空间定位方法，包括以下步骤：

s1：确认定位手柄上的红外点光源全部熄灭，若所述红外点光源未全部熄灭，熄灭处于点亮状态的所述红外点光源；

s2：所述定位手柄上设定的第一个闪光的所述红外点光源闪光，处理单元根据图像上的光斑点记录点亮的所述红外点光源在图像上的位置关系；

s3：所述定位手柄按照预先设定的闪光顺序依次命令相关所述红外点光源闪光，所述处理单元记录相对应的闪光点的位置数据；

s4：所述处理单元根据pnp算法得到所述定位手柄的空间坐标。

优选地，如果在定位过程中所述红外点光源被异常遮挡，重新执行s1。

优选地，所述异常遮挡是指定位空间中除所述定位手柄外其他物体对所述红外点光源造成遮挡。

优选地，当所述处理单元识别到两个相对于所述定位手柄的中轴线对称的所述红外点光源都没有被识别到后，所述处理单元认定识别过程中发生了异常遮挡。

优选地，如果在定位频率较高的定位过程中，相邻的几组数据中某一组的数据位置与其他组的数据有较大差别，所述处理单元判定该组数据为异常遮挡导致的误差数据。

与现有技术相比，本发明通过依次使红外点光源闪光配合数据对比的方式，提供了一种新颖的虚拟现实手柄特征点空间定位方法。通过红外点光源依次按照预设顺序点亮的方式，解决了pnp算法中比较困难的id识别问题，方便使用pnp算法对空间位置进行计算。当红外点光源被异常遮挡时，重新执行定位可以减少误判，两种判定异常遮挡的方法可以方便处理单元判断异常遮挡，提高定位精度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明虚拟现实手柄特征点空间定位方法虚拟现实手柄示意图；

图2是红外摄像头拍摄的红外点图像。

具体实施方式

为了解决当前虚拟现实空间定位方法定位准确性和效率不高的缺陷，本发明提供一种定位准确性和效率较高的虚拟现实手柄特征点空间定位方法。

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1示出了本发明虚拟现实手柄特征点空间定位方法的原理图。本发明虚拟现实手柄特征点空间定位方法包括定位手柄10、红外摄像头20和处理单元30，红外摄像头20与处理单元30电性连接。定位手柄10包括光源面板11，在定位手柄10的光源面板11上分布有多个的红外点光源13，多个红外点光源13可以根据需要点亮或者关闭。在本实施例中我们取红外点光源13的数量为7个。

图2示出了红外摄像头20拍摄的红外点图像，当定位手柄10的光源面板11朝向红外摄像头20时，由于红外摄像头20的带通特性，只有红外点光源13能在图像上形成光斑投影，其余部分皆形成均匀的背景图像。定位手柄10上的红外点光源13在图像上可以形成光斑点。

当定位过程开始时，定位手柄10处于初始状态，确认定位手柄10上的红外点光源13全部熄灭，若所述红外点光源13未全部熄灭，熄灭处于点亮状态的所述红外点光源13。定位手柄10按照预先设定的闪光顺序依次命令相关红外点光源13闪光，两次闪光之间时间尽可能短，以便提高定位的效率。首先，定位手柄10上设定的第一个闪光的红外点光源13闪光，处理单元30根据图像上的光斑点记录点亮的红外点光源13在图像上的位置关系。点亮的红外点光源13闪光后即熄灭，定位手柄10点亮设定的第二个闪光的红外点光源13，处理单元30根据图像上的光斑点记录点亮的红外点光源13在图像上的位置关系；定位手柄10按照预先设定的闪光顺序依次命令相关红外点光源13闪光，相对应的，在处理单元30记录的图像上记录到一系列的与闪光的红外点光源13相对应的点的位置数据。待一组数据记录完毕后，处理单元30调用pnp算法计算出定位手柄10的空间位置，此时即完成一次空间定位过程。由于闪光时间极短，因此在7个红外点光源13全部闪光并被处理单元30记录的过程中，手持定位手柄10发生的位移可以忽略不计，该时间段内手柄发生的极微小的位移对最终的定位结果的影响可以忽略不计。当一次空间定位过程完成后，处理单元30根据其定位频率判断下一次空间定位开始的时间并重新执行定位过程。

在点亮红外点光源13的过程中，如果发生红外点光源13被异常遮挡，即定位空间中除定位手柄10外其他物体对红外点光源13造成遮挡时，需要重新执行定位过程。判断异常遮挡的方法有两种，第一种是直接通过红外点光源13的数据进行判断，即相对于定位手柄10的中轴线对称的两个红外点光源13不能同时被定位手柄10遮挡，当处理单元30识别到这两个红外点光源13都没有被识别到后，处理单元30即可判断发生了异常遮挡，直接进行下一次的定位过程，本次定位过程宣告终止并不提供任何位置数据。第二种方法是通过对比前后数据，如在定位频率较高的定位过程中，相邻的几组数据中某一组的数据位置与其他组的数据有较大差别，处理单元30即可判断该数据为异常遮挡导致的误差数据，处理单元30直接删除该数据，并进行下一次的定位过程。

与现有技术相比，本发明通过依次使红外点光源13闪光配合数据对比的方式，提供了一种新颖的虚拟现实手柄特征点空间定位方法。通过红外点光源13依次按照预设顺序点亮的方式，解决了pnp算法中比较困难的id识别问题，方便使用pnp算法对空间位置进行计算。当红外点光源13被异常遮挡时，重新执行定位可以减少误判，两种判定异常遮挡的方法可以方便处理单元30判断异常遮挡，提高定位精度。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种虚拟现实手柄特征点空间定位方法，包括以下步骤：确认定位手柄上的红外点光源全部熄灭，若所述红外点光源未全部熄灭，熄灭处于点亮状态的所述红外点光源；所述定位手柄上设定的第一个闪光的所述红外点光源闪光，处理单元根据图像上的光斑点记录点亮的所述红外点光源在图像上的位置关系；所述定位手柄按照预先设定的闪光顺序依次命令相关所述红外点光源闪光，相对应的，所述处理单元记录相对应的闪光点的位置数据；所述处理单元根据测得的位置数据得到所述定位手柄的空间坐标。与现有技术相比，本发明通过依次使红外点光源闪光配合数据对比的方式，提供了一种新颖的虚拟现实手柄特征点空间定位方法。

技术研发人员：党少军
受保护的技术使用者：深圳市虚拟现实科技有限公司
技术研发日：2017.07.04
技术公布日：2017.11.24