CN109540192B - 一种动作捕捉系统的时间延迟测量方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种动作捕捉系统的时间延迟测量方法、装置及计算机存储介质，所述动作捕捉系统的运动传感器固定在可复位输入设备上；所述方法包括：在可复位输入设备运动时，获取接收到所述可复位输入设备产生的输入数据的输入时刻；在所述运动传感器跟随所述可复位输入设备运动时，获取运动传感器检测到的运动数据的响应时刻；根据所述输入时刻与所述响应时刻，确定所述动作捕捉设备的时间延迟。该方法巧妙地将运动传感器固定在可复位输入设备上，可以简单、快速测量得到动作捕捉设备的时间延迟。

Description

一种动作捕捉系统的时间延迟测量方法、装置及存储介质

技术领域

本申请涉及动作捕捉领域，尤其涉及一种动作捕捉系统的时间延迟测量方法、装置及存储介质。

背景技术

近年来，随着计算机技术、图像图像技术和传感器技术的快速发展，产生的动作捕捉技术在影视制作、游戏设计、运动分析、舞蹈采集和虚拟显示中得到的越来越广泛的应用。

动作捕捉技术已经作为一种强大的制作手段被充分地用到影视广告和动画制作等相关行业中。惯性动作捕捉系统是应用最广泛的动作捕捉系统，它需要在捕捉到的物体上设置惯性传感器来采集运动信息。

但由于后续根据运动信息进行动作还原时，相比与要捕捉的动作有较大延迟和滞后，这使得动作捕捉系统的实时性较差,精度降低，因此亟需对动作捕捉系统的时间延迟进行测量。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种动作捕捉系统的时间延迟测量方法、装置及存储介质。

第一方面，本申请提供了一种动作捕捉系统的时间延迟测量方法，所述动作捕捉系统的运动传感器固定在可复位输入设备上；所述方法包括：

在可复位输入设备运动时，获取接收到所述可复位输入设备产生的输入数据的输入时刻；

在所述运动传感器跟随所述可复位输入设备运动时，获取运动传感器检测到的运动数据的响应时刻；

根据所述输入时刻与所述响应时刻，确定所述动作捕捉设备的时间延迟。

可选地，所述获取接收到所述可复位输入设备的输入数据的输入时刻，包括：

检测是否接收到可复位输入设备的输入数据；

当接收到可复位输入设备的输入数据时，根据预设系统时间生成与所述输入数据对应的时间戳；

将所述时间戳作为所述输入数据的输入时刻。

可选地，所述获取运动传感器检测到的运动数据的响应时刻；

接收所述运动传感器检测到的至少一个运动数据，并根据预设系统时间对所述运动数据进行时间标记；

根据所述运动数据确定所述可复位输入设备动作的姿态变化信息；

根据姿态变化信息，确定与所述输入设备产生的输入数据对应的目标姿态数据；

将所述目标姿态数据对应的时间标记作为所述响应时刻。

可选地，所述根据所述输入时刻与所述响应时刻，确定所述动作捕捉设备的时间延迟，包括：

计算所述输入时刻与所述响应时刻的时间间隔；

将所述时间间隔作为所述动作捕捉设备的时间延迟。

可选地，所述方法还包括：

在所述可复位输入设备多次动作时，获取所述可复位输入设备产生多个输入数据的输入时刻以及运动传感器检测到多个运动数据的响应时刻；

所述根据所述输入时刻与所述响应时刻，确定所述动作捕捉设备的时间延迟，包括：

计算每个输入时刻与对应的响应时刻之间的时间间隔；

计算多个时间间隔的平均值；

将所述多个时间间隔的平均值作为所述动作捕捉系统的时间延迟。

第二方面，本申请还提供一种动作捕捉系统的时间延迟测量装置，所述动作捕捉系统的运动传感器固定在可复位输入设备上；所述装置包括：

第一时刻获取模块，用于在可复位输入设备运动时，获取接收到所述可复位输入设备产生的输入数据的输入时刻；

第二时刻获取模块，用于在所述运动传感器跟随所述可复位输入设备运动时，获取运动传感器检测到的运动数据的响应时刻；

时间延迟确定模块，用于根据所述输入时刻与所述响应时刻，确定所述动作捕捉设备的时间延迟。

可选地，所述时间延迟确定模块，包括：

间隔计算模块，用于计算所述输入时刻与所述响应时刻的时间间隔；

第一确定子模块，用于将所述时间间隔作为所述动作捕捉设备的时间延迟。

可选地，所述装置还包括：

所述第一时刻获取模块，还用于获取所述可复位输入设备多次动作时对应的多个输入时刻，所述第二时刻获取模块，还用于获取运动传感器对应的多个响应时刻；

所述时间延迟确定模块，包括：

间隔计算模块，用于计算每个输入时刻与对应的响应时刻之间的时间间隔；

平均值计算模块，用于计算多个时间间隔的平均值；

第二确定子模块，用于将所述多个时间间隔的平均值作为所述动作捕捉系统的时间延迟。

第三方面，提供一种动作捕捉系统的时间延迟测量系统，包括：可复位输入设备、运动传感器、处理器和存储器，其中，

所述运动传感器固定在所述可复位输入设备上，且可跟随所述可复位输入设备运动；

所述可复位输入设备的信号输出端与所述处理器相连接；

所述运动传感器的信号输出端与所述处理器相连接；

所述处理器与所述存储器电连接，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令；

所述处理器在执行所述计算机指令时，执行第一方面任一项所述动作捕捉系统的时间延迟测量方法。

第四方面，提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有可被计算机设备执行的指令代码；

所述指令代码在被计算机设备执行时，执行第一方面任一项所述动作捕捉系统的时间延迟测量方法。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的该方法，将运动传感器固定在可复位输入设备上，使得运动传感器可以跟随可复位输入设备进行运动，采集可复位输入设备的运动数据，由于可复位输入设备在运动过程中可以产生输入数据，所以输入数据和运动数据可以形成参考，进而利用运动运动数据的响应时刻和输入数据的输入时刻，就可以计算出运动传感器相对可复位输入设备的时间延迟，也即动作捕捉设备的时间延迟。

该方法巧妙地将运动传感器固定在可复位输入设备上，可以简单、快速测量得到动作捕捉设备的时间延迟。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种动作捕捉系统的时间延迟测量系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种动作捕捉系统的时间延迟测量方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种数据分布图；

图4为本申请实施例提供的一种动作捕捉系统的时间延迟测量装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例提供的一种动作捕捉系统的时间延迟测量系统的结构示意图。

如图1所示，该设备包括：可复位输入设备1、运动传感器2和计算机3，其中，所述计算机中包括处理器和与计算器相连接的存储器。

如图1所示，运动传感器2固定在可复位输入设备上1上，可复位输入设备1每次运动均可以进行一次输入操作，产生一个输入数据，运动传感器2可以跟随可复位输入设备1进行运动，并运动传感器2在运动时可以持续检测到运动数据。

运动传感器2与可复位输入设备1之间可以通过胶水、胶带等固定在一起，进而当测试完成后，便于将运动传感器2从可复位输入设备1上取下，操作简单便捷。

在本申请实施例中，可复位输入设备可以为常见的按压操作设备，在按压操作设备上可以带有一些按键，例如：常见的按压操作设备可以为键盘、鼠标等，如图1所示，可复位输入设备为键盘，并运动传感器2固定在键盘上的一个按键上，可选地，如图1所示，运动传感器固定在键盘的空格键上。

如图1所示，可复位输入设备1的信号输出端与所述计算机中的处理器相连接，可复位输入设备1产生的输入数据，可以发送至处理器。另外，如图1所示，运动传感器2的信号输出端与计算机的处理器相连接，用于将检测到的运动数据发送给处理器。

在本申请实施例中，运动传感器2可以为惯性传感器，用于检测可复位输入设备在运动时产生的运动数据，例如：加速度、角速度等数据。

图2为本申请实施例提供的一种动作捕捉系统的时间延迟测量方法的流程示意图。

如图2所示，该方法可以包括以下步骤：

S101，在可复位输入设备运动时，获取接收到所述可复位输入设备产生的输入数据的输入时刻。

输入设备每次动作，都会产生一个输入数据，以图1为例，可复位输入设备为键盘，那么键盘上的按键的一次按压动作，会产生与该按键对应的输入数据，例如：当运动传感器固定在空格键时，按压控件键，计算机中的处理器会接收到一个空格输入数据。

在接收到可复位输入设备产生的输入数据时，记录该输入数据的输入时刻。

S102，在所述运动传感器跟随所述可复位输入设备运动时，获取运动传感器检测到的运动数据的响应时刻。

参见步骤S101的描述，在可复位输入设备运动时，运动传感器会实时、连续采集可复位输入设备的运动数据，并且将运动数据发送给计算机中的处理器，在本本申请实施例中，处理器记录接收到每个运动数据的时刻作为响应时刻。

S103，根据所述输入时刻与所述响应时刻，确定所述动作捕捉设备的时间延迟。

由于运动传感器检测是可复位输入设备的运动信息，所以运动传感器的的运动数据滞后可复位输入设备的动作，为此，在本申请实施例中，可以利用二者的差值，来确定运动传感器的延迟，也即动作捕捉设备的延迟。

本申请实施例提供的该方法，将运动传感器固定在可复位输入设备上，使得运动传感器可以跟随可复位输入设备进行运动，采集可复位输入设备的运动数据，由于可复位输入设备在运动过程中可以产生输入数据，所以输入数据和运动数据可以形成参考，进而利用运动运动数据的响应时刻和输入数据的输入时刻，就可以计算出运动传感器相对可复位输入设备的时间延迟，也即动作捕捉设备的时间延迟。

该方法巧妙地将运动传感器固定在可复位输入设备上，可以简单、快速测量得到动作捕捉设备的时间延迟。

在本申请一个实施例中，前述步骤S101可以包括：

S11，检测是否接收到可复位输入设备的输入数据。

对于计算机而言，通过输入接口接入的可复位输入设备，当可复位输入设备产生信号时，计算机可以通过输入接口接到该信号，进而通过输入接口可以判断是否接收到输入数据。

S12，当接收到可复位输入设备的输入数据时，根据预设系统时间生成与所述输入数据对应的时间戳。

在本申请实施例中，预设系统时间可以为计算机中处理器的系统时间，这样当接收到输入数据后，可以利用系统时间产生一个与输入数据对应的时间戳，也即接收到输入数据的时刻。

S13，将所述时间戳作为所述输入数据的输入时刻。

在本申请一个实施例中，前述步骤S102可以包括：

S21，接收所述运动传感器检测到的至少一个运动数据，并根据预设系统时间对所述运动数据进行时间标记。

在可复位输入设备运动时，其产生输入数据只是一个具体的时刻，而在产生输入数据之外，运动传感器是实时采集数据的，也即在可复位输入设备产生一个输入数据，运动传感器会产生一组运动数据，这一组运动数据包含有多个运动数据。

如图3所示，图中所示为一个输入过程中的数据分布图，图纸中，横坐标为时间，单位为ms，纵坐标为运动传感器的姿态的俯仰角，单位可以为弧度。每个“■”表示接收到一个运动数据，“●”表示接收的输入数据，从图中可以看到，运动数据是连续多个，而输入数据只有1个，并且如图3所示，输入数据对应的时刻为t1。

在本申请实施例中，对接收到的每个运动数据都进行时间标记。

S22，根据所述运动数据确定所述可复位输入设备动作的姿态变化信息。

在本申请实施例中，根据运动数据可以对可复位输入设备的动作进行还原。对于可复位输入设备而言，当按压到最低位置时，产生输入信号，相应地从图3中看到，运动数据会在t2的位置出现较大变化，也即此时可复位输入设备按压的最低位置，但由于运动传感器相对可复位输入设备会有时间延迟，所以运动传感器检测到的最低位置，比可复位输入设备真正运动至最低位置的时间会延后。

在本申请实施例中，姿态变化信息也即可复位输入设备被按压的程度信息。

S23，根据姿态变化信息，确定与所述输入设备产生的输入数据对应的目标姿态。

参见图3所示，在本申请实施例中，目标姿态是指可复位输入设备被按压至最低位置时的姿态，也即图中运动数据的量最小的位置。

S24，将所述目标姿态对应的时间标记作为所述响应时刻。

在本申请所述中，将图中运动数据的量最小的位置对应的时间标记，如图3中，将t2确定为运动传感器感应到可复位输入设备的响应时刻。

在本申请一个实施例中，前述步骤S103可以包括：

S31，计算所述输入时刻与所述响应时刻之间的时间间隔。

S32，将所述时间间隔作为所述动作捕捉设备的时间延迟。

参见图3所示，时间间隔△t＝t2-t1，其中，t2为响应时刻，t1为输入时刻。

在本申请一个实施例中，该方法还可以包括：在所述可复位输入设备多次动作时，获取所述可复位输入设备产生多个输入数据的输入时刻以及运动传感器检测到多个运动数据的响应时刻。

由于一次输入操作得到的结果不具有代表性，所以在本申请实施例中，将可复位输入设备进行多次输入操作，并对每次输入操作时的输入时刻和响应时刻进行记录。

相应地，前述步骤S103可以包括：

S41，计算每个输入时刻与对应的响应时刻之间的时间间隔。

S42，计算多个时间间隔的平均值。

S43，将所述多个时间间隔的平均值作为所述动作捕捉系统的时间延迟。

在本申请实施例中，将多次操作分别计算得到的时间间隔进行平均，最终使得得到的结果中较为准确。

本申请实施例还提供一种动作捕捉系统的时间延迟测量装置，如图4所示，该装置可以包括：

第一时刻获取模块11，用于在可复位输入设备运动时，获取接收到所述可复位输入设备产生的输入数据的输入时刻；

第二时刻获取模块12，用于在所述运动传感器跟随所述可复位输入设备运动时，获取运动传感器检测到的运动数据的响应时刻；

时间延迟确定模块13，用于根据所述输入时刻与所述响应时刻，确定所述动作捕捉设备的时间延迟。

在本申请实施例中，所述时间延迟确定模块13，包括：

间隔计算模块，用于计算所述输入时刻与所述响应时刻的时间间隔；

第一确定子模块，用于将所述时间间隔作为所述动作捕捉设备的时间延迟。

在本申请实施例中所述装置还包括：

所述第一时刻获取模块11，还用于获取所述可复位输入设备多次动作时对应的多个输入时刻，所述第二时刻获取模块12，还用于获取运动传感器对应的多个响应时刻；

所述时间延迟确定模块13，包括：

间隔计算模块，用于计算每个输入时刻与对应的响应时刻之间的时间间隔；

平均值计算模块，用于计算多个时间间隔的平均值；

第二确定子模块，用于将所述多个时间间隔的平均值作为所述动作捕捉系统的时间延迟。

参见图1所示，本申请实施例还提供一种动作捕捉系统的时间延迟测量系统，该系统包括：可复位输入设备、运动传感器、处理器和存储器，其中，

所述运动传感器固定在所述可复位输入设备上，且可跟随所述可复位输入设备运动；

所述可复位输入设备的信号输出端与所述处理器相连接；

所述运动传感器的信号输出端与所述处理器相连接；

所述处理器与所述存储器电连接，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令；

所述处理器在执行所述计算机指令时，执行各个实施例所示的所述动作捕捉系统的时间延迟测量方法。

本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有可被计算机设备执行的指令代码；

所述指令代码在被计算机设备执行时，执行各个实施例所示的所述动作捕捉系统的时间延迟测量方法。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种动作捕捉系统的时间延迟测量方法，其特征在于，所述动作捕捉系统的运动传感器固定在可复位输入设备上；所述方法包括:

在所述可复位输入设备运动时，获取接收到所述可复位输入设备产生的输入数据的输入时刻；

在所述运动传感器跟随所述可复位输入设备运动时，获取所述运动传感器检测到的运动数据的响应时刻；

根据所述输入时刻与所述响应时刻，确定所述动作捕捉设备的时间延迟；

其中，所述获取接收到的所述可复位输入设备产生的输入数据的输入时刻，包括：

接收所述运动传感器检测到的至少一个运动数据，并根据预设系统时间对所述运动数据进行时间标记:

根据所述运动数据确定所述可复位输入设备动作的姿态变化信息:

根据所述姿态变化信息，确定与所述输入设备产生的所述输入数据对应的目标姿态:

将所述目标姿态对应的时间标记作为所述响应时刻。

2.根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述获取接收到所述可复位输入设备的输入数据的输入时刻，包括:

检测是否接收到所述可复位输入设备的输入数据:

当接收到所述可复位输入设备的输入数据时，根据预设系统时间生成与所述输入数据对应的时间戳；

将所述时间戳作为所述输入数据的输入时刻。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述输入时刻与所述响应时刻，确定所述动作捕捉设备的时间延迟，包括:

计算所述输入时刻与所述响应时刻之间的时间间隔:

将所述时间间隔作为所述动作捕捉设备的时间延迟。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:

在所述可复位输入设备多次动作时，获取所述可复位输入设备产生多个输入数据的输入时刻以及运动传感器检测到多个运动数据的响应时刻；

所述根据所述输入时刻与所述响应时刻，确定所述动作捕捉设备的时间延迟，包括:

计算每个输入时刻与对应的响应时刻之间的时间间隔:

计算多个时间间隔的平均值:

将所述多个时间间隔的平均值作为所述动作捕捉系统的时间延迟。

5.一种动作捕捉系统的时间延迟测量装置，其特征在于，所述动作捕捉系统的运动传感器固定在可复位输入设备上:所述装置包括:

第一时刻获取模块，用于在所述可复位输入设备运动时，获取接收到所述可复位输入设备产生的输入数据的输入时刻:

第二时刻获取模块，用于在所述运动传感器跟随所述可复位输入设备运动时，获取所述运动传感器检测到的运动数据的响应时刻；

其中，所述第二时刻获取模块包括：

接收单元，用于接收所述运动传感器检测到的至少一个运动数据，并根据预设系统时间对所述运动数据进行时间标记:

第一确定单元，用于根据所述运动数据确定所述可复位输入设备动作的姿态变化信息:

第二确定单元，用于根据所述姿态变化信息，确定与所述输入设备产生的所述输入数据对应的目标姿态:

对应单元，用于将所述目标姿态对应的时间标记作为所述响应时刻；

时间延迟确定模块，用于根据所述输入时刻与所述响应时刻，确定所述动作捕捉设备的时间延迟。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述时间延迟确定模块，包括:

间隔计算模块，用于计算所述输入时刻与所述响应时刻的时间间隔:

第一确定子模块，用于将所述时间间隔作为所述动作捕捉设备的时间延迟。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括:

所述第一时刻获取模块，还用于在所述可复位输入设备多次动作时，获取所述可复位输入设备产生多个输入数据的输入时刻以及运动传感器检测到多个运动数据的响应时刻:

所述时间延迟确定模块，包括:

间隔计算模块，用于计算每个输入时刻与对应的响应时刻之间的时间间隔:

平均值计算模块，用于计算多个时间间隔的平均值:

第二确定子模块，用于将所述多个时间间隔的平均值作为所述动作捕捉系统的时间延迟。

8.一种动作捕捉系统的时间延迟测量系统，其特征在于，包括:可复位输入设备、运动传感器、处理器和存储器，其中，

所述运动传感器固定在所述可复位输入设备上，且可跟随所述可复位输入设备运动:

所述可复位输入设备的信号输出端与所述处理器相连接:

所述运动传感器的信号输出端与所述处理器相连接:

所述处理器与所述存储器电连接，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令:

所述处理器在执行所述计算机指令时，执行权利要求1-4任一项所述动作捕捉系统的时间延迟测量方法。

9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有可被计算机设备执行的指令代码:

所述指令代码在被计算机设备执行时，执行权利要求1-4任一项所述动作捕捉系统的时间延迟测量方法。

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