CN109709989A - 一种定位系统、定位方法及增强现实系统 - Google Patents

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崔岩
钱赛
丁玮
徐春广
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Abstract

本发明公开一种定位系统、定位方法及增强现实系统，包括至少一个探测模块，探测模块采用同心圆状分布形成采集区，用于探测人物；信号预处理模块，用于对探测模块探测到的电信号进行预处理；分析模块，根据信号预处理模块的预处理信息确定人物接近于哪个探测模块，从而确定人物的位置，实现定位；该定位系统通过将探测模块采用同心圆状分布形成采集区，并将每个探测模块收集到的信号进行预处理，然后根据在判断人物的位置，并没有使用到复杂的计算，判断速度快；配合虚拟现实系统使用可以使得虚拟效果更加生动，减少使用者认为调整录像角度。

Description

一种定位系统、定位方法及增强现实系统
技术领域
本发明涉及一种定位系统、定位方法及增强现实系统。
背景技术
虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术、等多种技术的集合。是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。
目前的虚拟现实系统中并没有成熟简单的定位系统，因此，有必要提供一种定位系统用于虚拟现实系统中。
发明内容
本发明为解决上述技术问题而提供一种的定位系统、定位方法及增强现实系统。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种定位系统，包括
至少一个探测模块，探测模块采用同心圆状分布形成采集区，用于探测人物；
信号预处理模块，用于对探测模块探测到的电信号进行预处理；
分析模块，根据信号预处理模块的预处理信息确定人物接近于哪个探测模块，从而确定人物的位置，实现定位。
作为优选，所述探测模块为压力传感器、拾音器或热释电红外线传感器中的一种或多种。
作为优选，所述信号预处理模块包括低噪滤波电路、增益控制电路和AD采样电路。
本发明还提供一种定位系统的定位方法，包括以下步骤：
1)通过探测模块对采集区内的人物进行探测；
2)将探测信号输入到信号预处理模块内，信号预处理模块将接收到的电信号进行低噪滤波处理、增益控制处理和AD采样处理；
3)分析模块根据信号预处理模块的预处理信息确定人物接近于哪个探测模块，从而确定人物的位置，实现定位。
本发明还提供一种增强现实系统，包括：
虚拟现实单元；
驱动单元，用于驱动虚拟现实单元发生转动；
控制单元，与驱动单元连接用于控制驱动单元开启和关闭；
还包含有上述的定位系统。
作为优选，所述驱动单元和虚拟现实单元均位于采集区的正中央。
本发明还提供一种增强现实系统的工作方法，包括以下步骤：
1)根据定位系统的各个探测模块的位置测定驱动单元的转动角度，获得虚拟现实单元与探测模块位于同一直线的各个旋转角度；
2)将旋转角度写入控制单元内，通过编程的方法控制驱动单元的转动作业；
3)定位系统开始对采集区内的物体进行探测；
4)定位系统确定人物的位置后将信息反馈给控制单元，随后控制单元开启驱动单元根据预设的旋转角度，使得虚拟现实单元对着被探测到的人物。
作为优选，所述转动角度包含有0°、36°、72°、108°、144°、180°、216°、252°、288°和324°。
作为优选，所述定位系统的探测间隔为0.6-1.8s，所述定位系统一旦探测不到信息则件信息反馈给控制单元，控制单元驱动驱动单元进行复位。
本发明的有益效果为：通过将探测模块采用同心圆状分布形成采集区，并将每个探测模块收集到的信号进行预处理，然后根据在判断人物的位置，并没有使用到复杂的计算，判断速度快；配合虚拟现实系统使用可以使得虚拟效果更加生动，减少使用者认为调整录像角度。
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为本发明一种定位系统的连接框图。
图2为本发明一种定位系统的定位方法的流程图。
图3为本发明一种增强现实系统的工作方法的流程图。
图4为本发明一种增强现实系统的探测模块布局示意图。
图中：
1、探测模块；2、信号预处理模；3、分析模块；4、虚拟现实单元；5、驱动单元；6、控制单元。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
另外，在本具体实施方式中如未特别说明部件之间的连接方式均可为通过现有技术中常用的常规方式解决，因此，在实施例中不在详述。
实施例1
如图1所示，一种定位系统，包括
至少一个探测模块1，探测模块采用同心圆状分布形成采集区，用于探测人物；
信号预处理模块2，用于对探测模块探测到的电信号进行预处理；
分析模块3，根据信号预处理模块的预处理信息确定人物接近于哪个探测模块，从而确定人物的位置，实现定位。
在本实施例中，所述探测模块为压力传感器和拾音器，两个组成一组。
在本实施例中，所述信号预处理模块包括低噪滤波电路、增益控制电路和AD采样电路。
如图2所示，本实施例还提供一种定位系统的定位方法，包括以下步骤：
1)通过压力传感器和拾音器对采集区内的人物进行探测；
2)将探测信号输入到信号预处理模块内，信号预处理模块将接收到的电信号进行低噪滤波处理、增益控制处理和AD采样处理；
3)分析模块根据信号预处理模块的预处理信息确定人物接近于哪个探测模块，从而确定人物的位置，实现定位，若压力传感器探测到压力，则直接判断人物在该压力传感器处。
本实施例还提供一种增强现实系统，包括：
虚拟现实单元4；
驱动单元5，用于驱动虚拟现实单元发生转动；
控制单元6，与驱动单元连接用于控制驱动单元开启和关闭；
还包含有上述的定位系统。
在本实施例中，所述驱动单元和虚拟现实单元均位于采集区的正中央。
如图3-4所示，本实施例还提供一种增强现实系统的工作方法，包括以下步骤：
1)根据定位系统的各组的压力传感器和拾音器的位置测定驱动单元的转动角度，获得虚拟现实单元与探测模块位于同一直线的各个旋转角度；
2)将旋转角度写入控制单元内，通过编程的方法控制驱动单元的转动作业；
3)定位系统的压力传感器和拾音器开始对采集区内的物体进行探测；
4)定位系统确定人物的位置后将信息反馈给控制单元，随后控制单元开启驱动单元根据预设的旋转角度，使得虚拟现实单元对着被探测到的人物。
在本实施例中，所述转动角度包含有0°、36°、72°、108°、144°、180°、216°、252°、288°和324°。
在本实施例中，所述定位系统的探测间隔为0.6s，所述定位系统一旦探测不到信息则件信息反馈给控制单元，控制单元驱动驱动单元进行复位。
实施例2
如图1所示，一种定位系统，包括
至少一个探测模块1，探测模块采用同心圆状分布形成采集区，用于探测人物；
信号预处理模块2，用于对探测模块探测到的电信号进行预处理；
分析模块3，根据信号预处理模块的预处理信息确定人物接近于哪个探测模块，从而确定人物的位置，实现定位。
在本实施例中，所述探测模块为拾音器和热释电红外线传感器，两个组成一组。
在本实施例中，所述信号预处理模块包括低噪滤波电路、增益控制电路和AD采样电路。
如图2所示，本实施例还提供一种定位系统的定位方法，包括以下步骤：
1)通过拾音器和热释电红外线传感器对采集区内的人物进行探测；
2)将探测信号输入到信号预处理模块内，信号预处理模块将接收到的电信号进行低噪滤波处理、增益控制处理和AD采样处理；
3)分析模块根据信号预处理模块的预处理信息确定人物接近于哪个探测模块，从而确定人物的位置，实现定位，若热释电红外线传感器探测到人物，则直接判断人物在该热释电红外线传感器处。
本实施例还提供一种增强现实系统，包括：
虚拟现实单元4；
驱动单元5，用于驱动虚拟现实单元发生转动；
控制单元6，与驱动单元连接用于控制驱动单元开启和关闭；
还包含有上述的定位系统。
在本实施例中，所述驱动单元和虚拟现实单元均位于采集区的正中央。
如图3-4所示，本实施例还提供一种增强现实系统的工作方法，包括以下步骤：
1)根据定位系统的各个组拾音器和热释电红外线传感器的位置测定驱动单元的转动角度，获得虚拟现实单元与探测模块位于同一直线的各个旋转角度；
2)将旋转角度写入控制单元内，通过编程的方法控制驱动单元的转动作业；
3)定位系统开始对采集区内的物体进行探测；
4)定位系统确定人物的位置后将信息反馈给控制单元，随后控制单元开启驱动单元根据预设的旋转角度，使得虚拟现实单元对着被探测到的人物。
在本实施例中，所述转动角度包含有0°、36°、72°、108°、144°、180°、216°、252°、288°和324°。
在本实施例中，所述定位系统的探测间隔为1.8s，所述定位系统一旦探测不到信息则件信息反馈给控制单元，控制单元驱动驱动单元进行复位。
实施例3
如图1所示，一种定位系统，包括
至少一个探测模块1，探测模块采用同心圆状分布形成采集区，用于探测人物；
信号预处理模块2，用于对探测模块探测到的电信号进行预处理；
分析模块3，根据信号预处理模块的预处理信息确定人物接近于哪个探测模块，从而确定人物的位置，实现定位。
在本实施例中，所述探测模块为拾音器。
在本实施例中，所述信号预处理模块包括低噪滤波电路、增益控制电路和AD采样电路。
如图2所示，本实施例还提供一种定位系统的定位方法，包括以下步骤：
1)通过探测模块对采集区内的人物进行探测；
2)将探测信号输入到信号预处理模块内，信号预处理模块将接收到的电信号进行低噪滤波处理、增益控制处理和AD采样处理；
3)分析模块根据信号预处理模块的预处理信息确定人物接近于哪个探测模块，将探测到声音最大的拾音器的位置作为人物所在的位置，实现定位。
本实施例还提供一种增强现实系统，包括：
虚拟现实单元4；
驱动单元5，用于驱动虚拟现实单元发生转动；
控制单元6，与驱动单元连接用于控制驱动单元开启和关闭；
还包含有上述的定位系统。
在本实施例中，所述驱动单元和虚拟现实单元均位于采集区的正中央。
如图3-4所示，本实施例还提供一种增强现实系统的工作方法，包括以下步骤：
1)根据定位系统的各个拾音器的位置测定驱动单元的转动角度，获得虚拟现实单元与探测模块位于同一直线的各个旋转角度；
2)将旋转角度写入控制单元内，通过编程的方法控制驱动单元的转动作业；
3)定位系统开始对采集区内的物体进行探测；
4)定位系统确定人物的位置后将信息反馈给控制单元，随后控制单元开启驱动单元根据预设的旋转角度，使得虚拟现实单元对着被探测到的人物。
在本实施例中，所述转动角度包含有0°、36°、72°、108°、144°、180°、216°、252°、288°和324°。
在本实施例中，所述定位系统的探测间隔为1s，所述定位系统一旦探测不到信息则件信息反馈给控制单元，控制单元驱动驱动单元进行复位。
实施例4
如图1所示，一种定位系统，包括
至少一个探测模块1，探测模块采用同心圆状分布形成采集区，用于探测人物；
信号预处理模块2，用于对探测模块探测到的电信号进行预处理；
分析模块3，根据信号预处理模块的预处理信息确定人物接近于哪个探测模块，从而确定人物的位置，实现定位。
在本实施例中，所述探测模块为压力传感器、拾音器和热释电红外线传感器，三个为组成一组。
在本实施例中，所述信号预处理模块包括低噪滤波电路、增益控制电路和AD采样电路。
如图2所示，本实施例还提供一种定位系统的定位方法，包括以下步骤：
1)通过压力传感器、拾音器和热释电红外线传感器对采集区内的人物进行探测；
2)将探测信号输入到信号预处理模块内，信号预处理模块将接收到的电信号进行低噪滤波处理、增益控制处理和AD采样处理；
3)分析模块根据信号预处理模块的预处理信息确定人物接近于哪个探测模块，在压力传感器和热释电红外线传感器没有探测信号时，以拾到最大音量的拾音器的位置作为定位点，实现定位，若压力传感器和热释电红外线传感器其中一个探测到物体，则直接以压力传感器或热释电红外线传感器的位置作为定位点。
本实施例还提供一种增强现实系统，包括：
虚拟现实单元4；
驱动单元5，用于驱动虚拟现实单元发生转动；
控制单元6，与驱动单元连接用于控制驱动单元开启和关闭；
还包含有如权利要求1-3所述的定位系统。
在本实施例中，所述驱动单元和虚拟现实单元均位于采集区的正中央。
如图3-4所示，本实施例还提供一种增强现实系统的工作方法，包括以下步骤：
1)根据定位系统的各个探测模块的位置测定驱动单元的转动角度，获得虚拟现实单元与探测模块位于同一直线的各个旋转角度；
2)将旋转角度写入控制单元内，通过编程的方法控制驱动单元的转动作业；
3)定位系统开始对采集区内的物体进行探测；
4)定位系统确定人物的位置后将信息反馈给控制单元，随后控制单元开启驱动单元根据预设的旋转角度，使得虚拟现实单元对着被探测到的人物。
在本实施例中，所述转动角度包含有0°、36°、72°、108°、144°、180°、216°、252°、288°和324°。
在本实施例中，所述定位系统的探测间隔为0.6-s，所述定位系统一旦探测不到信息则件信息反馈给控制单元，控制单元驱动驱动单元进行复位。
本发明的有益效果为：通过将探测模块采用同心圆状分布形成采集区，并将每个探测模块收集到的信号进行预处理，然后根据在判断人物的位置，并没有使用到复杂的计算，判断速度快；配合虚拟现实系统使用可以使得虚拟效果更加生动，减少使用者认为调整录像角度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种定位系统，其特征在于：包括
至少一个探测模块，探测模块采用同心圆状分布形成采集区，用于探测人物；
信号预处理模块，用于对探测模块探测到的电信号进行预处理；
分析模块，根据信号预处理模块的预处理信息确定人物接近于哪个探测模块，从而确定人物的位置，实现定位。
2.根据权利要求1所述的一种定位系统，其特征在于：所述探测模块为压力传感器、拾音器或热释电红外线传感器中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种定位系统，其特征在于：所述信号预处理模块包括低噪滤波电路、增益控制电路和AD采样电路。
4.一种定位系统的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)通过探测模块对采集区内的人物进行探测；
2)将探测信号输入到信号预处理模块内，信号预处理模块将接收到的电信号进行低噪滤波处理、增益控制处理和AD采样处理；
3)分析模块根据信号预处理模块的预处理信息确定人物接近于哪个探测模块，从而确定人物的位置，实现定位。
5.一种增强现实系统，其特征在于，包括：
虚拟现实单元；
驱动单元，用于驱动虚拟现实单元发生转动；
控制单元，与驱动单元连接用于控制驱动单元开启和关闭；
还包含有如权利要求1-3所述的定位系统。
6.根据权利要求5所述的一种增强现实系统，其特征在于：所述驱动单元和虚拟现实单元均位于采集区的正中央。
7.一种增强现实系统的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)根据定位系统的各个探测模块的位置测定驱动单元的转动角度，获得虚拟现实单元与探测模块位于同一直线的各个旋转角度；
2)将旋转角度写入控制单元内，通过编程的方法控制驱动单元的转动作业；
3)定位系统开始对采集区内的物体进行探测；
4)定位系统确定人物的位置后将信息反馈给控制单元，随后控制单元开启驱动单元根据预设的旋转角度，使得虚拟现实单元对着被探测到的人物。
8.根据权利要求7所述的一种增强现实系统的工作方法，其特征在于：所述转动角度包含有0°、36°、72°、108°、144°、180°、216°、252°、288°和324°。
9.根据权利要求7所述的一种增强现实系统的工作方法，其特征在于：所述定位系统的探测间隔为0.6-1.8s，所述定位系统一旦探测不到信息则件信息反馈给控制单元，控制单元驱动驱动单元进行复位。
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