CN107704078A - 基于光学定位实现mr模式的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于光学定位实现MR模式的方法及系统，该方法包括：MR头显设备通过双摄像头拍摄得到实时景象，并对该实时景象进行背景与实体的分离得到背景景象与实体景象，通过内置的加速传感器以及陀螺仪检测MR头显设备的第一移动方向，并将该第一移动方向以及该背景景象上传至服务设备；服务设备根据通过多台高速摄像头定位出的当前位置以及该第一移动方向确定出与该背景景象存在映射关系的虚拟景象；MR头显设备显示该虚拟景象以及该实体景象。实施本发明实施例能够基于光学定位的方式提高了定位到的位置的准确性，进而提高了获取到的与现实世界(即背景景象)相匹配的虚拟景象的准确性，保证了用户使用MR头显设备时的视觉体验。

Description

基于光学定位实现MR模式的方法及系统

技术领域

本发明涉及介导现实(Mediated Reality，MR)技术领域，尤其涉及一种基于光学定位实现MR模式的方法及系统。

背景技术

当前，随着电子技术的快速发展，增强现实(Augmented Reality，AR)技术的应用也越来越广泛，AR技术是一种实时地计算摄像头影像的位置及角度并叠加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动，即通过将虚拟景象与现实世界进行结合的方式为用户提供多样化的交互体验。在实际操作中，使用AR技术的相关设备需要从服务设备获取到相应的虚拟景象并显示，为了保证用户使用相关设备时的视觉体验，获取到的与现实世界相匹配的虚拟景象的准确性显得尤为重要。

发明内容

本发明实施例公开了一种基于光学定位实现MR模式的方法及系统，能够基于光学定位的方式提高获取到的与现实世界相匹配的虚拟景象的准确性，进而保证了用户使用MR头显设备时的视觉体验。

本发明实施例第一方面公开了一种基于光学定位实现MR模式的方法，所述方法包括：

服务设备通过多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像，并根据所述多张拍摄图像确定所述标定物所标定的MR头显设备在当前空间中的当前位置；

所述MR头显设备通过双摄像头拍摄得到实时景象，并对所述实时景象进行背景与实体的分离，得到背景景象与实体景象，以及通过内置的加速传感器以及陀螺仪检测所述MR头显设备的第一移动方向，并将所述第一移动方向以及所述背景景象上传至所述服务设备；

所述服务设备根据所述当前位置以及所述第一移动方向确定出与所述背景景象存在映射关系的虚拟景象，并将所述虚拟景象发送至所述MR头显设备；

所述MR头显设备显示所述虚拟景象以及所述实体景象。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述服务设备通过多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像之前，所述方法还包括：

服务设备确定标定物所标定的MR头显设备在当前空间中所处的当前区域；

所述服务设备控制在所述当前区域内安装的多台高速摄像头启动，并触发执行所述的通过多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像的操作。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述服务设备根据所述多张拍摄图像确定所述标定物所标定的MR头显设备在当前空间中的当前位置，包括：

所述服务设备确定所述多张拍摄图像中每张拍摄图像的分辨率，并根据所述多张拍摄图像中每张拍摄图像的分辨率从所述多张拍摄图像中确定出分辨率最高的两张拍摄图像，并根据所述两张拍摄图像以及得到所述两张拍摄图像的两台高速摄像头的安装位置确定所述标定物所标定的MR头显设备在当前空间中相对于所述两台高速摄像头的当前位置。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述方法还包括：

所述服务设备判断在所述当前空间中是否存在其它MR头显设备，当判断出存在所述其它MR头显设备时，向所述MR头显设备发送交互指令，所述交互指令包括所述其它MR头显设备的设备标识，且所述交互指令用于触发所述MR头显设备根据所述设备标识与所述其它MR头显设备建立交互连接；

所述MR头显设备接收所述交互指令，并输出交互提示，所述交互提示用于提示是否与所述其它MR头显设备交互；

所述MR头显设备检测是否接收到针对所述交互提示的确认消息，当检测接收到所述确认消息时，根据所述交互指令包括的所述设备标识向所述其它MR头显设备发送交互请求，以请求建立与所述其它MR头显设备之间的交互连接。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述方法还包括：

所述服务设备根据所述第一移动方向预测所述MR头显设备在预设时间段内的移动轨迹，并根据预先存储的针对所述当前空间的三维空间模型以及所述背景景象，确定出与所述移动轨迹对应的背景景象集合，所述背景景象集合包括至少一个预测背景景象；

所述服务设备分别确定与所述背景景象集合中的每个预测背景景象存在映射关系的虚拟景象，并将与每个所述预测背景景象存在映射关系的虚拟景象以及所述移动轨迹发送至所述MR头显设备；

所述MR头显设备接收所述服务设备发送的与每个所述预测背景景象存在映射关系的虚拟景象以及所述移动轨迹；

所述MR头显设备显示所述虚拟景象以及所述实体景象之后，所述方法还包括：

所述MR头显设备通过所述加速传感器以及所述陀螺仪检测所述MR头显设备的第二移动方向，并判断检测到所述第二移动方向的时刻是否处于所述预设时间段内，当判断出处于所述预设时间段内时，判断所述第二移动方向是否与所述移动轨迹中的某一移动方向相匹配，当相匹配时，从接收到的与每个所述预测背景景象存在映射关系的虚拟景象中查找与所述第二移动方向对应的某一预测背景景象以及与所述某一预测背景景象存在映射关系的虚拟景象，并显示与所述某一预测背景景象存在映射关系的虚拟景象。

本发明实施例第二方面公开了一种基于光学定位实现MR模式的系统，所述系统包括服务设备以及MR头显设备，所述服务设备包括控制单元、确定单元以及第一通信单元，所述MR头显设备包括拍摄单元、分离单元、检测单元、第二通信单元以及显示单元，其中：

所述控制单元，用于通过多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像；

所述确定单元，用于根据所述多张拍摄图像确定所述标定物所标定的所述MR头显设备在当前空间中的当前位置；

所述拍摄单元，用于通过双摄像头拍摄得到实时景象；

所述分离单元，用于对所述实时景象进行背景与实体的分离，得到背景景象与实体景象；

所述检测单元，用于通过内置的加速传感器以及陀螺仪检测所述MR头显设备的第一移动方向；

所述第二通信单元，用于将所述第一移动方向以及所述背景景象上传至所述服务设备；

所述第一通信单元，用于接收所述第二通信单元上传的所述第一移动方向以及所述背景景象；

所述确定单元，还用于根据所述当前位置以及所述第一移动方向确定出与所述背景景象存在映射关系的虚拟景象；

所述第一通信单元，还用于将所述虚拟景象发送至所述MR头显设备；

所述第二通信单元，还用于接收所述第一通信单元发送的所述虚拟景象；

所述显示单元，用于显示所述虚拟景象以及所述实体景象。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述确定单元，还用于在所述控制单元通过多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像之前，确定所述标定物所标定的所述MR头显设备在所述当前空间中所处的当前区域；

所述控制单元，还用于控制在所述当前区域内安装的多台高速摄像头启动，并执行所述的通过多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像的操作。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述确定单元根据所述多张拍摄图像确定所述标定物所标定的MR头显设备在当前空间中的当前位置的方式具体为：

所述确定单元确定所述多张拍摄图像中每张拍摄图像的分辨率，并根据所述多张拍摄图像中每张拍摄图像的分辨率从所述多张拍摄图像中确定出分辨率最高的两张拍摄图像，并根据所述两张拍摄图像以及得到所述两张拍摄图像的两台高速摄像头的安装位置确定所述标定物所标定的MR头显设备在当前空间中相对于所述两台高速摄像头的当前位置。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述服务设备还包括第一判断单元，所述MR头显设备还包括输出单元，其中：

所述第一判断单元，用于判断在所述当前空间中是否存在其它MR头显设备；

所述第一通信单元，还用于当所述第一判断单元判断出存在所述其它MR头显设备时，向所述MR头显设备发送交互指令，所述交互指令包括所述其它MR头显设备的设备标识，且所述交互指令用于触发所述MR头显设备根据所述设备标识与所述其它MR头显设备建立交互连接；

所述第二通信单元，还用于接收所述第一通信单元发送的所述交互指令；

所述输出单元，用于输出交互提示，所述交互提示用于提示是否与所述其它MR头显设备交互；

所述检测单元，还用于检测是否接收到针对所述交互提示的确认消息；

所述第二通信单元，还用于当检测单元检测接收到所述确认消息时，根据所述交互指令包括的所述设备标识向所述其它MR头显设备发送交互请求，以请求建立与所述其它MR头显设备之间的交互连接。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述服务设备还包括预测单元，所述MR头显设备还包括第二判断单元以及查找单元，其中：

所述预测单元，用于根据所述第一移动方向预测所述MR头显设备在预设时间段内的移动轨迹；

所述确定单元，还用于根据预先存储的针对所述当前空间的三维空间模型以及所述背景景象，确定出与所述移动轨迹对应的背景景象集合，所述背景景象集合包括至少一个预测背景景象；

所述确定单元，还用于分别确定与所述背景景象集合中的每个预测背景景象存在映射关系的虚拟景象；

所述第一通信单元，还用于将与每个所述预测背景景象存在映射关系的虚拟景象以及所述移动轨迹发送至所述MR头显设备；

所述第二通信单元，还用于接收所述第一通信单元发送的与每个所述预测背景景象存在映射关系的虚拟景象以及所述移动轨迹；

所述检测单元，还用于在所述显示单元显示所述虚拟景象以及所述实体景象之后，通过所述加速传感器以及所述陀螺仪检测所述MR头显设备的第二移动方向；

所述第二判断单元，用于判断检测到所述第二移动方向的时刻是否处于所述预设时间段内，当判断出处于所述预设时间段内时，判断所述第二移动方向是否与所述移动轨迹中的某一移动方向相匹配；

所述查找单元，用于当所述第二判断单元判断出相匹配时，从接收到的与每个所述预测背景景象存在映射关系的虚拟景象中查找与所述第二移动方向对应的某一预测背景景象以及与所述某一预测背景景象存在映射关系的虚拟景象；

所述显示单元，还用于显示与所述某一预测背景景象存在映射关系的虚拟景象。

与现有技术相比，本发明实施例具备以下有益效果：

本发明实施例中，服务设备通过多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像，并根据该多张拍摄图像确定该标定物所标定的MR头显设备在当前空间中的当前位置；MR头显设备通过双摄像头拍摄得到实时景象，并对该实时景象进行背景与实体的分离，得到背景景象与实体景象，通过内置的加速传感器以及陀螺仪检测MR头显设备的第一移动方向，并将该第一移动方向以及该背景景象上传至服务设备；服务设备根据当前位置以及该第一移动方向确定出与该背景景象存在映射关系的虚拟景象，并将该虚拟景象发送至MR头显设备；MR头显设备显示该虚拟景象以及该实体景象。可见，实施本发明实施例能够基于多台高速摄像头拍摄的图像对MR头显设备的位置进行定位，并根据定位到的位置以及检测出的MR头显设备的第一移动方向确定与背景景象存在映射关系的虚拟景象，这种基于光学定位的方式提高了定位到的位置的准确性，进而提高了获取到的与现实世界(即背景景象)相匹配的虚拟景象的准确性，保证了用户使用MR头显设备时的视觉体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例公开的一种基于光学定位实现MR模式的方法的流程示意图；

图2是本发明实施例公开的另一种基于光学定位实现MR模式的方法的流程示意图；

图3是本发明实施例公开的一种基于光学定位实现MR模式的系统的结构示意图；

图4是本发明实施例公开的另一种基于光学定位实现MR模式的系统的结构示意图；

图5是本发明实施例公开的又一种基于光学定位实现MR模式的系统的结构示意图。

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。

需要说明的是，本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例公开了一种基于光学定位实现MR模式的方法及系统，能够基于多台高速摄像头拍摄的图像对MR头显设备的位置进行定位，并根据定位到的位置以及检测出的MR头显设备的第一移动方向确定与背景景象存在映射关系的虚拟景象，这种基于光学定位的方式提高了定位到的位置的准确性，进而提高了获取到的与现实世界(即背景景象)相匹配的虚拟景象的准确性，保证了用户使用MR头显设备时的视觉体验。以下进行结合附图进行详细描述。

实施例一

请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种基于光学定位实现MR模式的方法的流程示意图。如图1所示，该基于光学定位实现MR模式的方法可以包括以下步骤：

101、服务设备通过多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像，并根据该多张拍摄图像确定该标定物所标定的MR头显设备在当前空间中的当前位置。

本发明实施例中，具体的，MR头显设备的佩戴者身上预先布置有标定物(又称“标定点”)，且预先布置的标定物可以自主发射光信号或者反射定位系统发射来的信号，这样可以明显区分高速摄像头执行拍摄操作得到的拍摄图像中的标定物与周围环境。且在位于不同角度的多台高速摄像头捕捉到MR头显设备的佩戴者身上的标定物之后，该多台高速摄像头从不同角度拍摄得到的多张拍摄图像传输至服务设备，服务设备通过视觉算法过滤到该多张拍摄图像中的无用信息，从而获得标定物在当前空间中的当前位置，作为标定物所标定的MR头显设备在当前空间中的当前位置。

102、MR头显设备通过双摄像头拍摄得到实时景象，并对该实时景象进行背景与实体的分离，得到背景景象与实体景象。

本发明实施例中，MR头显设备在通过双摄像头拍摄得到实时景象之后，可以通过预设背景颜色分离该实时景象中的背景与前景实体，得到背景景象与实体景象，其中，该背景景象的背景颜色与该预设背景颜色相匹配，可选的，该预设背景颜色可以为绿色或蓝色，本发明实施例不做限定。具体的，在实际应用中，可以将电影特效的绿幕(预设背景颜色为绿色)或蓝幕(预设背景颜色为蓝色)应用于背景与前景实体的分离过程，即可以预先将某具体的物理环境的部分或全部布置成绿幕或蓝幕，MR头显设备在MR模式下通过识别预设背景颜色的方式将颜色与预设背景颜色相同或相匹配的景象确定为背景景象，并将颜色与预设背景颜色不同或不相匹配的景象确定为前景实体的实体景象。

可选的，MR头显设备通过预设背景颜色分离该实时景象中的背景与前景实体，得到背景景象与实体景象，可以包括：

MR头显设备通过背景颜色识别的方式，从采集的上述实时景象中识别颜色与预设背景颜色相匹配的部分实时景象，并判断该部分实时景象中是否包含针对上述实时景象中人物的某些身体部位(如人物的上半身和/或人物的下半身和/或人物的头部和/或人物的脚部等)的实时景象；

当判断结果为是时，MR头显设备将该部分实时景象中除针对上述实时景象中人物的某些身体部位的实时景象之外的第一剩余实时景象确定为背景景象，并将该部分实时景象中针对上述实时景象中人物的某些身体部位的实时景象以及第二剩余实时景象确定为实体景象，该部分实时景象以及该第二剩余实时景象组成采集的上述实时景象；

当判断结果为否时，MR头显设备将该部分实时景象确定为背景景象，并将剩余实时景象确定为实体景象，该部分实时景象以及该剩余实时景象组成采集的上述实时景象。

103、MR头显设备通过内置的加速传感器以及陀螺仪检测MR头显设备的第一移动方向，并将该第一移动方向以及上述背景景象上传至服务设备。

本发明实施例中，MR头显设备通过内置的加速传感器以及陀螺仪检测MR头显设备的第一移动方向，该第一运动方向用于表示MR头显设备在当前空间中的运动状态。

104、服务设备根据上述当前位置以及上述第一移动方向确定出与上述背景景象存在映射关系的虚拟景象，并将该虚拟景象发送至MR头显设备。

本发明实施例中，由于MR头显设备处于运动状态，在确定出上述当前位置之后，服务设备通过上述第一移动方向对上述当前位置进行修正，得到修正后的当前位置，并根据上述背景景象确定佩戴MR头显设备的用户的视角方向，以及根据修正后的当前位置以及确定出的视角方向确定与上述背景景象存在映射关系的虚拟景象，并发送至MR头显设备。这种基于光学定位得到当前位置，以及通过陀螺仪和加速传感器捕捉到的MR头显设备的运动状态对光学定位得到的当前位置进行修正的方式，提高了最终确定出的当前位置的准确性，进而提高了确定出的与背景景象存在映射关系的虚拟景象的准确性。

105、MR头显设备显示上述虚拟景象以及上述实体景象。

本发明实施例中，需要说明的是，步骤101可以发生在步骤102之前，也可以发生在步骤102之后以及步骤104之前，本发明实施例不做限定。

可见，实施图1所描述的基于光学定位实现MR模式的方法能够基于多台高速摄像头拍摄的图像对MR头显设备的位置进行定位，并根据定位到的位置以及检测出的MR头显设备的第一移动方向确定与背景景象存在映射关系的虚拟景象，这种基于光学定位的方式提高了定位到的位置的准确性，进而提高了获取到的与现实世界(即背景景象)相匹配的虚拟景象的准确性，保证了用户使用MR头显设备时的视觉体验。

实施例二

请参阅图2，图2是本发明实施例公开的另一种基于光学定位实现MR模式的方法的流程示意图。如图2所示，该基于光学定位实现MR模式的方法可以包括以下步骤：

201、服务设备确定标定物所标定的MR头显设备在当前空间中所处的当前区域。

202、服务设备控制在上述当前区域内安装的多台高速摄像头启动，通过该多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像。

本发明实施例中，服务设备只需启动MR头显设备所处的当前区域的多台高速摄像头对MR头显设备执行拍摄操作，无需启动在当前空间中安装的所有高速摄像头，减少了电能的损耗。

203、服务设备确定上述多张拍摄图像中每张拍摄图像的分辨率，并根据上述多张拍摄图像中每张拍摄图像的分辨率从上述多张拍摄图像中确定出分辨率最高的两张拍摄图像。

204、服务设备根据上述两张拍摄图像以及得到上述两张拍摄图像的两台高速摄像头的安装位置确定上述标定物所标定的MR头显设备在当前空间中相对于该两台高速摄像头的当前位置。

本发明实施例中，服务设备选取高分辨率拍摄图像的方式能够减少针对拍摄图像的处理操作，提高了根据拍摄图像确定出MR头显设备在当前空间中所处的当前位置的效率。

205、MR头显设备通过双摄像头拍摄得到实时景象，并对该实时景象进行背景与实体的分离，得到背景景象与实体景象。

206、MR头显设备通过内置的加速传感器以及陀螺仪检测MR头显设备的第一移动方向，并将该第一移动方向以及上述背景景象上传至服务设备。

207、服务设备根据上述当前位置以及上述第一移动方向确定出与上述背景景象存在映射关系的虚拟景象，并将该虚拟景象发送至MR头显设备。

208、MR头显设备显示上述虚拟景象以及上述实体景象。

在一个可选的实施例中，该基于光学定位实现MR模式的方法还可以包括以下步骤：

服务设备判断在上述当前空间中是否存在其它MR头显设备，当判断出存在其它MR头显设备时，向MR头显设备发送交互指令，该交互指令包括该其它MR头显设备的设备标识，且该交互指令用于触发该MR头显设备根据该设备标识与该其它MR头显设备建立交互连接；

MR头显设备接收该交互指令，并输出交互提示，该交互提示用于提示是否与该其它MR头显设备交互；

MR头显设备检测是否接收到针对该交互提示的确认消息，当检测接收到该确认消息时，根据该交互指令包括的设备标识向该其它MR头显设备发送交互请求，以请求建立与该其它MR头显设备之间的交互连接。

可见，该可选的实施例还能够在MR头显设备所处的当前空间中存在其它MR头显设备时，向MR头显设备发出交互指令，以提醒MR头显设备可与其它MR头显设备建立交互连接，这样可以丰富MR头显设备的交互性能，提高了用户的使用体验。

在另一个可选的实施例中，该基于光学定位实现MR模式的方法还可以包括以下步骤：

服务设备根据上述第一移动方向预测MR头显设备在预设时间段内的移动轨迹，并根据预先存储的针对上述当前空间的三维空间模型以及上述背景景象，确定出与该移动轨迹对应的背景景象集合，该背景景象集合包括至少一个预测背景景象；

服务设备分别确定与该背景景象集合中的每个预测背景景象存在映射关系的虚拟景象，并将与每个预测背景景象存在映射关系的虚拟景象以及该移动轨迹发送至MR头显设备；

MR头显设备接收服务设备发送的与每个预测背景景象存在映射关系的虚拟景象以及移动轨迹。

其中，该在可选的实施例中，在MR头显设备显示上述虚拟景象以及实体景象之后，该基于光学定位实现MR模式的方法还可以包括以下步骤：

MR头显设备通过上述加速传感器以及上述陀螺仪检测MR头显设备的第二移动方向，并判断检测到第二移动方向的时刻是否处于上述预设时间段内，当判断出处于上述预设时间段内时，判断该第二移动方向是否与该移动轨迹中的某一移动方向相匹配，当相匹配时，从接收到的与每个预测背景景象存在映射关系的虚拟景象中查找与该第二移动方向对应的某一预测背景景象以及与该某一预测背景景象存在映射关系的虚拟景象，并显示与该某一预测背景景象存在映射关系的虚拟景象以及显示在检测到第二移动方向的时刻从双摄像头捕捉到的实时景象中分离出的实体景象。

可见，该可选的实施例还能够根据预测到的MR头显设备的移动轨迹为MR头显设备提供多个虚拟景象，以使MR头显设备快速的显示相应的虚拟景象，降低了虚拟景象的显示时延，进一步保证了MR头显设备的用户的视觉体验。

可见，实施图2所描述的基于光学定位实现MR模式的方法能够基于多台高速摄像头拍摄的图像对MR头显设备的位置进行定位，并根据定位到的位置以及检测出的MR头显设备的第一移动方向确定与背景景象存在映射关系的虚拟景象，这种基于光学定位的方式提高了定位到的位置的准确性，进而提高了获取到的与现实世界(即背景景象)相匹配的虚拟景象的准确性，保证了用户使用MR头显设备时的视觉体验。

实施例三

请参阅图3，图3是本发明实施例公开的一种基于光学定位实现MR模式的系统的结构示意图。如图3所示，该基于光学定位实现MR模式的系统可以包括服务设备301以及MR头显设备302，服务设备301可以包括控制单元3011、确定单元3012以及第一通信单元3013，MR头显设备302可以包括拍摄单元3021、分离单元3022、检测单元3023、第二通信单元3024以及显示单元3025，其中：

控制单元3011，用于通过多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像。

确定单元3012，用于根据控制单元3011得到的多张拍摄图像确定标定物所标定的MR头显设备302在当前空间中的当前位置。

拍摄单元3021，用于通过双摄像头拍摄得到实时景象。

分离单元3022，用于对拍摄单元3021实时景象进行背景与实体的分离，得到背景景象与实体景象。

检测单元3023，用于通过内置的加速传感器以及陀螺仪检测MR头显设备302的第一移动方向。

第二通信单元3024，用于将检测单元3023检测到的第一移动方向以及分离单元3022分离得到的背景景象上传至服务设备301。

第一通信单元3013，用于接收第二通信单元3024上传的上述第一移动方向以及上述背景景象。

确定单元3012，还用于根据上述当前位置以及上述第一移动方向确定出与上述背景景象存在映射关系的虚拟景象。

第一通信单元3013，还用于将确定单元3012确定出的上述虚拟景象发送至MR头显设备302。

第二通信单元3024，还用于接收第一通信单元3013发送的上述虚拟景象。

显示单元3025，用于显示上述虚拟景象以及上述实体景象。

可见，实施图3所描述的基于光学定位实现MR模式的系统能够基于多台高速摄像头拍摄的图像对MR头显设备302的位置进行定位，并根据定位到的位置以及检测出的MR头显设备302的第一移动方向确定与背景景象存在映射关系的虚拟景象，这种基于光学定位的方式提高了定位到的位置的准确性，进而提高了获取到的与现实世界(即背景景象)相匹配的虚拟景象的准确性，保证了用户使用MR头显设备302时的视觉体验。

在一个可选的实施例中，确定单元3012，还可以用于在控制单元3011通过多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像之前，确定标定物所标定的MR头显设备302在当前空间中所处的当前区域。

控制单元3011，还可以用于控制在确定单元3012确定出的当前区域内安装的多台高速摄像头启动，并执行上述的通过多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像的操作。

可见，该可选的实施例能够只需启动MR头显设备302所处的当前区域的多台高速摄像头对MR头显设备302执行拍摄操作，无需启动在当前空间中安装的所有高速摄像头，减少了电能的损耗。

在另一个可选的实施例中，确定单元3012根据上述多张拍摄图像确定标定物所标定的MR头显设备302在当前空间中的当前位置的方式具体可以为：

确定单元3012确定上述多张拍摄图像中每张拍摄图像的分辨率，并根据上述多张拍摄图像中每张拍摄图像的分辨率从上述多张拍摄图像中确定出分辨率最高的两张拍摄图像，并根据该两张拍摄图像以及得到该两张拍摄图像的两台高速摄像头的安装位置确定标定物所标定的MR头显设备302在当前空间中相对于两台高速摄像头的当前位置。这样选取高分辨率拍摄图像的方式能够减少针对拍摄图像的处理操作，提高了根据拍摄图像确定出MR头显设备302在当前空间中所处的当前位置的效率。

在又一个可选的实施例中，服务设备301还可以包括第一判断单元3014，且MR头显设备302还可以包括输出单元3026，此时，该基于光学定位实现MR模式的系统的结构可以如图4所示，图4是本发明实施例公开的另一种基于光学定位实现MR模式的系统的结构示意图。其中：

第一判断单元3014，用于判断在上述当前空间中是否存在其它MR头显设备。

第一通信单元3013，还用于当第一判断单元3014判断出存在其它MR头显设备时，向MR头显设备302发送交互指令，该交互指令包括其它MR头显设备的设备标识，且该交互指令用于触发MR头显设备302根据上述设备标识与其它MR头显设备建立交互连接。

第二通信单元3024，还可以用于接收第一通信单元3013发送的上述交互指令，并触发输出单元3026启动。

输出单元3026，用于输出交互提示，该交互提示用于提示是否与其它MR头显设备交互。

检测单元3023，还可以用于检测是否接收到针对交互提示的确认消息；

第二通信单元3024，还可以用于当检测单元3023检测接收到确认消息时，根据上述交互指令包括的设备标识向其它MR头显设备发送交互请求，以请求建立与其它MR头显设备之间的交互连接。

可见，实施图4所描述的基于光学定位实现MR模式的系统能够在MR头显设备302所处的当前空间中存在其它MR头显设备302时，向MR头显设备302发出交互指令，以提醒MR头显设备302可与其它MR头显设备建立交互连接，这样可以丰富MR头显设备302的交互性能，提高了用户的使用体验。

在又一个可选的实施例中，服务设备301还可以包括预测单元3015，MR头显设备302还包括第二判断单元3027以及查找单元3028，此时，该基于光学定位实现MR模式的系统的结构可以如图5所示，图5是本发明实施例公开的又一种基于光学定位实现MR模式的系统的结构示意图。其中：

预测单元3015，用于根据上述第一移动方向预测MR头显设备302在预设时间段内的移动轨迹。

确定单元3012，还可以用于根据预先存储的针对上述当前空间的三维空间模型以及上述背景景象，确定出与上述移动轨迹对应的背景景象集合，该背景景象集合包括至少一个预测背景景象。

确定单元3012，还可以用于分别确定与上述背景景象集合中的每个预测背景景象存在映射关系的虚拟景象。

第一通信单元3013，还可以用于将与每个预测背景景象存在映射关系的虚拟景象以及上述移动轨迹发送至MR头显设备302。

第二通信单元3024，还可以用于接收第一通信单元3013发送的与每个预测背景景象存在映射关系的虚拟景象以及上述移动轨迹。

检测单元3023，还用于在显示单元3025显示上述虚拟景象以及上述实体景象之后，通过上述加速传感器以及上述陀螺仪检测MR头显设备302的第二移动方向。

第二判断单元3027，用于判断检测到上述第二移动方向的时刻是否处于上述预设时间段内，当判断出处于上述预设时间段内时，判断上述第二移动方向是否与上述移动轨迹中的某一移动方向相匹配。

查找单元3028，用于当第二判断单元3027判断出相匹配时，从接收到的与每个预测背景景象存在映射关系的虚拟景象中查找与上述第二移动方向对应的某一预测背景景象以及与某一预测背景景象存在映射关系的虚拟景象。

显示单元3025，还用于显示查找单元3028查找到的与某一预测背景景象存在映射关系的虚拟景象以及显示在检测到第二移动方向的时刻从双摄像头捕捉到的实时景象中分离出的实体景象。

可见，实施图5所描述的基于光学定位实现MR模式的系统还能够根据预测到的MR头显设备302的移动轨迹为MR头显设备302提供多个虚拟景象，以使MR头显设备302快速的显示相应的虚拟景象，降低了虚拟景象的显示时延，进一步保证了MR头显设备的用户的视觉体验。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

以上对本发明实施例公开的一种基于光学定位实现MR模式的方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于光学定位实现MR模式的方法，其特征在于，所述方法包括：

服务设备通过多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像，并根据所述多张拍摄图像确定所述标定物所标定的MR头显设备在当前空间中的当前位置；

所述MR头显设备通过双摄像头拍摄得到实时景象，并对所述实时景象进行背景与实体的分离，得到背景景象与实体景象，以及通过内置的加速传感器以及陀螺仪检测所述MR头显设备的第一移动方向，并将所述第一移动方向以及所述背景景象上传至所述服务设备；

所述服务设备根据所述当前位置以及所述第一移动方向确定出与所述背景景象存在映射关系的虚拟景象，并将所述虚拟景象发送至所述MR头显设备；

所述MR头显设备显示所述虚拟景象以及所述实体景象。

2.根据权利要求1所述的基于光学定位实现MR模式的方法，其特征在于，所述服务设备通过多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像之前，所述方法还包括：

服务设备确定标定物所标定的MR头显设备在当前空间中所处的当前区域；

所述服务设备控制在所述当前区域内安装的多台高速摄像头启动，并触发执行所述的通过多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像的操作。

3.根据权利要求1或2所述的基于光学定位实现MR模式的方法，其特征在于，所述服务设备根据所述多张拍摄图像确定所述标定物所标定的MR头显设备在当前空间中的当前位置，包括：

所述服务设备确定所述多张拍摄图像中每张拍摄图像的分辨率，并根据所述多张拍摄图像中每张拍摄图像的分辨率从所述多张拍摄图像中确定出分辨率最高的两张拍摄图像，并根据所述两张拍摄图像以及得到所述两张拍摄图像的两台高速摄像头的安装位置确定所述标定物所标定的MR头显设备在当前空间中相对于所述两台高速摄像头的当前位置。

4.根据权利要求1或2所述的基于光学定位实现MR模式的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述服务设备判断在所述当前空间中是否存在其它MR头显设备，当判断出存在所述其它MR头显设备时，向所述MR头显设备发送交互指令，所述交互指令包括所述其它MR头显设备的设备标识，且所述交互指令用于触发所述MR头显设备根据所述设备标识与所述其它MR头显设备建立交互连接；

所述MR头显设备接收所述交互指令，并输出交互提示，所述交互提示用于提示是否与所述其它MR头显设备交互；

所述MR头显设备检测是否接收到针对所述交互提示的确认消息，当检测接收到所述确认消息时，根据所述交互指令包括的所述设备标识向所述其它MR头显设备发送交互请求，以请求建立与所述其它MR头显设备之间的交互连接。

5.根据权利要求1或2所述的基于光学定位实现MR模式的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述服务设备根据所述第一移动方向预测所述MR头显设备在预设时间段内的移动轨迹，并根据预先存储的针对所述当前空间的三维空间模型以及所述背景景象，确定出与所述移动轨迹对应的背景景象集合，所述背景景象集合包括至少一个预测背景景象；

所述服务设备分别确定与所述背景景象集合中的每个预测背景景象存在映射关系的虚拟景象，并将与每个所述预测背景景象存在映射关系的虚拟景象以及所述移动轨迹发送至所述MR头显设备；

所述MR头显设备接收所述服务设备发送的与每个所述预测背景景象存在映射关系的虚拟景象以及所述移动轨迹；

所述MR头显设备显示所述虚拟景象以及所述实体景象之后，所述方法还包括：

所述MR头显设备通过所述加速传感器以及所述陀螺仪检测所述MR头显设备的第二移动方向，并判断检测到所述第二移动方向的时刻是否处于所述预设时间段内，当判断出处于所述预设时间段内时，判断所述第二移动方向是否与所述移动轨迹中的某一移动方向相匹配，当相匹配时，从接收到的与每个所述预测背景景象存在映射关系的虚拟景象中查找与所述第二移动方向对应的某一预测背景景象以及与所述某一预测背景景象存在映射关系的虚拟景象，并显示与所述某一预测背景景象存在映射关系的虚拟景象。

6.一种基于光学定位实现MR模式的系统，其特征在于，所述系统包括服务设备以及MR头显设备，所述服务设备包括控制单元、确定单元以及第一通信单元，所述MR头显设备包括拍摄单元、分离单元、检测单元、第二通信单元以及显示单元，其中：

所述控制单元，用于通过多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像；

所述确定单元，用于根据所述多张拍摄图像确定所述标定物所标定的所述MR头显设备在当前空间中的当前位置；

所述拍摄单元，用于通过双摄像头拍摄得到实时景象；

所述分离单元，用于对所述实时景象进行背景与实体的分离，得到背景景象与实体景象；

所述检测单元，用于通过内置的加速传感器以及陀螺仪检测所述MR头显设备的第一移动方向；

所述第二通信单元，用于将所述第一移动方向以及所述背景景象上传至所述服务设备；

所述第一通信单元，用于接收所述第二通信单元上传的所述第一移动方向以及所述背景景象；

所述确定单元，还用于根据所述当前位置以及所述第一移动方向确定出与所述背景景象存在映射关系的虚拟景象；

所述第一通信单元，还用于将所述虚拟景象发送至所述MR头显设备；

所述第二通信单元，还用于接收所述第一通信单元发送的所述虚拟景象；

所述显示单元，用于显示所述虚拟景象以及所述实体景象。

7.根据权利要求6所述的基于光学定位实现MR模式的系统，其特征在于，所述确定单元，还用于在所述控制单元通过多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像之前，确定所述标定物所标定的所述MR头显设备在所述当前空间中所处的当前区域；

所述控制单元，还用于控制在所述当前区域内安装的多台高速摄像头启动，并执行所述的通过多台高速摄像头对标定物进行拍摄，得到多张拍摄图像的操作。

8.根据权利要求6或7所述的基于光学定位实现MR模式的系统，其特征在于，所述确定单元根据所述多张拍摄图像确定所述标定物所标定的MR头显设备在当前空间中的当前位置的方式具体为：

所述确定单元确定所述多张拍摄图像中每张拍摄图像的分辨率，并根据所述多张拍摄图像中每张拍摄图像的分辨率从所述多张拍摄图像中确定出分辨率最高的两张拍摄图像，并根据所述两张拍摄图像以及得到所述两张拍摄图像的两台高速摄像头的安装位置确定所述标定物所标定的MR头显设备在当前空间中相对于所述两台高速摄像头的当前位置。

9.根据权利要求6或7所述的基于光学定位实现MR模式的系统，其特征在于，所述服务设备还包括第一判断单元，所述MR头显设备还包括输出单元，其中：

所述第一判断单元，用于判断在所述当前空间中是否存在其它MR头显设备；

所述第一通信单元，还用于当所述第一判断单元判断出存在所述其它MR头显设备时，向所述MR头显设备发送交互指令，所述交互指令包括所述其它MR头显设备的设备标识，且所述交互指令用于触发所述MR头显设备根据所述设备标识与所述其它MR头显设备建立交互连接；

所述第二通信单元，还用于接收所述第一通信单元发送的所述交互指令；

所述输出单元，用于输出交互提示，所述交互提示用于提示是否与所述其它MR头显设备交互；

所述检测单元，还用于检测是否接收到针对所述交互提示的确认消息；

所述第二通信单元，还用于当检测单元检测接收到所述确认消息时，根据所述交互指令包括的所述设备标识向所述其它MR头显设备发送交互请求，以请求建立与所述其它MR头显设备之间的交互连接。

10.根据权利要求6或7所述的基于光学定位实现MR模式的系统，其特征在于，所述服务设备还包括预测单元，所述MR头显设备还包括第二判断单元以及查找单元，其中：

所述预测单元，用于根据所述第一移动方向预测所述MR头显设备在预设时间段内的移动轨迹；

所述确定单元，还用于根据预先存储的针对所述当前空间的三维空间模型以及所述背景景象，确定出与所述移动轨迹对应的背景景象集合，所述背景景象集合包括至少一个预测背景景象；

所述确定单元，还用于分别确定与所述背景景象集合中的每个预测背景景象存在映射关系的虚拟景象；

所述第一通信单元，还用于将与每个所述预测背景景象存在映射关系的虚拟景象以及所述移动轨迹发送至所述MR头显设备；

所述第二通信单元，还用于接收所述第一通信单元发送的与每个所述预测背景景象存在映射关系的虚拟景象以及所述移动轨迹；

所述检测单元，还用于在所述显示单元显示所述虚拟景象以及所述实体景象之后，通过所述加速传感器以及所述陀螺仪检测所述MR头显设备的第二移动方向；

所述第二判断单元，用于判断检测到所述第二移动方向的时刻是否处于所述预设时间段内，当判断出处于所述预设时间段内时，判断所述第二移动方向是否与所述移动轨迹中的某一移动方向相匹配；

所述查找单元，用于当所述第二判断单元判断出相匹配时，从接收到的与每个所述预测背景景象存在映射关系的虚拟景象中查找与所述第二移动方向对应的某一预测背景景象以及与所述某一预测背景景象存在映射关系的虚拟景象；

所述显示单元，还用于显示与所述某一预测背景景象存在映射关系的虚拟景象。