CN105807798B - 一种头戴式智能眼镜抖动控制方法及装置 - Google Patents
一种头戴式智能眼镜抖动控制方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种头戴式智能眼镜抖动控制方法，包括：传感器检测设备转动，输出设备的旋转角速度；计算设备的旋转角度；判断所输出的旋转角度是否大于预先设定的阈值；当所述旋转角度大于预先设定的阈值时，确认设备为正常转动，并执行所述转动动作。相应的，本发明还公开了一种头戴式智能眼镜抖动控制装置。本发明可以提高通过头戴式智能眼镜体验虚拟现实技术的准确性，达到人与虚拟现实场景事件准确互动的过程，提高了人参与虚拟现实世界的体验效果。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种基于虚拟现实的头戴式智能眼镜抖动控制方法及抖动控制装置。
背景技术
虚拟现实(Virtual Reality，简称VR，又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。头戴式可视设备（Head Mount Display）是人类实现虚拟现实技术的装备之一，又称头戴式智能眼镜；其是一种通俗的叫法，因为眼镜式显示器外形像眼镜，又可以为大屏幕显示音视频播放器的视频图像的，所以形象的称呼其为视频眼镜（video glasses）。
由于借助于智能眼镜实现虚拟现实技术的过程中，需要人的参与和互动。即人的各种动作，通过智能眼镜等虚拟现实设备中的传感器等识别设备进行识别，然后传输到虚拟场景中，已达到与虚拟场景中的各项事件进行互动的目的。当人在使用虚拟现实设备时，在未执行任何动作时，极大可能会出现因人抖动或外界环境等各种因素影响，而造成虚假动作（客观操作要求是此时设备是处于静止状态）被虚拟现实设备的传感器识别，而传输错误的虚拟动作于虚拟场景的事件中，进而将影响用户虚拟现实体验的效果。
由于该虚拟现实互动技术领域，属于未来科技发展趋势，现阶段还未相应比较完善的技术方案，来解决因人抖动或外界环境因素影响而造成的虚假动作识别，影响用户体验效果的问题。
发明内容
本发明提供一种基于虚拟现实的头戴式智能眼镜抖动控制方法及装置，利用传感器识别及算法控制等技术，用以解决现有虚拟现实技术中存在，因人抖动或外界环境因素影响而造成的虚假动作识别，影响用户体验效果的问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种头戴式智能眼镜抖动控制方法，包括：
传感器检测设备转动，输出设备的旋转角速度；
计算设备的旋转角度；
判断所输出的旋转角度是否大于预先设定的阈值；
当所述旋转角度大于预先设定的阈值时，确认设备为正常转动，并执行所述转动动作。
优选的，上述方法中，
在传感器检测设备转动之前，确定采样时间间隔。
优选的，上述方法中，
当所述旋转角度小于预先设备的阈值时，检测所述转动是否为持续转动；
当所述转动非持续转动时，确认所述转动为设备抖动，并过滤所述抖动。
优选的，上述方法中，
当所述旋转角度小于预先设备的阈值时，检测所述转动是否为持续转动；
当所述转动为持续转动时，进一步检测所述持续转动的累计值是否大于预先设定的阈值；
若所述持续转动的累计值大于预先设定的阈值，则确认设备为正常转动，并执行所述转动动作。
优选的，上述方法中，
当所述旋转角度小于预先设备的阈值时，检测所述转动是否为持续转动；
当所述转动为持续转动时，进一步检测所述持续转动的累计值是否大于预先设定的阈值；
若所述持续转动的累计值小于预先设定的阈值，则确认所述转动为设备抖动，并过滤所述抖动。
优选的，上述方法中，
所述传感器为九轴传感器；
所述九轴传感器，进一步包括，三轴加速度传感器、三轴陀螺仪和三轴磁力计。
优选的，上述方法中，
所述采样时间间隔，根据经验值设定。
相应的，本发明还提供了一种头戴式智能眼镜抖动控制装置，包括：传感器模块，用于检测设备转动，输出设备的旋转角速度；
信息计算模块，用于计算设备的旋转角度；
信息判定模块，用于判断所输出的旋转角度是否大于预先设定的阈值；
信息执行模块，用于当所述旋转角度大于预先设定的阈值时，确认设备为正常转动，并执行所述转动动作。
优选的，上述的控制装置中，
所述信息判定模块，进一步包括信息检测单元；
所述信息检测单元，用于当所述旋转角度小于预先设备的阈值时，检测所述转动是否为持续转动。
优选的，上述的控制装置中，信息执行模块，进一步，
用于当所述转动非持续转动时，确认所述转动为设备抖动，并过滤所述抖动；或
用于当所述转动为持续转动时，进一步检测所述持续转动的累计值是否大于预先设定的阈值；若所述持续转动的累计值大于预先设定的阈值，则确认设备为正常转动，并执行所述转动动作；或，若所述持续转动的累计值小于预先设定的阈值，则确认所述转动为设备抖动，并过滤所述抖动。
通过使用本发明所提供的头戴式智能眼镜抖动控制方法及装置，可以极大提高通过头戴式智能眼镜体验虚拟现实技术的准确性，达到人与虚拟现实场景事件准确互动的过程，提高了人参与虚拟现实世界的体验效果。
附图说明
图1为本发明实施例所述的播放控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例所述的播放控制装置的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例所述的一种头戴式智能眼镜抖动控制方法，应用于一电子设备。该电子设备优选为虚拟现实设备即头戴式智能眼镜、智能头盔和头戴显示器等。所述抖动控制方法包括以下步骤：
步骤11，传感器检测设备转动，输出设备的旋转角速度；
步骤12，计算设备的旋转角度；
步骤13，判断所输出的旋转角度是否大于预先设定的阈值；
步骤14，当所述旋转角度大于预先设定的阈值时，确认设备为正常转动，并执行所述转动动作。
在具体解释以上实现步骤前，需要优先说明下：
本实施例中传感器的采样时间间隔为∆t，所述的时间间隔是根据经验值设定，通常所确定的值，在范围为0.5ms至2ms之间；同时采样的时间间隔，可以根据所述头戴智能眼镜在不同虚拟现实场景事件下的需求，进行动态调整。例如，在比较敏感的虚拟现实场景事件中，可以将检测采样的时间间隔调整的比较小，比如∆t =0.5ms；所述的虚拟现实的场景事件，是指借助于智能眼镜等虚拟现实设备所进行的游戏、教育等虚拟现实活动。
同时，本发明所指虚拟现实设备,特别是头戴式智能眼镜，其使用场景是属于三维立体空间，对其旋转或抖动的检测，是通过X、Y、Z三轴三个方向全面判定。即通过传感器检测及算法得出的三个欧拉角(α,β,γ)与预先设定的阈值进行全面比较，若三个欧拉角中有一个是大于预先设定的阈值，那么就认定为所输出的旋转角度大于预先设定的阈值。
在本实施例中，旋转的表示方法是四元数和欧拉角；通过四元数与欧拉角的转换，计算机出三轴方向各自的欧拉角(α,β,γ)。
进一步解释下：所述四元数是最简单的超复数。复数是由实数加上元素i 组成，其中i^2 = -1。相似地，四元数都是由实数加上三个元素i、j、k 组成，而且它们有如下的关系：i^2 = j^2 = k^2 = ijk = -1 , 每个四元数都是 1、i、j 和 k 的线性组合，即是四元数一般可表示为a+bi+cj+dk，其中a、b、c 、d是实数。所述欧拉角，用来确定定点转动刚体位置的3个一组独立角参量，由章动角θ、旋进角（即进动角）ψ和自转角j组成。
以上步骤11中，所述的传感器模块一般内置于头戴式智能眼镜等虚拟现实设备中，在本具体实施例中，头戴式智能眼镜开启使用时，传感器将启动检测设备的转动，所述的转动事实上是包括区别于头戴式智能眼镜静止状态时的各种动态移动情况。根据检测结果输出，所述设备因转动而产生的旋转角速度ω。
以上步骤12中，所述计算设备的旋转角度是指，通过四元数与欧拉角的转换，计算机出三轴方向各自的旋转角度即欧拉角(α,β,γ)。
以上步骤13中，判断所输出的旋转角度是否大于预先设定的阈值；所述预先设定的阈值，是根据经验值设定，通常所确定的值，在范围为1度至3度之间；同样，所述预先设定的阈值是可以根据所述头戴智能眼镜在不同虚拟现实场景事件下的需求，进行动态调整；一般较佳的阈值为1度。所述旋转角度与阈值之间的大小判断，需要将旋转角α,β,γ，三个旋转角的大小逐个与阈值进行比较，若其中有个旋转角值大于阈值，就认定为所述旋转角度大于预先设定的阈值。
以上步骤14中，当所述旋转角度大于预先设定的阈值时，确认设备为正常转动，并执行所述转动动作。所谓的确认设备为正常转动是指，所述设备的移动并非因人体条件或外界环境等各种因素影响，而造成设备抖动，是人控制设备所发出的正常的转动指令。
进一步，本发明实施例，如上述步骤13判断结果为：当所述旋转角度小于预先设定的阈值时，需要检测所述转动是否为持续转动；当所述转动为非持续转动时，确认为所述转动为设备抖动，并过滤所述抖动。其中当所述旋转角度小于预先设定的阈值时，是指所述三个旋转角α,β,γ，均小于预先设定的阈值；以下进一步的实施例中的判断方式同理，不在赘述。通过对所述抖动的过滤，达到精准控制虚拟现实设备的目的。
进一步，本发明实施例，如上述步骤13判断结果为：当所述旋转角度小于预先设定的阈值时，需要检测所述转动是否为持续转动；当所述转动为持续转动时，进一步检测所述持续转动的累计值是否大于预先设定的阈值；若所述持续转动的累计值大于预先设定的阈值，则确认设备为正常转动，并执行所述转动动作。
进一步，本发明实施例，当所述旋转角度小于预先设备的阈值时，检测所述转动是否为持续转动；当所述转动为持续转动时，进一步检测所述持续转动的累计值是否大于预先设定的阈值；若所述持续转动的累计值小于预先设定的阈值，则确认所述转动为设备抖动，并过滤所述抖动。
本发明实施例中，传感器优选为九轴传感器；所述九轴传感器，进一步包括，三轴加速度传感器、三轴陀螺仪和三轴磁力计。
本发明实施例，还提供了一种头戴式智能眼镜抖动控制装置，如图2所示，该装置包括：
传感器模块，用于检测设备转动，输出设备的旋转角速度；
信息计算模块，用于计算设备的旋转角度；
信息判定模块，用于判断所输出的旋转角度是否大于预先设定的阈值；
信息执行模块，用于当所述旋转角度大于预先设定的阈值时，确认设备为正常转动，并执行所述转动动作。
其中，所述信息判定模块，进一步包括信息检测单元；
所述信息检测单元，用于当所述旋转角度小于预先设备的阈值时，检测所述转动是否为持续转动；
信息执行模块，进一步，用于当所述转动非持续转动时，确认所述转动为设备抖动，并过滤所述抖动；或
用于当所述转动为持续转动时，进一步检测所述持续转动的累计值是否大于预先设定的阈值；若所述持续转动的累计值大于预先设定的阈值，则确认设备为正常转动，并执行所述转动动作；或，若所述持续转动的累计值小于预先设定的阈值，则确认所述转动为设备抖动，并过滤所述抖动。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种头戴式智能眼镜抖动控制方法，其特征在于，所述方法包括:
传感器检测设备转动，输出设备的旋转角速度；
计算设备的旋转角度；
判断所输出的旋转角度是否大于预先设定的阈值；
当所述旋转角度小于预先设定的阈值时，检测所述转动是否为持续转动；当所述转动为持续转动时，进一步检测所述持续转动的累计值是否大于预先设定的阈值，若所述持续转动的累计值大于预先设定的阈值，则确认设备为正常转动，并执行转动动作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
在传感器检测设备转动之前，确定采样时间间隔。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
当所述旋转角度小于预先设定的阈值时，检测所述转动是否为持续转动；
当所述转动为非持续转动时，确认所述转动为设备抖动，并过滤所述抖动。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
当所述旋转角度大于预先设定的阈值时，确认设备为正常转动，并执行所述转动动作。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
当所述转动为持续转动时，进一步检测所述持续转动的累计值是否大于预先设定的阈值；
若所述持续转动的累计值小于预先设定的阈值，则确认所述转动为设备抖动，并过滤所述抖动。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述传感器为九轴传感器；
所述九轴传感器，进一步包括，三轴加速度传感器、三轴陀螺仪和三轴磁力计。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述采样时间间隔，根据经验值设定。
8.一种头戴式智能眼镜抖动控制装置，其特征在于，包括：
传感器模块，用于检测设备转动，输出设备的旋转角速度；
信息计算模块，用于计算设备的旋转角度；
信息判定模块，用于判断所输出的旋转角度是否大于预先设定的阈值；
所述信息判定模块，进一步包括信息检测单元；
所述信息检测单元，用于当所述旋转角度小于预先设定的阈值时，检测所述转动是否为持续转动；
信息执行模块，用于当所述转动为持续转动时，进一步检测所述持续转动的累计值是否大于预先设定的阈值；若所述持续转动的累计值大于预先设定的阈值，则确认设备为正常转动，并执行转动动作。
9.权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述信息执行模块，用于当所述旋转角度大于预先设定的阈值时，确认设备为正常转动，并执行所述转动动作。
10.权利要求8所述的装置，其特征在于，信息执行模块，进一步，
用于当所述转动为非持续转动时，确认所述转动为设备抖动，并过滤所述抖动；或
用于当所述转动为持续转动时，进一步检测所述持续转动的累计值是否大于预先设定的阈值；若所述持续转动的累计值小于预先设定的阈值，则确认所述转动为设备抖动，并过滤所述抖动。
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