CN108966342B - 一种vr定位的方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种VR定位的方法、装置及系统，该方法包括：接收终端在第一时间段内获取至少一个同步信号，在第二时间段内获取至少一个扫描基站发送的扫描信号，对至少一个同步信号和至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号，根据同一扫描基站的同步信号的获取时间和扫描信号的获取时间，扫描基站的扫描速度，确定接收终端的位置。该发明可以适用于VR大空间定位，接收终端可以判断其接收到的扫描信号所对应的扫描基站，且各个扫描基站发送信号互不干扰。

Description

一种VR定位的方法、装置及系统
技术领域
本发明实施例涉及激光和电子技术领域，尤其涉及一种VR定位的方法、装置及系统。
背景技术
为提升虚拟现实(Virtual Reality，VR)大空间应用的用户体验，VR定位技术对定位的精准性、实时性、空间可扩展性的要求越来越高。激光由于具有单色性、方向性好的特点，是实现目标精准定位的主要技术手段之一。
目前的VR激光定位主要采用双基站(主从基站，当主基站工作的时候，从基站关闭的，反之亦然)，每个基站设置激光扫描模块对扫描区域扫描，在其覆盖范围内能达到良好的定位体验。但是现有的定位技术覆盖范围较小，无法满足VR游戏或者应用中大空间多人交互的需求。但如果在更大的空间内部署多个现有基站，基站之间会相互干扰，且接收终端无法判断其接收到的扫描信号所对应的扫描基站，从而无法实现空间定位。
发明内容
本发明实施例提供一种VR定位的方法、装置及系统，用以解决接收终端无法判断其接收到的扫描信号所对应的扫描基站，从而无法实现空间定位的问题。
本发明实施例提供的一种VR定位的方法，包括：
在第一时间段内获取至少一个同步信号；所述至少一个同步信号是由至少一个扫描基站在所述第一时间段内按照身份识别号(Identity，ID)依次发送的；所述至少一个扫描基站包括一个主基站或至少一个从基站；
在第二时间段内获取至少一个扫描基站发送的扫描信号；
对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号；
根据所述同一扫描基站的同步信号的获取时间和扫描信号的获取时间、扫描基站的扫描速度，确定接收终端的位置。
上述实施例中，接收终端在第一时间段获取至少一个同步信号，接收终端在第二时间段获取至少一个扫描信号，对接收到的同步信号、扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号，接收终端接收多个同步信号、扫描信号并将其归类，接收终端可以识别对应的扫描基站，从而通过属于同一扫描基站的同步信号的获取时间和扫描信号的获取时间来实现VR空间定位。
可选的，所述对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号，包括：
提取所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号的特征向量；
将提取的特征向量输入到预设的分类模型中，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号；所述预设的分类模型是对各扫描基站发出的同步信号和扫描信号进行分类训练学习得到的。
上述实施例中，扫描基站在发射同步信号和扫描信号之前，先按照ID对同步信号和扫描信号编码，以使接收终端可以识别出其所接收到的同步信号和扫描信号的对应的扫描基站。由于自由空间光通信的信道复杂性，接收终端接收到的信号有严重的畸变，故本实施例不采用直接解码的方式，而是基于模式识别的解码方法。接收终端分别提取接收到的同步信号和扫描信号的特征向量，将提取到的特征向量输入到分类模型中进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号，该分类模型是根据各扫描基站发出的同步信号和扫描信号进行分类训练学习得到的，具有高准确性。
可选的，所述对各扫描基站发出的同步信号和扫描信号进行分类训练学习得到所述预设的分类模型，包括：
获取各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号；
提取所述各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号的特征向量；
使用支持向量机(Support Vector Machine，SVM)分类器对提取的所述各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号的特征向量进行训练学习，得到所述预设的分类模型。
上述实施例中，获取各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号，提取所述各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号的特征向量，使用SVM分类器对所获取的同步信号和扫描信号的特征向量进行训练学习，并获取到预设的分类模型，该分类模型经SVM分类器训练学习而成，可达到较高准确率。
可选的，所述对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号，包括：
根据所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号的频段，对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号。
上述实施例中，扫描基站在发射同步信号和扫描信号之前，先按照ID对同步信号和扫描信号在频段上区分，接收终端接收到同步信号和扫描信号后，可根据接收到的同步信号和扫描信号所在的频段对应扫描基站，并确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号。根据频段区分不同扫描基站发送的同步信号和扫描信号，接收终端接收信号后容易区分，故方案容易实现。
可选的，所述第二时间段包括第一时间片、第二时间片、第三时间片；所述扫描信号包括第一扫描信号、第二扫描信号、第三扫描信号；
在第二时间段内获取至少一个扫描基站发送的扫描信号，包括：
在所述第一时间片获取至少一个扫描基站发送的第一扫描信号；
在所述第二时间片获取至少一个扫描基站发送的第二扫描信号；
在所述第三时间片获取至少一个扫描基站发送的第三扫描信号。
上述实施例中，将接收终端在第二时间段获取扫描信号分为：在第一时间片获取第一扫描信号、在第二时间片获取第二扫描信号、在第三时间片获取第三扫描信号，即在第二时间段获取了三个扫描信号，接收终端根据分别接收到三个扫描信号时三个扫描信号对应的扫描角度，即可确定出自身的位置。
可选的，在确定接收终端的位置之后，还包括：
若确定的所述接收终端的位置为多个，则对多个所述接收终端的位置进行平均。
上述实施例中，针对VR大空间定位的多个扫描基站，接收终端可能会在第一时间段、第二时间段分别接收到两个或两个以上的同一个扫描基站的同步信号和扫描信号，此时，根据每个扫描基站的同步信号的获取时间和扫描信号的获取时间、扫描基站的扫描速度，确定接收终端的一个位置，将得到的两个或两个以上位置求平均值，即可得到该接收终端的最终位置。
相应的，本发明实施例还提供了一种VR定位的装置，包括：
第一获取模块，用于在第一时间段内获取至少一个同步信号；所述至少一个同步信号是由至少一个扫描基站在所述第一时间段内按照ID依次发送的；所述至少一个扫描基站包括一个主基站或至少一个从基站；
第二获取模块，用于在第二时间段内获取至少一个扫描基站发送的扫描信号；
第一确定模块，用于对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号；
第二确定模块，用于根据所述同一扫描基站的同步信号的获取时间和扫描信号的获取时间、扫描基站的扫描速度，确定接收终端的位置。
可选的，所述第一确定模块具体用于：
提取所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号的特征向量；
将提取的特征向量输入到预设的分类模型中，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号；所述预设的分类模型是对各扫描基站发出的同步信号和扫描信号进行分类训练学习得到的。
可选的，所述第一确定模块具体用于：
获取各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号；
提取所述各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号的特征向量；
使用SVM分类器对提取的所述各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号的特征向量进行训练学习，得到所述预设的分类模型。
可选的，所述第一确定模块具体用于：
根据所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号的频段，对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号。
可选的，所述第二时间段包括第一时间片、第二时间片、第三时间片；所述扫描信号包括第一扫描信号、第二扫描信号、第三扫描信号；
所述第二获取模块具体用于：
在所述第一时间片获取至少一个扫描基站发送的第一扫描信号；
在所述第二时间片获取至少一个扫描基站发送的第二扫描信号；
在所述第三时间片获取至少一个扫描基站发送的第三扫描信号。
可选的，所述第二确定模块还用于：
在确定接收终端的位置之后，若确定的所述接收终端的位置为多个，则对多个所述接收终端的位置进行平均。
相应的，本发明实施例还提供了一种VR定位系统，包括：至少两个扫描基站和接收终端；
所述至少两个扫描基站包括一个主基站和至少一个从基站；
所述至少两个扫描基站在第一时间段发送同步信号，在第二时间段发送扫描信号；其中，在第一时间段内以所述主基站为起始基站按照ID依次发送同步信号；所述至少两个扫描基站在第二时间段发送扫描信号；
所述接收终端在第一时间段内获取至少一个同步信号；所述至少一个同步信号是由至少一个扫描基站在所述第一时间段内按照ID依次发送的；所述至少一个扫描基站包括一个主基站或至少一个从基站；在第二时间段内获取至少一个扫描基站发送的扫描信号；对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号；根据所述同一扫描基站的同步信号的获取时间和扫描信号的获取时间、扫描基站的扫描速度，确定接收终端的位置。
相应的，本发明实施例还提供了一种计算设备，包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述VR定位的方法。
相应的，本发明实施例还提供了一种计算机可读非易失性存储介质，包括计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令时，使得计算机执行上述VR定位的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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为本发明实施例提供的一种系统架构的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种VR定位的方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供一种扫描基站的工作周期划分时段示意图；
图4为本发明实施例提供的SVM分类器的分类原理示意图；
图5为本发明实施例提供的一种VR定位的装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种VR定位的系统的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了本发明实施例提供的一种VR定位的方法所适用的系统架构，该系统架构可以为VR定位系统，该VR定位系统可包括基站101和终端102。
基站101，用于VR空间定位，基站101可以有N个，且N≥1，其中N值可以根据空间大小确定(N的优选值为32，但N不限于32或32以内，更大数量也应受保护)。该系统架构中，基站101可以有一个主基站和N-1个从基站，当从基站为0个时，仅主基站对VR空间定位；当从基站为1个或多个时，主、从基站同步运行，主基站发出同步信号，从基站接收同步信号。该同步信号可以用于同步主、从基站的时钟模块，同时也可以用于同步基站101发射扫描信号的初始扫描角度。主、从基站同步可通过功率发光二极管(Light Emitting Diode，LED)光通信同步或射频(Radio Frequency、RF)同步或有线同步。
终端102，为VR空间中需要定位的终端，该终端102上设置有感光元件，感光元件可以接收基站101发送的信号，该终端102可以根据其所接收到的信号而定位，该终端101可以为VR设备的VR头盔、VR手套等。
图2示例性的示出了本发明实施例提供的一种VR定位的方法的流程，该流程可以由VR定位的装置执行，该装置可以位于接收终端中，可以是该接收终端。如图2所示，该流程具体包括：
步骤201，在第一时间段内获取至少一个同步信号。
接收终端在第一时间段内获取至少一个同步信号，该至少一个同步信号是由至少一个扫描基站在第一时间段内按照ID依次发送的；至少一个扫描基站包括一个主基站或至少一个从基站。
扫描基站有一个工作周期，该工作周期可以分为第一时间段和第二时间段，第一时间段用于发送同步信号，第二时间段用于发送扫描信号，第二时间段可以划分为第一时间片、第二时间片、第三时间片，分别用于发送第一扫描信号、第二扫描信号、第三扫描信号。将扫描基站的工作周期划分时段如图3。
扫描基站可以使用LED闪光灯的方式发送同步信号，一个扫描基站发送同步信号的覆盖范围可以为90度至150度，该同步信号可以用于同步主、从基站的时钟模块，同时也可以同步扫描基站发射扫描信号的初始扫描角度，扫描基站的初始扫描角度根据VR定位需要设置。一个扫描基站可以有三个激光扫描模块，分别发射水平或竖直激光扫描信号，一个扫描基站发送扫描信号的覆盖范围可以为90度至150度。
扫描基站在第一时间段内发送同步信号，若接收终端在多个扫描基站发送同步信号的范围内，则可以获取到多个扫描基站的同步信号；若接收终端在一个扫描基站发送同步信号的范围内，则可以获取到一个扫描基站的同步信号。
接收终端在第一时间段内获取到至少一个同步信号，该同步信号由扫描基站根据自身ID依次发送的，接收终端可以根据其所接收到的同步信号判断发送该同步信号的扫描基站。
此外，由于主基站以级联扩散方式与从基站同步，故主基站先发出同步信号，从基站再依次发出，主基站以级联扩散方式与从基站同步的步骤具体如下：
第一步，主基站发出同步信号。第二步(第一次级联)，接收到同步信号的从基站，完成与主基站的同步，并发出同步信号。第三步(第二次级联)，又有新的从基站接收到经第一次级联发出的同步信号，这些从基站完成同步。经过多次级联，最终实现所有扫描基站同步。
VR定位系统中，主、从基站发送同步信号的顺序可以预先设定，即所有基站发送同步信号的顺序一定。对于接收终端来说，主、从基站发出的同步信号都是用于通知接收终端计时开始的信号，也就是说，接收终端接收到任何一个基站的同步信号，都会开启与该同步信号相对应的计时器，用于之后确定自身位置时使用，具体使用方式在下述实施例中解释。假设从基站A发送同步信号A，则接收终端在接收到该同步信号A的时刻，将对应于同步信号A(基站A)的计时器A清零，用于在该接收终端确定自身位置时使用。
接收终端在接收到同步信号后的另一种计时方法：无论是主、从基站还是接收终端，内部都会有一个时钟模块，该时钟模块是同步的，假设从基站A发送同步信号A的时刻为10:00，则接收终端在10:00接收到该同步信号A(由于光速快，故光信号在路程中的传输时间可以忽略)，接收终端将接收该同步信号A对应的时刻10:00记录，用于在该接收终端确定自身位置时使用。
步骤202，在第二时间段内获取至少一个扫描基站发送的扫描信号。
扫描基站在第二时间段内发送扫描信号，若接收终端在多个扫描基站发送扫描信号的范围内，则可以获取到多个扫描基站的扫描信号；若接收终端在一个扫描基站发送扫描信号的范围内，则可以获取到一个扫描基站的扫描信号。
接收终端在第二时间段内获取到至少一个扫描基站发送的扫描信号，该扫描信号可以由扫描基站根据自身ID发送，接收终端可以根据其所接收到的扫描信号判断发送该扫描信号的扫描基站。
此外，接收终端在第二时间段内获取至少一个扫描基站发送的扫描信号，该第二时间段包括第一时间片、第二时间片、第三时间片；扫描信号包括第一扫描信号、第二扫描信号、第三扫描信号。在获取至少一个扫描基站发送的扫描信号时，具体可以为：在第一时间片获取至少一个扫描基站发送的第一扫描信号；在第二时间片获取至少一个扫描基站发送的第二扫描信号；在第三时间片获取至少一个扫描基站发送的第三扫描信号。
也可以理解为，一个扫描基站的第二时间段可以包括第一时间片、第二时间片、第三时间片，扫描基站在三个时间片对应发射三个扫描信号，分别是第一扫描信号、第二扫描信号、第三扫描信号。第一扫描信号和第三扫描信号可以都为水平发射的激光扫描信号，扫描角度可以为90度至150度，第二扫描信号可以为竖直发射的激光扫描信号，扫描角度可以为90度至150度，三个扫描信号的扫描范围可以是角度为90度至150度的圆锥体形状。该三个扫描信号都被接收终端接收时，该接收终端便可以根据三个扫描信号确定自身的位置。
步骤203，对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号。
接收终端对至少一个同步信号和至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号，也可以理解为，接收终端在第一时间段内根据其所接收到的同步信号判断发送该同步信号的扫描基站，接收终端在第二时间段内根据其所接收到的扫描信号判断发送该扫描信号的扫描基站。将相同扫描基站发出同步信号、扫描信号划分为一类。
由于同步信号、扫描信号都是扫描基站采用码分方式或频分方式区分的，所以接收终端在判断发送同步信号的扫描基站和发送扫描信号的扫描基站时，可以针对不同的划分方式进行解码。
对于接收终端接收到的同步信号、扫描信号为码分方式区分的信号，接收终端在判断发送同步信号的扫描基站和发送扫描信号的扫描基站时，采用基于模式识别的解码方法，具体如下：
提取所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号的特征向量；
将提取的特征向量输入到预设的分类模型中，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号；所述预设的分类模型是对各扫描基站发出的同步信号和扫描信号进行分类训练学习得到的。
接收终端对其接收到的信号(同步信号或扫描信号)检测引导位。如果成功，则进行对该信号提取特征向量X，把该特征向量X输入到预设的分类模型中，该预设的分类模型可以为SVM分类器，以得出分类结果，得出的分类结果即为接收终端接收到的信号对应的扫描基站。
可以建模为一个模式识别的分类问题，采用基于有向无环图(Directed AcyclicGraph)的SVM分类方法。分类方法的原理示意图如图4，以区分编码1-4为例。
第一行中的第一个SVM分类器对编码(1、2、3、4)的判断结果可以是非4(1、2、3)和非1(2、3、4)两类。第二行中的第一个SVM分类器对(1、2、3)的判断结果是非3(1、2)和非1(2、3)两类，第二行中的第二个SVM分类器对(2、3、4)的判断结果是非2(3、4)和非4(2、3)两类，下同，最终区分出(1)、(2)、(3)、(4)。
预设的分类模型是对各扫描基站发出的同步信号和扫描信号进行分类训练学习得到，具体步骤如下：
获取各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号；
提取所述各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号的特征向量；
使用SVM分类器对提取的所述各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号的特征向量进行训练学习，得到所述预设的分类模型。
具体来说，SVM分类方法需要一个离线训练过程，接收终端针对每个扫描基站发出的信号(同步信号或扫描信号)采样，得到训练集；利用训练集，迭代训练每个SVM分类器。针对每个编码的每次采样，进行引导位识别。识别引导位后，进行特征计算，将提取出的特征向量记为向量X。训练每个SVM分类器时，输入该分类器要区分的编码集合的特征向量，对每个SVM分类器的参数进行迭代优化。
由于自由空间光通信的信道的复杂性，接收终端获取到的信号有严重的畸变。因此本实施例采用上述解码方法，通过对信号的大量采集，对信号特征进行分析、计算、优选。实际工作时，对采集到的信号做特征计算和匹配，实现解码，降低误码率。
对于接收终端接收到的同步信号、扫描信号为频分方式区分的信号，接收终端在判断发送同步信号的扫描基站和发送扫描信号的扫描基站时，根据接收到的同步信号、扫描信号的频段区分，将对应于一个扫描基站的同步信号、扫描信号划分为一类。也就是根据至少一个同步信号和至少一个扫描信号的频段，对至少一个同步信号和至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号。
步骤204，根据所述同一扫描基站的同步信号的获取时间和扫描信号的获取时间、扫描基站的扫描速度，确定接收终端的位置。
接收终端可以根据同一扫描基站的同步信号的获取时间和扫描信号的获取时间、扫描基站的扫描速度，确定接收终端的位置，其中，该扫描信号可以包括第一扫描信号、第二扫描信号、第三扫描信号。
当接收终端在第一时间段接收到了同一扫描基站发送的同步信号，在第二时间段接收到了同一扫描基站发送的第一扫描信号、第二扫描信号、第三扫描信号时，根据同步信号的获取时间和扫描信号的获取时间便可以计算出自身终端的位置。
需要补充的是，由于多个扫描基站的同步时间不完全一致，且主、从基站发送同步信号的顺序预先设定，所以，每个基站发送同步信号与发送扫描信号的时间差不等且已知。例如：已知，主基站在9:01发送同步信号至一号从基站，一号从基站在9:02接收到该同步信号，同时转发该同步信号至二号从基站，二号从基站在9:03接收到该同步信号。主基站、一号从基站、二号从基站均在9:05发送扫描信号。
接收终端接收同步信号的时间即为扫描基站发送同步信号的时间，当接收终端接收到同步信号时，记录其接收到同步信号的时间；接收终端接收扫描信号的时间为扫描基站从扫描初始方向发送扫描信号，旋转至接收终端方向的时间，也就是扫描信号旋转的时间或该扫描信号的扫描时间，当接收终端接收到扫描信号时，记录其接收到扫描信号的时间。
若某接收终端在9:01接收到了主基站的同步信号，在9:06接收到主基站的扫描信号，则需要计算主基站发送同步信号与发送扫描信号的时间差t。对于主基站，时间差t＝4s，主基站实际发送扫描信号的扫描时间为1s，也即当主基站发送扫描信号1s后，即被接收终端接收到。
同理，若某接收终端在9:02接收到了一号从基站的同步信号，在9:07接收到一号从基站的扫描信号，对于一号从基站，发送同步信号与发送扫描信号的时间差t＝3s，一号从基站实际发送扫描信号的扫描时间为2s，也即当一号从基站发送扫描信号2s后，即被接收终端接收到。
同理，若某接收终端在9:03接收到了二号从基站的同步信号，在9:10接收到二号从基站的扫描信号，对于二号从基站，发送同步信号与发送扫描信号的时间差2s，二号从基站实际发送扫描信号的持续时间为5s，也即当二号从基站发送扫描信号3s后，即被接收终端接收到。
综上，主、从基站发送同步信号的顺序预先设定，且预先设定的时间已知，根据将每个扫描基站的同步信号和扫描信号的时间差输入至对应扫描基站，即扫描基站根据已经时间差做相应调整，以使接收终端可以根据接收到的同步信号、扫描信号的时间确定接收终端的位置。该时间差的调整可以在扫描基站的一端做调整，也可以将该时间差信息与同步信号一起或扫描信号一起传至接收终端，接收终端根据每个扫描基站对应的时间差信息作出调整。
当接收终端接收到了同一扫描基站发送的同步信号、第一扫描信号、第二扫描信号、第三扫描信号时，便可以计算出自身终端的位置。举例来说，接收终端可以根据到达角度测距(Angle of Arrival，AOA)的定位方法计算位置，该方案是接收终端基于扫描基站在扫描到接收终端时所扫描的角度确定接收终端位置。
假设扫描基站发送的同步信号和扫描信号的时间差信息在扫描基站一端处理，则在确定接收终端位置时，可以直接通过接收终端接收同步信号和扫描信号的时间差计算扫描信号的扫描角度。
接收终端在T1时刻接收到扫描基站A的同步信号，在T21时刻接收到扫描基站A的第一扫描信号，在T22时刻接收到扫描基站A的第二扫描信号，在T23时刻接收到扫描基站A的第三扫描信号，其中，第一扫描信号、第三扫描信号可以沿水平方向对监测区域进行扫描，扫描顺序为从左到右，扫描范围为120度，初始扫描角度为γ1＝γ3＝－60度；第二扫描信号可以沿竖直方向对监测区域进行扫描，扫描顺序为从下到上，扫描范围为120度，初始扫描角度为γ2＝－60度，三个扫描信号的扫描角速度均为α。
接收终端记录T1时刻，在接收到扫描基站A的第一扫描信号后，计算第一扫描信号在时刻T21的扫描角度β1＝第一扫描信号的初始扫描角度γ1+α×(T21－T1)；同理，计算第二扫描信号在时刻T22的扫描角度β2＝第二扫描信号的初始扫描角度γ2+α×(T22－T1)；第三扫描信号在时刻T23的扫描角度β3＝第三扫描信号的初始扫描角度γ3+α×(T23－T1)。
由于三个扫描信号全部扫描到接收终端，也就是扫描信号的三个面相交于一点，即接收终端的位置点。接收终端通过三个扫描信号被接收终端接收时的扫描角度β1、β2、β3，以及扫描基站A的位置即可确定该接收终端的位置。
上述接收终端采用AOA定位方法确定位置，同时也可以采用其他定位方法，如到达时间差(Time Difference of Arrival，TDOA)、到达时间(Time of Arrival，TOA)等。
根据上述方法，若确定出接收终端的位置为多个，则对多个接收终端的位置进行平均。也就是说，假设接收终端根据上述方法确定出两个位置，位置坐标分别是(x1、y1、z1)、(x2、y2、z2)，则接收终端对多个位置进行平均，求得最终的接收终端的位置坐标：x＝(x1+x2)/2、y＝(y1+y2)/2、z＝(z1+z2)/2。
基于同一发明构思，图5示例性的示出了本发明实施例提供的一种VR定位的装置的结构，该装置可以执行VR定位的流程。
第一获取模块501，用于在第一时间段内获取至少一个同步信号；所述至少一个同步信号是由至少一个扫描基站在所述第一时间段内按照ID依次发送的；所述至少一个扫描基站包括一个主基站或至少一个从基站；
第二获取模块502，用于在第二时间段内获取至少一个扫描基站发送的扫描信号；
第一确定模块503，用于对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号；
第二确定模块504，用于根据所述同一扫描基站的同步信号的获取时间和扫描信号的获取时间、扫描基站的扫描速度，确定接收终端的位置。
可选的，所述第一确定模块503具体用于：
提取所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号的特征向量；
将提取的特征向量输入到预设的分类模型中，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号；所述预设的分类模型是对各扫描基站发出的同步信号和扫描信号进行分类训练学习得到的。
可选的，所述第一确定模块503具体用于：
获取各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号；
提取所述各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号的特征向量；
使用SVM分类器对提取的所述各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号的特征向量进行训练学习，得到所述预设的分类模型。
可选的，所述第一确定模块503具体用于：
根据所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号的频段，对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号。
所述第二时间段包括第一时间片、第二时间片、第三时间片；所述扫描信号包括第一扫描信号、第二扫描信号、第三扫描信号；
所述第二获取模块502具体用于：
在所述第一时间片获取至少一个扫描基站发送的第一扫描信号；
在所述第二时间片获取至少一个扫描基站发送的第二扫描信号；
在所述第三时间片获取至少一个扫描基站发送的第三扫描信号。
可选的，所述第二确定504模块还用于：
在确定接收终端的位置之后，若确定的所述接收终端的位置为多个，则对多个所述接收终端的位置进行平均。
基于同一发明构思，图6示例性的示出了本发明实施例提供的一种VR定位的系统，该系统可以完成VR空间的定位，包括：
至少两个扫描基站600和接收终端610；
所述至少两个扫描基站600包括一个主基站601和至少一个从基站602；
所述至少两个扫描基站600在第一时间段发送同步信号，在第二时间段发送扫描信号；其中，在第一时间段内以所述主基站601为起始基站按照ID依次发送同步信号；所述至少两个扫描基站600在第二时间段发送扫描信号；
所述接收终端610在第一时间段内获取至少一个同步信号；所述至少一个同步信号是由至少一个扫描基站600在所述第一时间段内按照ID依次发送的；所述至少一个扫描基站600包括一个主基站601或至少一个从基站602；在第二时间段内获取至少一个扫描基站600发送的扫描信号；对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站600的同步信号和扫描信号；根据所述同一扫描基站600的同步信号的获取时间和扫描信号的获取时间、扫描基站600的扫描速度，确定接收终端610的位置。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算设备，包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述VR定位系统中VR定位的方法。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
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 (13)

1.一种虚拟现实VR定位的方法，其特征在于，包括：
在第一时间段内获取至少一个同步信号；所述至少一个同步信号是由至少一个扫描基站在所述第一时间段内按照身份识别号ID依次发送的；所述至少一个扫描基站包括一个主基站或至少一个从基站；主基站以级联扩散方式与从基站同步；
在第二时间段内获取至少一个扫描基站发送的扫描信号；
对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号；
根据所述同一扫描基站的同步信号的获取时间和扫描信号的获取时间、扫描基站的扫描速度，确定接收终端的位置；
所述主基站以级联扩散方式与从基站同步，包括：主基站发出同步信号；第一次级联：接收到同步信号的从基站，完成与主基站的同步，并发出同步信号；第二次级联：又有新的从基站接收到经第一次级联发出的同步信号，这些从基站完成同步；经过多次级联，实现所有扫描基站同步；
所述第二时间段包括第一时间片、第二时间片、第三时间片；所述扫描信号包括第一扫描信号、第二扫描信号、第三扫描信号；在第二时间段内获取至少一个扫描基站发送的扫描信号，包括：在所述第一时间片获取至少一个扫描基站发送的第一扫描信号；在所述第二时间片获取至少一个扫描基站发送的第二扫描信号；在所述第三时间片获取至少一个扫描基站发送的第三扫描信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号，包括：
提取所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号的特征向量；
将提取的特征向量输入到预设的分类模型中，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号；所述预设的分类模型是对各扫描基站发出的同步信号和扫描信号进行分类训练学习得到的。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对各扫描基站发出的同步信号和扫描信号进行分类训练学习得到所述预设的分类模型，包括：
获取各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号；
提取所述各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号的特征向量；
使用支持向量机SVM分类器对提取的所述各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号的特征向量进行训练学习，得到所述预设的分类模型。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号，包括：
根据所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号的频段，对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定接收终端的位置之后，还包括：
若确定的所述接收终端的位置为多个，则对多个所述接收终端的位置进行平均。
6.一种虚拟现实VR定位的装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于在第一时间段内获取至少一个同步信号；所述至少一个同步信号是由至少一个扫描基站在所述第一时间段内按照身份识别号ID依次发送的；所述至少一个扫描基站包括一个主基站或至少一个从基站；主基站以级联扩散方式与从基站同步；
第二获取模块，用于在第二时间段内获取至少一个扫描基站发送的扫描信号；
第一确定模块，用于对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号；
第二确定模块，用于根据所述同一扫描基站的同步信号的获取时间和扫描信号的获取时间、扫描基站的扫描速度，确定接收终端的位置；
所述主基站以级联扩散方式与从基站同步，包括：主基站发出同步信号；第一次级联：接收到同步信号的从基站，完成与主基站的同步，并发出同步信号；第二次级联：又有新的从基站接收到经第一次级联发出的同步信号，这些从基站完成同步；经过多次级联，实现所有扫描基站同步；
所述第二时间段包括第一时间片、第二时间片、第三时间片；所述扫描信号包括第一扫描信号、第二扫描信号、第三扫描信号；所述第二获取模块具体用于：在所述第一时间片获取至少一个扫描基站发送的第一扫描信号；在所述第二时间片获取至少一个扫描基站发送的第二扫描信号；在所述第三时间片获取至少一个扫描基站发送的第三扫描信号。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块具体用于：
提取所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号的特征向量；
将提取的特征向量输入到预设的分类模型中，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号；所述预设的分类模型是对各扫描基站发出的同步信号和扫描信号进行分类训练学习得到的。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块具体用于：
获取各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号；
提取所述各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号的特征向量；
使用支持向量机SVM分类器对提取的所述各扫描基站编码后的同步信号和扫描信号的特征向量进行训练学习，得到所述预设的分类模型。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块具体用于：
根据所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号的频段，对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块还用于：
在确定接收终端的位置之后，若确定的所述接收终端的位置为多个，则对多个所述接收终端的位置进行平均。
11.一种虚拟现实VR定位的系统，其特征在于，包括：至少两个扫描基站和接收终端；
所述至少两个扫描基站包括一个主基站和至少一个从基站；
所述至少两个扫描基站在第一时间段发送同步信号，在第二时间段发送扫描信号；其中，在第一时间段内以所述主基站为起始基站按照身份识别号ID依次发送同步信号；所述至少两个扫描基站在第二时间段发送扫描信号；
所述接收终端在第一时间段内获取至少一个同步信号；所述至少一个同步信号是由至少一个扫描基站在所述第一时间段内按照ID依次发送的；所述至少一个扫描基站包括一个主基站或至少一个从基站；主基站以级联扩散方式与从基站同步；在第二时间段内获取至少一个扫描基站发送的扫描信号；对所述至少一个同步信号和所述至少一个扫描信号进行分类，确定出属于同一扫描基站的同步信号和扫描信号；根据所述同一扫描基站的同步信号的获取时间和扫描信号的获取时间、扫描基站的扫描速度，确定接收终端的位置；
所述主基站以级联扩散方式与从基站同步，包括：主基站发出同步信号；第一次级联：接收到同步信号的从基站，完成与主基站的同步，并发出同步信号；第二次级联：又有新的从基站接收到经第一次级联发出的同步信号，这些从基站完成同步；经过多次级联，实现所有扫描基站同步；
所述第二时间段包括第一时间片、第二时间片、第三时间片；所述扫描信号包括第一扫描信号、第二扫描信号、第三扫描信号；在第二时间段内获取至少一个扫描基站发送的扫描信号，包括：在所述第一时间片获取至少一个扫描基站发送的第一扫描信号；在所述第二时间片获取至少一个扫描基站发送的第二扫描信号；在所述第三时间片获取至少一个扫描基站发送的第三扫描信号。
12.一种计算设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行权利要求1至5任一项所述的方法。
13.一种计算机可读非易失性存储介质，其特征在于，包括计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令时，使得计算机执行如权利要求1至5任一项所述的方法。
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