CN107883953A - Vr手柄静态检测算法、vr手柄及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了VR手柄静态检测算法，包括如下步骤：将加速度和磁力计分别进行标定以得到初始姿态信息，对标定后的加速度和磁力计进行处理分别得到对应的参数，对这两个参数进行计算获取当前静止状态。本发明基于加速度和磁力计一阶微分值，判断当前手柄的移动状态，可以很好的识别手势是否运动，同时结合姿态初始化算法，能够实时对手柄姿态进行矫正，补充陀螺仪带来的手柄漂移问题。

Description

VR手柄静态检测算法、VR手柄及存储介质
技术领域
本发明涉及一种VR手柄静态检测算法、VR手柄及存储介质。
背景技术
目前，市面上普通的VR手柄设备的初始姿态一般采用(w,x,y,z)＝(1,0,0,0)作为初始化姿态，用欧拉角表示为(yaw,pitch,roll)＝[0,0,0],这种姿态初始化值，是继承于普通AHRS或IMU设备算法，通过一点时间的收敛可以到达一个稳定状态。传统方法对于传统产品，如无人机不存在任何问题，但是对于VR手柄来讲，初始化姿态漂移会导致在收敛过程中一直存在漂移。
但是，现有的技术存在以下缺陷：
(1)如果采用高灵敏算法去克服手柄姿态漂移的问题，又会导致在静止时刻存在数据抖动的问题，如果采用低灵敏度算法，那运动过程中会存在较大陀螺仪累积误差问题。，对于VR手柄九轴算法要想获得高精准度必须提高算法那灵敏度，否则用户体验较差，由于人体手持设备静止，不是完全静止，而是存在一定抖动情况。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种VR手柄静态检测算法，其能判断手柄当前手势判断是否运动，实施对手柄姿态进行校正。
本发明的目的之二在于提供一种VR手柄，其能判断手柄当前手势判断是否运动，实施对手柄姿态进行校正。
本发明的目的之三在于提供一种计算机可读存储介质，其能判断手柄当前手势判断是否运动，实施对手柄姿态进行校正。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
VR手柄静态检测算法，包括如下步骤：
标定步骤：将加速度和磁力计分别通过公式进行标定以得到初始姿态信息，其中，Acc为加速度，Mag为磁力计，Acc′为加速度的标定，Mag′为磁力计的标定，Ca为加速度的标定参数，Cm为磁力计的标定参数；
加速度处理步骤：根据标定后的加速度通过公式g＝ξacc(Acc'[n]-Acc'[n-k])进行处理得到参数g；其中，n为当前帧输入值，n-k为当前帧前的第k帧输入值，ξacc为比例系数；
磁力计处理步骤：根据标定后的磁力计通过公式处理得到参数θ，其中，n为当前帧输入值，n-1为当前帧的前一帧输入值；
计算步骤：根据参数g和参数θ结合公式获取当前静止状态，其中，Threg＝0.05，Threθ＝0.034。
进一步地，加速度处理步骤中，k＝2，ξacc＝0.85。
进一步地，标定步骤中，将加速度和磁力计分别进行滤波后再进行标定。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种VR手柄，该手柄内设有处理器、存储器和存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
标定步骤：将加速度和磁力计分别通过公式进行标定以得到初始姿态信息，其中，Acc为加速度，Mag为磁力计，Acc′为加速度的标定，Mag′为磁力计的标定，Ca为加速度的标定参数，Cm为磁力计的标定参数；
加速度处理步骤：根据标定后的加速度通过公式g＝ξacc(Acc'[n]-Acc'[n-k])进行处理得到参数g；其中，n为当前帧输入值，n-k为当前帧前的第k帧输入值，ξacc为比例系数；
磁力计处理步骤：根据标定后的磁力计通过公式处理得到参数θ，其中，n为当前帧输入值，n-1为当前帧的前一帧输入值；
计算步骤：根据参数g和参数θ结合公式获取当前静止状态，其中，Threg＝0.05，Threθ＝0.034。
进一步地，加速度处理步骤中，k＝2，ξacc＝0.85。
进一步地，将加速度和磁力计分别进行滤波后再进行标定。
本发明的目的之三采用如下技术方案：
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如本发明目的之一所述的算法。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)本发明基于加速度和磁力计一阶微分值，判断当前手柄的移动状态，可以很好的识别手势是否运动，同时结合姿态初始化算法，能够实时对手柄姿态进行矫正，补充陀螺仪带来的手柄漂移问题。
附图说明
图1为本发明的VR手柄静态检测算法的流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1，本发明提供一种VR手柄静态检测算法，其包括如下步骤：
S1：将加速度和磁力计分别通过公式进行标定以得到初始姿态信息，其中，Acc为加速度，Mag为磁力计，Acc′为加速度的标定，Mag′为磁力计的标定，Ca为加速度的标定参数，Cm为磁力计的标定参数；
本步骤中，优选将加速度和磁力计分别进行滤波后再进行标定。
S2：根据标定后的加速度通过公式g＝ξacc(Acc'[n]-Acc'[n-k])进行处理得到参数g；其中，n为当前帧输入值，n-k为当前帧前的第k帧输入值，ξacc为比例系数；通过本步骤可以计算出俯仰角和翻滚角的变化率；优选k＝2，ξacc＝0.85。
S3：根据标定后的磁力计通过公式处理得到参数θ，其中，n为当前帧输入值，n-1为当前帧的前一帧输入值；通过本步骤可以判断当前偏航角方向的变化率；
S4：根据参数g和参数θ结合公式获取当前静止状态，其中，Threg＝0.05，Threθ＝0.034。
在本步骤中，通过判断俯仰角、偏航角、翻滚角三个方向的变化率来识别静止状态。
通过该方法可以很好的识别手势是否运动，同时结合姿态初始化算法，能够实时对手柄姿态进行矫正，补充陀螺仪带来的手柄漂移问题。
本发明还提供一种VR手柄，其内设有处理器、存储器和存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
标定步骤：将加速度和磁力计分别通过公式进行标定以得到初始姿态信息，其中，Acc为加速度，Mag为磁力计，Acc′为加速度的标定，Mag′为磁力计的标定，Ca为加速度的标定参数，Cm为磁力计的标定参数；
加速度处理步骤：根据标定后的加速度通过公式g＝ξacc(Acc'[n]-Acc'[n-k])进行处理得到参数g；其中，n为当前帧输入值，n-k为当前帧前的第k帧输入值，ξacc为比例系数；
磁力计处理步骤：根据标定后的磁力计通过公式处理得到参数θ，其中，n为当前帧输入值，n-1为当前帧的前一帧输入值；
计算步骤：根据参数g和参数θ结合公式获取当前静止状态，其中，Threg＝0.05，Threθ＝0.034。
另外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，计算机程序可被处理器执行，在被执行时实现本发明的算法流程。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.VR手柄静态检测算法，其特征在于，包括如下步骤：
标定步骤：将加速度和磁力计分别通过公式进行标定以得到初始姿态信息，其中，Acc为加速度，Mag为磁力计，Acc′为加速度的标定，Mag′为磁力计的标定，Ca为加速度的标定参数，Cm为磁力计的标定参数；
加速度处理步骤：根据标定后的加速度通过公式g＝ξacc(Acc'[n]-Acc'[n-k])进行处理得到参数g；其中，n为当前帧输入值，n-k为当前帧前的第k帧输入值，ξacc为比例系数；
磁力计处理步骤：根据标定后的磁力计通过公式处理得到参数θ，其中，n为当前帧输入值，n-1为当前帧的前一帧输入值；
计算步骤：根据参数g和参数θ结合公式获取当前静止状态，其中，Threg＝0.05，Threθ＝0.034。
2.如权利要求1所述的VR手柄静态检测算法，其特征在于，加速度处理步骤中，k＝2，ξacc＝0.85。
3.如权利要求1所述的VR手柄静态检测算法，其特征在于，标定步骤中，将加速度和磁力计分别进行滤波后再进行标定。
4.一种VR手柄，该手柄内设有处理器、存储器和存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
标定步骤：将加速度和磁力计分别通过公式进行标定以得到初始姿态信息，其中，Acc为加速度，Mag为磁力计，Acc′为加速度的标定，Mag′为磁力计的标定，Ca为加速度的标定参数，Cm为磁力计的标定参数；
加速度处理步骤：根据标定后的加速度通过公式g＝ξacc(Acc'[n]-Acc'[n-k])进行处理得到参数g；其中，n为当前帧输入值，n-k为当前帧前的第k帧输入值，ξacc为比例系数；
磁力计处理步骤：根据标定后的磁力计通过公式处理得到参数θ，其中，n为当前帧输入值，n-1为当前帧的前一帧输入值；
计算步骤：根据参数g和参数θ结合公式获取当前静止状态，其中，Threg＝0.05，Threθ＝0.034。
5.如权利要求4所述的VR手柄，其特征在于，加速度处理步骤中，k＝2，ξacc＝0.85。
6.如权利要求4所述的VR手柄，其特征在于，标定步骤中，将加速度和磁力计分别进行滤波后再进行标定。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1-3任一项所述的算法。
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