CN108196258B - 外接设备的位置的确定方法及装置、虚拟现实设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种外接设备的位置的确定方法及装置、虚拟现实设备及系统,该方法包括:获取设置在外接设备上的光发射模块的图像;对图像进行处理,得到外接设备的第一位置信息;获取外接设备上的超声波模块的数据信息,并根据数据信息,得到外接设备的第二位置信息;根据光发射模块在图像的成像质量和超声波模块的信号强度,确定外接设备的第一位置信息和第二位置信息的权重比例;根据第一位置信息和第二位置信息的权重比例,得到外接设备的位置信息。根据本发明的一个实施例,使得得到的外接设备的位置信息更加准确。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域,更具体地,涉及一种外接设备的位置的确定方法及装置、虚拟现实设备及系统。
背景技术
虚拟现实(Virtual Reality),简称VR技术,是利用虚拟现实设备模拟产生一个三度空间的虚拟世界,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。
现在开发人员越来越看重在虚拟现实环境中用户沉浸式体验的模拟。该沉浸式体验可以为手部游戏的体验,还可为脚部游戏的体验。例如,可以将虚拟现实头戴设备与外部设备的配合使用完成沉浸式体验。
对于该沉浸式体验而言,捕捉用户手部或者脚部的动作是一个重要的步骤。目前,捕捉用户手部或者脚部的动作的方式主要包括基于视觉的捕捉方式和基于惯性传感器的捕捉方式。
基于视觉的捕捉方式是在外部设备上设置有发光装置,通过相机捕获发光装置的发光点并将其呈现在图像上,然后,根据该图像得到外部设备的动作信息。但是这种方式容易受外界环境光的干扰。另外,当用户侧对或者背对相机时,用户身体可能会遮挡住外部设备的发光装置,导致对发光装置的跟踪不流畅,进而不能及时获得外部设备的动作信息。
因此,需要提供一种新的技术方法,针对上述现有技术中的至少一个问题进行改进。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种虚拟现实设备外接设备的位置的确定方法的新技术方案。
根据本发明的第一方面,提供了一种虚拟现实设备外接设备的位置的确定方法,包括:
获取设置在所述外接设备上的光发射模块的图像;
对所述图像进行处理,得到所述外接设备的第一位置信息;
获取所述外接设备上的超声波模块的数据信息,并根据所述数据信息,得到所述外接设备的第二位置信息;
根据所述光发射模块在所述图像的成像质量和所述超声波模块的信号强度,确定所述第一位置信息和所述第二位置信息的权重比例;
根据所述第一位置信息和所述第二位置信息的权重比例,得到所述外接设备的位置信息。
可选地,根据所述光发射模块在所述图像的成像质量和所述超声波模块的信号强度,确定所述第一位置信息和所述第二位置信息的权重比例之前,所述方法还包括:
获取所述外接设备上的惯性测量单元测量得到的参数,并根据所述参数,得到所述外接设备的第三位置信息;
根据所述第一位置信息和所述第二位置信息的权重比例,得到所述外接设备的位置信息后,所述方法还包括:将所述外接设备的位置信息与所述第三位置信息进行融合处理,得到所述外接设备的优化位置信息。
可选地,对所述图像进行处理,得到所述外接设备的第一位置信息,包括:
确定所述光发射模块在所述图像中的位置信息;
利用立体视觉原理算法,结合所述光发射模块在所述图像中的位置信息,确定所述外接设备的第一位置信息。
可选地,所述超声波模块为超声波接收器,所述超声波接收器用于接收所述虚拟现实设备上的至少三个超声波发射器发射的超声波信号,
所述数据信息包括超声波接收器接收各超声波发射器发射的超声波信号所需的时间,
根据所述数据信息,得到所述外接设备的第二位置信息,包括:
根据超声波的传播速度和超声波接收器接收各超声波发射器发射的超声波信号所需的时间,计算得到所述超声波接收器到各超声波发射器的距离;
根据所述超声波接收器到各超声波发射器的距离,得到所述外接设备的第二位置信息。
可选地,所述光发射模块在所述图像的成像质量包括所述外接设备与摄像装置的距离、所述光发射模块成像的圆形程度、所述光发射模块在所述图像中的位置与预测位置的距离,其中,
所述预测位置是根据所述光发射模块的历史运动轨迹预测得到的。
可选地,根据所述光发射模块在所述图像的成像质量和所述超声波模块的信号强度,确定所述第一位置信息和所述第二位置信息的权重比例,包括:
根据所述光发射模块在所述图像的成像质量,得到所述第一位置信息的预定权重比例;
根据所述超声波模块的信号强度,得到所所述第二位置信息的预定权重比例;
在所述第二位置信息的预定权重比例超过所述第一位置信息的预定权重比例的情况下,所述第一位置信息的权重比例为所述第一位置信息的预定权重比例,且所述第二位置信息的权重比例是由100%减去所述第一位置信息的预定权重比例得到的比例;
在所述第二位置信息的预定权重比例未超过所述第一位置信息的预定的权重比例的情况下,所述第二位置信息的权重比例为所述第二位置信息的预定权重比例,且所述第一位置信息的权重比例是由100%减去所述第二位置信息的预定权重比例得到的比例。
可选地,将所述外接设备当前时刻对应的加权平均后的位置信息与所述第三位置信息进行融合处理,得到所述外接设备当前时刻对应的优化位置信息,包括:
对加权平均后的位置信息与所述第三位置信息进行卡尔曼滤波处理,得到所述外接设备当前时刻对应的优化位置信息。
可选地,所述虚拟现实头戴设备设置有三个超声波发射器,所述三个超声波发射器中的第一发射器和第二发射器安装在所述虚拟现实设备的水平切面上,第三发射器安装在所述虚拟现实设备的垂直切面上。
根据本发明的第二方面,提供了一种虚拟现实设备外接设备的位置的确定装置,包括:
获取模块,用于获取设置在所述外接设备上的光发射模块的图像;
第一位置信息确定模块,用于对所述图像进行处理,得到所述外接设备的第一位置信息;
所述获取模块还用于获取所述外接设备上的超声波模块的数据信息;
第二位置信息确定模块,用于根据所述数据信息,得到所述外接设备的第二位置信息;
权重比例确定模块,用于根据所述光发射模块在所述图像的成像质量和所述超声波模块的信号强度,确定所述第一位置信息和所述第二位置信息的权重比例;
位置信息确定模块,用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息的权重比例,得到所述外接设备的位置信息。
根据本发明的第三方面,提供了一种虚拟现实设备外接设备的位置的确定装置,包括:存储器和处理器,其中,所述存储器存储可执行指令,所述可执行指令控制所述处理器进行操作以执行根据上述任何一项所述的方法。
根据本发明的第四方面,提供了一种虚拟现实设备,包括如上所述的虚拟现实设备外接设备的位置的确定装置。
根据本发明的第五方面,提供了一种虚拟现实系统,包括如上所述虚拟现实设备和与所述虚拟现实设备连接的外接设备。
通过本发明实施例提供的外接设备的位置的确定方法及装置、虚拟现实设备及系统,使得得到的外接设备的位置信息更加准确,避免了现有技术中,由于外界环境光干扰或者用户身体遮挡住外部设备的发光装置造成的得到的外接设备的位置信息不准确的问题。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1示出了根据本发明一个实施例的虚拟现实设备外接设备的位置的确定方法的处理流程图。
图2示出了根据本发明一个实施例的虚拟现实设备外接设备的位置的确定方法的另一种处理流程图。
图3示出了根据本发明一个实施例的虚拟现实设备外接设备的位置的确定装置的结构示意图。
图4示出了根据本发明一个实施例的虚拟现实设备外接设备的位置的确定装置的硬件结构框图。
图5示出了根据本发明一个实施例的虚拟现实设备的结构示意图。
图6示出了根据本发明一个实施例的虚拟现实系统的结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1示出了根据本发明一个实施例的虚拟现实设备外接设备的位置的确定方法的处理流程图。参见图1,该方法至少包括步骤S101至步骤S105。
步骤S101,获取设置在外接设备上的光发射模块的图像。
光发射模块的图像可由摄像装置拍摄得到。摄像装置包括但不限于数码相机、光学相机和红外扫描仪。摄像装置可设置在虚拟现实设备上。或者,摄像装置可设置在独立于虚拟现实设备和外接设置之外的装置上。
外接设备上的光发射模块可为红外LED灯,或者,可为其他可见光的发光装置。
步骤S102,对图像进行处理,得到外接设备的第一位置信息。
在本发明的一个实施例中,首先,从光发射模块的图像中,确定光发射模块在图像中的位置信息,然后,利用立体视觉原理算法,再结合光发射模块在光发射模块的图像中的位置信息,确定光发射模块的位置信息。由于光发射模块设置在外接设备上,因此,光发射模块的位置信息也就是外接设备的第一位置信息。
步骤S103,获取外接设备上的超声波模块的数据信息,并根据数据信息,得到外接设备的第二位置信息。
在本发明的一个实施例中,超声波模块为超声波接收器。该超声波接收器可接收虚拟现实设备上的至少三个超声波发射器发射的超声波信号。
数据信息包括超声波接收器接收各超声波发射器发射的超声波信号所需的时间。超声波发射器发射超声波信号时,可通过射频信号通知超声波接收器开始计时,当超声波接收器接收到超声波信号时,超声波接收器结束计时。通过超声波接收器的计时结果,确定超声波接收器接收各超声波发射器发射的超声波信号所需的时间。
在本发明的一个实施例中,首先,根据超声波的传播速度和超声波接收器接收各超声波发射器发射的超声波信号所需的时间,计算得到超声波接收器到各超声波发射器的距离,然后,根据超声波接收器到各超声波发射器的距离,得到外接设备的第二位置信息。
需要说明地是,外接设备的第一位置信息和第二位置信息为同一时刻对应的位置信息。另外,外接设备的第一位置信息和第二位置信息为同一坐标系下的位置信息。例如,该同一坐标系可为世界坐标系。
以各超声波发射器的位置关系建立超声波坐标系。以虚拟现实设备设置有三个超声波发射器为例,该三个超声波发射器在超声波坐标系的位置表示为(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)、(x3,y3,z3),超声波接收器到该三个超声波发射器的距离分别为d1、d2、d3,然后根据两点间距离计算公式,得到三个一次方程,该三个一次方程如下,
根据上述三个一次方程,可计算得到超声波接收器在超声波坐标系下的位置(x,y,z)。上述得到的超声波接收器在超声波坐标系下的位置并不能直接使用,需要将其转化为世界坐标系下。
为了便于将超声波接收器在超声波坐标系下的位置转化为世界坐标系下,可将三个超声波发射器中的第一发射器和第二发射器安装在虚拟现实设备的水平切面上,第三发射器安装在虚拟现实设备的垂直切面上,这样便于确定超声波坐标系的坐标原点在虚拟现实设备的本地坐标系的位置,和超声波坐标系的三个坐标轴在虚拟现实设备的本地坐标系的姿态。然后,结合虚拟现实设备的本地坐标系的坐标原点在世界坐标系下的位置,和虚拟现实设备的本地坐标系的三个坐标轴在世界坐标系下的姿态,可以确定超声波坐标系的坐标原点在世界坐标系的位置,和超声波坐标系的三个坐标轴在世界坐标系下的姿态,进而可以将超声波接收器在超声波坐标系下的位置转化为世界坐标系下的位置。
步骤S104,根据光发射模块在图像的成像情况和超声波模块的信号强度,确定第一位置信息和第二位置信息的权重比例。
光发射模块在图像的成像情况包括外接设备与摄像装置的距离、光发射模块成像的圆形程度、光发射模块在图像中的位置与预测位置的距离。预测位置是根据光发射模块的历史运动轨迹预测得到的。
外接设备与摄像装置距离越远,摄像装置拍摄得到的光发射模块的图像的成像质量越差。
当光发射模块在没有被遮挡的情况下,光发射模块的成像为规则圆形。当光发射模块在部分被遮挡的情况下,光发射模块的成像为部分圆形。光发射模块成像的圆形程度可作为其成像质量的一个评判依据。光发射模块成像越接近圆形,其成像质量越好。
根据光发射模块的历史运动轨迹,预测光发射模块在图像中的位置。然后,获取光发射模块在图像中的实际位置,接着,计算光发射模块在图像中的实际位置与预测位置的距离。光发射模块在图像中的实际位置与预测位置的距离越小,其成像质量越好。
根据上述光发射模块在图像的成像情况,对外接设备的第一位置信息的预定权重比例进行说明。
例如,基于外接设备与摄像装置的距离这一因素,确定外接设备的第一位置信息的权重比例的第一权重分子。当外接设备与摄像装置的距离在区间(0m,2m]时,确定第一权重分子为3;当外接设备与摄像装置的距离在区间(2m,3m]时,确定第一权重分子为2;当外接设备与摄像装置的距离在(3m,4m]区间时,确定第一权重分子为1;当外接设备与摄像装置的距离大于4m时,确定第一权重分子为0。
基于光发射模块的成像的圆形程度,确定外接设备的第一位置信息的权重比例的第二权重分子。当光发射模块的成像为规则圆形时,确定第二权重分子为3;当光发射模块的成像的圆形程度在区间[67%,100%)时,确定第二权重分子为2;当光发射模块的成像的圆形程度区间[33%,67%)时,确定第二权重分子为1;当光发射模块的成像的圆形程度区间[0%,33%)时,确定第二权重分子为0。
基于光发射模块在图像中的实际位置与预测位置的距离这一因素,确定外接设备的第一位置信息的权重比例的第三权重分子。当光发射模块在图像中的实际位置与预测位置的距离位于第一距离阈值范围内,确定第三权重分子为3;当光发射模块在图像中的实际位置与预测位置的距离位于介于第一距离阈值和第二距离阈值之间的范围内,确定第三权重分子为2;当光发射模块在图像中的实际位置与预测位置的距离位于介于第二距离阈值和第三距离阈值之间的范围内,确定第三权重分子为1;当光发射模块在图像中的实际位置与预测位置的距离位于超过第三距离阈值的范围内,确定第三权重分子为0。第三距离阈值大于第二距离阈值,第二距离阈值大于第一距离阈值。
根据上述确定出的第一权重分子、第二权重分子和第三权重分子,确定外接设备的第一位置信息的权重比例中的权重分子。外接设备的第一位置信息的权重比例的权重分母为9。接着,根据外接设备的第一位置信息的权重比例中的权重分子和权重分母,计算得到外接设备的第一位置信息的预定权重比例。
根据超声波接收器的信号强度,对外接设备的第二位置信息的预定权重比例进行说明。
将超声波接收器的信号强度划分为9个等级。第1等级到第9等级分别对应的外接设备的第二位置信息的权重比例的权重分子依次为1、2、3……7、8、9。外接设备的第二位置信息的权重比例的权重分母为9。接着,根据外接设备的第二位置信息的权重比例中的权重分子和权重分母,计算得到外接设备的第二位置信息的预定权重比例。
在第二位置信息的预定权重比例超过第一位置信息的预定的权重比例的情况下,第一位置信息的权重比例为第一位置信息的预定权重比例,且第二位置信息的权重比例是由100%减去第一位置信息的预定权重比例得到的比例。
在第二位置信息的预定权重比例未超过第一位置信息的预定的权重比例的情况下,第二位置信息的权重比例为第二位置信息的预定权重比例,且第一位置信息的权重比例是由100%减去第二位置信息的预定权重比例得到的比例。
这样,可以保证外接设备当前时刻对应的第一位置信息在加权平均后的位置信息中的主导作用。
在本发明的一个实施例中,当摄像装置拍摄的图像中未包括LED模块对应的图像时,外接设备当前时刻对应的位置信息由外接设备当前时刻对应的第二位置信息决定。
步骤S105,根据第一位置信息和第二位置信息的权重比例,得到外接设备的位置信息。
参见图2,根据光发射模块在图像的成像情况和超声波模块的信号强度,确定外接设备的第一位置信息和第二位置信息的权重比例之前,该方法还包括以下步骤S106。
步骤S106,获取外接设备上的惯性测量单元测量得到的参数,并根据该参数,得到外接设备的第三位置信息。
需要说明地是,第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息为同一坐标系下的位置信息。
参见图2,在根据第一位置信息和二位置信息的权重比例,得到外接设备的位置信息后,该方法还包括:步骤S107,将外接设备的位置信息与第三位置信息进行融合处理,得到外接设备的优化位置信息。
在本发明的一个实施例中,对外接设备的位置信息与第三位置信息进行卡尔曼滤波处理,得到外接设备的优化位置信息。
需要说明地是,可选地,外接设备的第一位置信息的更新频率与外接设备的第二位置信息的更新频率一致。外接设备的第三位置信息的更新频率较快,可将获取到的、相邻两帧的时间间隔内的第三位置信息补充到外接设备的加权平均后的位置信息中。这样改善了系统延迟的问题。
图3示出了根据本发明一个实施例的虚拟现实设备外接设备的位置的确定装置的结构示意图。参见图3,该装置包括:获取模块310,用于获取设置在外接设备上的光发射模块的图像;第一位置信息确定模块320,用于对图像进行处理,得到外接设备的第一位置信息;获取模块310还用于获取外接设备上的超声波模块的数据信息;第二位置信息确定模块330,用于根据数据信息,得到外接设备的第二位置信息;权重比例确定模块340,用于根据光发射模块在图像的成像质量和超声波接收器的信号强度,确定外接设备的第一位置信息和第二位置信息的权重比例;位置信息确定模块350,用于根据第一位置信息和第二位置信息的权重比例,得到外接设备的位置信息。
图4示出了根据本发明一个实施例的虚拟现实设备外接设备的位置的确定装置的硬件结构框图。参见图4,该装置包括:存储器420和处理器410。存储器420存储可执行指令,可执行指令控制处理器410进行操作以执行上述任一实施例提供的虚拟现实设备外接设备的位置的确定方法。
图5示出了根据本发明一个实施例的虚拟现实设备的结构示意图。参见图5,虚拟现实设备500包括上述任一实施例提供的虚拟现实设备外接设备的位置的确定装置510。
图6示出了根据本发明一个实施例的虚拟现实系统的结构示意图。参见图6,虚拟现实系统600包括上述实施例提供的虚拟现实设备610和与虚拟现实设备610连接的外接设备620。外接设备620包括但不限于游戏手柄、游戏手套、游戏手环以及脚部设备。
本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质,其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身,诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如,通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备,或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令,并转发该计算机可读程序指令,以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码,所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等,以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中,通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路,例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA),该电子电路可以执行计算机可读程序指令,从而实现本发明的各个方面。
这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解,流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合,都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器,从而生产出一种机器,使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时,产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中,这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作,从而,存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品,其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上,使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤,以产生计算机实现的过程,从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分,所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是,通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (12)
1.一种虚拟现实设备外接设备的位置的确定方法,其特征在于,包括:
获取设置在所述外接设备上的光发射模块的图像;
对所述图像进行处理,得到所述外接设备的第一位置信息;
获取所述外接设备上的超声波模块的数据信息,并根据所述数据信息,得到所述外接设备的第二位置信息;
根据所述光发射模块在所述图像的成像质量和所述超声波模块的信号强度,确定所述第一位置信息和所述第二位置信息的权重比例;
根据所述第一位置信息和所述第二位置信息的权重比例,得到所述外接设备的位置信息,
其中,所述超声波模块为超声波接收器,所述超声波接收器用于接收所述虚拟现实设备上的至少三个超声波发射器发射的超声波信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述光发射模块在所述图像的成像质量和所述超声波模块的信号强度,确定所述第一位置信息和所述第二位置信息的权重比例之前,所述方法还包括:
获取所述外接设备上的惯性测量单元测量得到的参数,并根据所述参数,得到所述外接设备的第三位置信息;
根据所述光发射模块在所述图像的成像质量和所述超声波模块的信号强度,确定所述第一位置信息和所述第二位置信息的权重比例之前,
根据所述第一位置信息和所述第二位置信息的权重比例,得到所述外接设备的位置信息后,所述方法还包括:将所述外接设备的位置信息与所述第三位置信息进行融合处理,得到所述外接设备的优化位置信息。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述图像进行处理,得到所述外接设备的第一位置信息,包括:
确定所述光发射模块在所述图像中的位置信息;
利用立体视觉原理算法,结合所述光发射模块在所述图像中的位置信息,确定所述外接设备的第一位置信息。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数据信息包括超声波接收器接收各超声波发射器发射的超声波信号所需的时间,
根据所述数据信息,得到所述外接设备的第二位置信息,包括:
根据超声波的传播速度和超声波接收器接收各超声波发射器发射的超声波信号所需的时间,计算得到所述超声波接收器到各超声波发射器的距离;
根据所述超声波接收器到各超声波发射器的距离,得到所述外接设备的第二位置信息。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光发射模块在所述图像的成像质量包括所述外接设备与摄像装置的距离、所述光发射模块成像的圆形程度、所述光发射模块在所述图像中的位置与预测位置的距离,其中,
所述预测位置是根据所述光发射模块的历史运动轨迹预测得到的。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述光发射模块在所述图像的成像质量和所述超声波模块的信号强度,确定所述第一位置信息和所述第二位置信息的权重比例,包括:
根据所述光发射模块在所述图像的成像质量,得到所述第一位置信息的预定权重比例;
根据所述超声波模块的信号强度,得到所所述第二位置信息的预定权重比例;
在所述第二位置信息的预定权重比例超过所述第一位置信息的预定权重比例的情况下,所述第一位置信息的权重比例为所述第一位置信息的预定权重比例,且所述第二位置信息的权重比例是由100%减去所述第一位置信息的预定权重比例得到的比例;
在所述第二位置信息的预定权重比例未超过所述第一位置信息的预定的权重比例的情况下,所述第二位置信息的权重比例为所述第二位置信息的预定权重比例,且所述第一位置信息的权重比例是由100%减去所述第二位置信息的预定权重比例得到的比例。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,将所述外接设备当前时刻对应的加权平均后的位置信息与所述第三位置信息进行融合处理,得到所述外接设备当前时刻对应的优化位置信息,包括:
对加权平均后的位置信息与所述第三位置信息进行卡尔曼滤波处理,得到所述外接设备当前时刻对应的优化位置信息。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述虚拟现实头戴设备设置有三个超声波发射器,所述三个超声波发射器中的第一发射器和第二发射器安装在所述虚拟现实设备的水平切面上,第三发射器安装在所述虚拟现实设备的垂直切面上。
9.一种虚拟现实设备外接设备的位置的确定装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取设置在所述外接设备上的光发射模块的图像;
第一位置信息确定模块,用于对所述图像进行处理,得到所述外接设备的第一位置信息;
所述获取模块还用于获取所述外接设备上的超声波模块的数据信息;
第二位置信息确定模块,用于根据所述数据信息,得到所述外接设备的第二位置信息;
权重比例确定模块,用于根据所述光发射模块在所述图像的成像质量和所述超声波模块的信号强度,确定所述第一位置信息和所述第二位置信息的权重比例;
位置信息确定模块,用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息的权重比例,得到所述外接设备的位置信息,
其中,所述超声波模块为超声波接收器,所述超声波接收器用于接收所述虚拟现实设备上的至少三个超声波发射器发射的超声波信号。
10.一种虚拟现实设备外接设备的位置的确定装置,其特征在于,包括:存储器和处理器,其中,所述存储器存储可执行指令,所述可执行指令控制所述处理器进行操作以执行根据权利要求1-8中的任何一项所述的方法。
11.一种虚拟现实设备,其特征在于,包括如权利要求9或10所述的虚拟现实设备外接设备的位置的确定装置。
12.一种虚拟现实系统,其特征在于,包括如权利要求11所述虚拟现实设备和与所述虚拟现实设备连接的外接设备。
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