基于标记点的多目标实时定位追踪装置、方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于虚拟现实技术领域。本发明尤其涉及一种基于标记(mark)点的多目标实时定位追踪装置、基于标记点的多目标实时定位追踪方法及具备该基于标记点的多目标实时定位追踪装置的虚拟现实系统。
【背景技术】
[0002]虚拟现实(virtualReality，VR，又称灵境、幻真等)技术是一个综合了计算机图形学、多媒体技术、计算机仿真技术、图象处理、模式识别、传感探测技术、以及心理学、生理学的综合学科领域，其应用已经涵盖了产品设计制造、模拟训练、远程医疗、太空探险、教育培训、科学研究、娱乐等等各类军民领域。虚拟现实具有浸没感(Immers1n)、交互性(Interactivity)、构想性(Imaginat1n)特征。
[0003]在虚拟现实环境中，需要对游戏玩家进行实时定位，以适应其通过虚拟眼镜、虚拟头盔等看到的景象，或防止游戏玩家碰到其他玩家或物体。目前有多种技术可以实现对多目标进行实时定位追踪，如普通摄像机、全球定位系统(GPS)、惯性导航等。普通摄像机可以直观观测视野内目标的运动，但在复杂检测环境中不容易区分出所关心的对象;全球定位系统(GPS)可以在开放环境中对目标进行精准定位追踪，但在电磁波传播受限的特殊密闭空间如矿井、信号差的大楼，GPS失效;惯性导航适用于开放环境或密闭空间中目标的定位追踪(如钻井)，可以弥补GPS定位的不足，但惯性导航技术尚不成熟。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供一种基于标记点的多目标实时定位追踪装置，可同时精准监控多个移动物体的运动轨迹。
[0005]本发明通过如下技术方案实现:一种基于标记点的多目标实时定位追踪装置，所述基于标记点的多目标实时定位追踪装置包括至少一个相机、分别发出多种波长的光的多个发光体、分别允许所述多种波长中的一种波长的光通过的多个红外滤光片，所述多个发光体分别布置在多个移动物体上，所述多个红外滤光片设置在所述至少一个相机的镜头前方。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进，所述基于标记点的多目标实时定位追踪装置包括一个相机，该一个相机固定不动，且所述基于标记点的多目标实时定位追踪装置还包括转盘和用于驱动所述转盘旋转的驱动装置，所述转盘上绕周向均匀设置有用于镶嵌所述多个红外滤光片的通孔。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进，所述基于标记点的多目标实时定位追踪装置包括一个相机，该一个相机固定不动，且所述基于标记点的多目标实时定位追踪装置还包括转盘和用于驱动所述转盘旋转的驱动装置，所述转盘上绕周向均匀设置有用于镶嵌所述多个红外滤光片的通孔，所述多个红外滤光片的数量、所述多个发光体的数量、所述通孔的数量均为5个以上。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进，所述基于标记点的多目标实时定位追踪装置包括一个相机，该一个相机固定不动，且所述基于标记点的多目标实时定位追踪装置还包括移动板和用于驱动所述移动板往复移动的驱动装置，所述移动板上以相同间隔设置有用于镶嵌所述多个红外滤光片的穿孔。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进，所述基于标记点的多目标实时定位追踪装置包括多个相机，该多个相机固定不动，且所述基于标记点的多目标实时定位追踪装置还包括转盘，所述转盘上绕周向均匀设置有用于镶嵌所述多个红外滤光片的通孔。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进，所述基于标记点的多目标实时定位追踪装置包括多个相机，该多个相机固定不动，且所述基于标记点的多目标实时定位追踪装置还包括移动板，所述移动板上以相同间隔设置有用于镶嵌所述多个红外滤光片的穿孔。
[0011]作为上述技术方案的进一步改进，所述多个发光体发出的所述多种波长的范围为700nm至1500nmo
[0012]作为上述技术方案的进一步改进，所述多个发光体为LED灯。
[0013]根据本发明的另一方面，提供一种基于标记点的多目标实时定位追踪方法，所述基于标记点的多目标实时定位追踪方法包括如下步骤:
[0014]Sll，利用上述的基于标记点的多目标实时定位追踪装置采集图像；
[0015]S12，对采集的图像按照波长进行分类；
[0016]S13，将各波长的图像按照拍摄时间顺序以一定速率播放；
[0017]S14，得到与各波长对应的移动物体的运动轨迹。
[0018]根据本发明的再一方面，提供一种虚拟现实系统，其包括虚拟眼镜和上述的基于标记点的多目标实时定位追踪装置，所述多个发光体的各发光体设置在所述虚拟眼镜上，所述多个移动物体例如为多个人，每人佩戴一个虚拟眼镜，所述运算设备用于根据通过基于标记点的多目标实时定位追踪装置采集的图像获得目标的位置信息。
[0019]实施本发明的有益效果是:本发明的基于标记点的多目标实时定位追踪装置包括至少一个相机、分别发出多种波长的光的多个发光体、分别允许所述多种波长中的一种波长的光通过的多个红外滤光片，将相机和波长分光技术结合，使用一个或多个相机同时精准监控一个或多个目标的运动轨迹，可以在开放环境或密闭空间中对所关心的多个目标进行实时定位追踪，得到各个目标的运动轨迹。
【附图说明】
[0020]图1是采用根据本发明的第一实施例的基于标记点的多目标实时定位追踪装置的虚拟现实系统的示意图；
[0021]图2是图1的基于标记点的多目标实时定位追踪装置的主要部分的立体示意图；
[0022]图3是图1的基于标记点的多目标实时定位追踪装置的主要部分的仰视示意图；
[0023]图4是根据本发明的第二实施例的基于标记点的多目标实时定位追踪装置的仰视示意图；
[0024]图5是根据本发明的第三实施例的基于标记点的多目标实时定位追踪装置的仰视示意图；
[0025]图6是根据本发明的第四实施例的基于标记点的多目标实时定位追踪装置的仰视示意图；
[0026]图7是与根据本发明的第一实施例的基于标记点的多目标实时定位追踪装置配合使用虚拟眼镜的立体示意图；
[0027]图8是根据本发明的一个实施例的基于标记点的多目标实时定位追踪方法的流程图；
[0028]图9是说明图8的基于标记点的多目标实时定位追踪方法中步骤S12的示意图；
[0029]图10是说明图8的基于标记点的多目标实时定位追踪方法中步骤S14的示意图；
[0030]图11是采用根据本发明的一个实施例的虚拟现实系统的示意框图；
[0031 ]图中标号含义如下:100，100C，100D-基于标记点的多目标实时定位追踪装置；10，10(:，100，110，120，130，140，150，160，170-相机；20-驱动装置；51，52，53，54，55，51(:，52(:，53(:，54(:，55(:，510，520，530，540，550，560，570-红外滤光片；30-转盘；3(^-固定盘；32-通孔；34C，34D-穿孔；30C-移动板；30D-固定板；40-发光体；200-移动物体；300-虚拟眼镜；400-运算设备；1000-虚拟现实系统。
【具体实施方式】
[0032]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行进一步的说明。
[0033]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
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