CN115314700A - 控制设备的位置检测方法、定位系统以及可读存储介质 - Google Patents

控制设备的位置检测方法、定位系统以及可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种控制设备的位置检测方法、定位系统以及可读存储介质，其中，所述方法包括：获取第一时刻采集的第一检测图像，以及第二时刻采集的第二检测图像；根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述控制设备的转动向量；以及确定所述控制设备与所述检测设备之间的间隔距离变化量；根据所述转动向量和所述间隔距离变化量，确定所述控制设备的定位结果。通过在检测设备上拍摄放置于控制设备上经过特殊处理的检测图形的图像信息，辅助以麦克风定位技术，通过对采集的检测图形的图像信息进行处理并对数据进行分析和计算，提升了定位的精确度，从而实现控制设备的空间位置的实时计算和获取。

Description

控制设备的位置检测方法、定位系统以及可读存储介质
技术领域
本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种控制设备的位置检测方法、定位系统以及可读存储介质。
背景技术
目前，VR（Virtual Reality，VR）设备发展进入快车道，其越来越多的功能正不断改变着人们的生活方式，致力于给用户带来前所未有的沉浸式视觉体验。
在一些VR设备的交互方式中，用户通过与VR设备连接的手柄，和VR设备之间产生交互，这种交互的前提是VR设备能够精确定位到手柄的位置，才能够准确响应用户通过操控手柄发出的指令，并且，定位的精确度越高，VR设备与用户的交互动作则越丰富，用户的产品体验度也就越好。然而，目前的定位方式准确度较低，难以满足上述需求，因此需要在VR设备上实现更精确的定位。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种控制设备的位置检测方法，旨在解决如何结合拍摄图像和声波定位，从而提升定位精确度的问题。
为实现上述目的，本发明提供的一种控制设备的位置检测方法，所述方法包括：
获取第一时刻采集的第一检测图像，以及第二时刻采集的第二检测图像；
根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述控制设备的转动向量；以及
确定所述控制设备与所述检测设备之间的间隔距离变化量；
根据所述转动向量和所述间隔距离变化量，确定所述控制设备的定位结果。
可选地，所述根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述检测设备的转动向量的步骤之前，包括：
根据所述第一检测图像和/或所述第二检测图像，确定所述控制设备的几何中心区域；
根据所述几何中心区域确定所述检测设备在所述控制设备上的标定点，所述标定点相对于所述控制设备静止；
所述根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述控制设备的转动向量的步骤包括：
根据所述标定点在所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形之间的位置移动量，确定所述转动向量。
可选地，所述根据所述转动向量和所述间隔距离变化量，确定所述控制设备的定位结果的步骤包括：
根据所述转动向量，确定所述标定点在所述控制设备上的方位角变化量和仰角变化量，以及根据所述间隔距离变化量确定所述控制设备和所述检测设备之间的相对移动距离；
根据所述方位角变化量、仰角变化量和所述相对移动距离，确定所述控制设备的空间三维坐标；
根据所述空间三维坐标确定所述控制设备的定位结果。
可选地，所述检测设备上设置有声音定位系统，所述确定所述控制设备与所述检测设备之间的间隔距离变化量的步骤之前，包括：
基于所述声音定位系统，于所述第一时刻确定所述控制设备和所述检测设备之间的第一间隔距离，以及于所述第二时刻确定所述控制设备和所述检测设备之间的第二间隔距离；
所述确定所述控制设备与所述检测设备之间的间隔距离变化量的步骤包括：
根据所述第一间隔距离和所述第二间隔距离，确定所述控制设备与所述检测设备之间的间隔距离变化量。
可选地，所述控制设备为球形设备，所述检测图形包括经线和纬线，所述转动向量包括经线移动量和纬线移动量。
可选地，所述根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述控制设备的转动向量的步骤之前，包括：
确定所述控制设备的标定点；
所述根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述控制设备的转动向量的步骤包括：
根据所述第一检测图像，确定与所述标定点相邻的两条经线之间的第一经线距离，以及与所述标定点相邻的两条纬线之间的第一纬线距离；
根据所述第二检测图像，确定与所述标定点相邻的两条经线之间的第二经线距离，以及与所述标定点相邻的两条纬线之间的第二纬线距离；
根据所述第一经线距离和所述第二经线距离确定所述经线移动量，以及根据所述第一纬线距离和所述第二纬线距离确定所述纬线移动量。
可选地，所述根据所述转动向量和所述间隔距离变化量，确定所述控制设备的定位结果的步骤包括：
根据所述经线移动量和所述纬线移动量，确定所述标定点在所述球形设备上的弧长；
根据所述弧长的水平方向分量确定所述标定点在所述球形设备上的方位角变化量，以及根据所述弧长的竖直方向分量确定所述标定点在所述球形设备上的仰角变化量；
根据所述方位角变化量、所述仰角变化量、所述球形设备的半径和所述间隔距离变化量，确定所述球形设备的空间三维坐标；
根据所述空间三维坐标确定所述球形设备的定位结果。
可选地，所述根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述检测设备的转动向量的步骤之前，包括：
根据所述第一检测图像和/或所述第二检测图像，确定所述控制设备的视觉中心点，所述视觉中心点相对于所述检测设备静止；
所述根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述检测设备的转动向量的步骤包括：
根据所述第一检测图像和所述第二检测图像，确定所述视觉中心点在所述控制设备的检测图案上的位置移动量；
根据所述位置移动量确定所述转动向量。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种定位系统，所述定位系统包括：控制设备、检测设备、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的控制设备的位置检测程序，所述控制设备的位置检测程序被所述处理器执行时实现如上所述的控制设备的位置检测方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有控制设备的位置检测程序，所述控制设备的位置检测程序被处理器执行时实现如上所述的控制设备的位置检测方法的步骤。
本发明实施例提供一种控制设备的位置检测方法、定位系统以及可读存储介质，其中，所述方法包括：获取第一时刻采集的第一检测图像，以及第二时刻采集的第二检测图像；根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述控制设备的转动向量；以及确定所述控制设备与所述检测设备之间的间隔距离变化量；根据所述转动向量和所述间隔距离变化量，确定所述控制设备的定位结果。通过在检测设备上拍摄放置于控制设备上经过特殊处理的检测图形的图像信息，辅助以麦克风定位技术，通过对采集的检测图形的图像信息进行处理并对数据进行分析和计算，提升了定位的精确度，从而实现控制设备的空间位置的实时计算和获取。
附图说明
图1为本发明实施例涉及的控制设备的位置检测的硬件架构示意图；
图2为本发明控制设备的位置检测方法的第一实施例的流程示意图；
图3为本发明控制设备的位置检测方法的一具体实施方式中的定位系统的架构示意图；
图4为本发明控制设备的位置检测方法的一具体实施方式中的球形罩的示意图；
图5为本发明控制设备的位置检测方法的一具体实施方式中的线条交叉组成的图形示意图；
图6为本发明控制设备的位置检测方法的第二实施例的流程示意图；
图7为本发明控制设备的位置检测方法的第二实施例中步骤S40的细化流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
本申请提出一种通过采集不同时刻检测设备的图像并结合声音定位技术。通过在检测设备上拍摄放置于控制设备上经过特殊处理的检测图形的图像信息，辅助以麦克风定位技术，通过对采集的检测图形的图像信息进行处理并对数据进行分析和计算，从而实现控制设备的空间位置的实时计算和获取。
为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
作为一种实现方案，控制设备的位置检测方法的硬件架构可以如图1所示。
本发明实施例方案涉及的是控制设备的位置检测方法的硬件架构，所述硬件架构包括：处理器101，例如CPU，存储器102，通信总线103。其中，通信总线103用于实现这些组件之间的连接通信。
存储器102可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器（non-volatilememory），例如磁盘存储器。如图1所示，作为一种计算机可读存储介质的存储器102中可以包括控制设备的位置检测程序；而处理器101可以用于调用存储器102中存储的控制设备的位置检测程序，并执行以下操作：
获取第一时刻采集的第一检测图像，以及第二时刻采集的第二检测图像；
根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述控制设备的转动向量；以及
确定所述控制设备与所述检测设备之间的间隔距离变化量；
根据所述转动向量和所述间隔距离变化量，确定所述控制设备的定位结果。
在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的控制设备的位置检测程序，并执行以下操作：
根据所述第一检测图像和/或所述第二检测图像，确定所述控制设备的几何中心区域；
根据所述几何中心区域确定所述检测设备在所述控制设备上的标定点，所述标定点相对于所述控制设备静止；
所述根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述控制设备的转动向量的步骤包括：
根据所述标定点在所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形之间的位置移动量，确定所述转动向量。
在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的控制设备的位置检测程序，并执行以下操作：
根据所述转动向量，确定所述标定点在所述控制设备上的方位角变化量和仰角变化量，以及根据所述间隔距离变化量确定所述控制设备和所述检测设备之间的相对移动距离；
根据所述方位角变化量、仰角变化量和所述相对移动距离，确定所述控制设备的空间三维坐标；
根据所述空间三维坐标确定所述控制设备的定位结果。
在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的控制设备的位置检测程序，并执行以下操作：
基于所述声音定位系统，于所述第一时刻确定所述控制设备和所述检测设备之间的第一间隔距离，以及于所述第二时刻确定所述控制设备和所述检测设备之间的第二间隔距离；
所述确定所述控制设备与所述检测设备之间的间隔距离变化量的步骤包括：
根据所述第一间隔距离和所述第二间隔距离，确定所述控制设备与所述检测设备之间的间隔距离变化量。
在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的控制设备的位置检测程序，并执行以下操作：
确定所述控制设备的标定点；
所述根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述控制设备的转动向量的步骤包括：
根据所述第一检测图像，确定与所述标定点相邻的两条经线之间的第一经线距离，以及与所述标定点相邻的两条纬线之间的第一纬线距离；
根据所述第二检测图像，确定与所述标定点相邻的两条经线之间的第二经线距离，以及与所述标定点相邻的两条纬线之间的第二纬线距离；
根据所述第一经线距离和所述第二经线距离确定所述经线移动量，以及根据所述第一纬线距离和所述第二纬线距离确定所述纬线移动量。
在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的控制设备的位置检测程序，并执行以下操作：
根据所述经线移动量和所述纬线移动量，确定所述标定点在所述球形设备上的弧长；
根据所述弧长的水平方向分量确定所述标定点在所述球形设备上的方位角变化量，以及根据所述弧长的竖直方向分量确定所述标定点在所述球形设备上的仰角变化量；
根据所述方位角变化量、所述仰角变化量、所述球形设备的半径和所述间隔距离变化量，确定所述球形设备的空间三维坐标；
根据所述空间三维坐标确定所述球形设备的定位结果。
在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的控制设备的位置检测程序，并执行以下操作：
根据所述第一检测图像和/或所述第二检测图像，确定所述控制设备的视觉中心点，所述视觉中心点相对于所述检测设备静止；
所述根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述检测设备的转动向量的步骤包括：
根据所述第一检测图像和所述第二检测图像，确定所述视觉中心点在所述控制设备的检测图案上的位置移动量；
根据所述位置移动量确定所述转动向量。
基于上述基于定位技术的控制设备的位置检测方法的硬件架构，提出本发明控制设备的位置检测方法的实施例。
参照图2，在第一实施例中，所述控制设备的位置检测方法包括以下步骤：
步骤S10，获取第一时刻采集的第一检测图像，以及第二时刻采集的第二检测图像；
在本实施例中，首先在第一时刻通过在检测设备上设置拍摄装置，拍摄包含控制设备上的检测图形的检测图像，作为第一检测图像，在第二时刻再次拍摄包含控制设备上的检测图形的检测图像，作为第二检测图像。检测图形为经过特殊处理设置于检测设备表面的图像信息，这种图像信息表征为在空间中的任意位置被拍摄装置拍摄到的图像都是唯一的。
可选地，在一些实施方式中，检测图形可以为按照一定规律分布的线条，例如地球的经纬线。在另一些实施方式中，检测图形可以为一种经过特殊处理的光谱图，在空间中不同位置拍摄到的光谱图对应的颜色都不相同，当控制设备发生移动时，采集到的检测图像中的光谱颜色也不同。
需要说明的是，第一时刻和第二时刻之间的间隔时长是可以根据用户的实际需求而设定的。在一些实施方式中，第一时刻和第二时刻之间的间隔时长T1可以设置较短（例如，10ms-50ms），即，每间隔T1采集一次控制设备的检测图像，当设置较短的采集时间间隔时，可以提升本实施例中控制设备的位置检测方法的检测精确度；在另一些实施方式中，第一时刻和第二时刻之间的间隔时长T2可以设置较长（例如，100ms~400ms），即，每间隔T2采集一次控制设备的检测图像，当设置较长的采集时间间隔时，可以降低控制设备和/或检测设备的计算负荷和运行功耗。
示例性地，当用户在佩戴控制设备，检测设备于设定时间阈值内检测到控制设备的移动次数大于设定次数时，判断控制设备处于频繁移动状态，此时需要确保对控制设备的位置检测的精确度，因此将采样时间间隔调整为精确检测模式，在精确检测模式下，第一时刻和第二时刻之间的间隔时长可以为10ms~50ms；
示例性地，当用户在佩戴控制设备，检测设备于设定时间阈值内检测到控制设备的移动次数为小于或等于设定阈值时，判断控制设备处于常规移动状态，此时需要限制控制设备和/或检测设备的计算负荷和运行功耗，因此将采样时间间隔调整为常规检测模式，在常规检测模式下，第一时刻和第二时刻之间的间隔时长可以为100ms~400ms。
在另一些实施方式中，根据用户动作的起始时刻作为第一时刻，将用户动作的结束时刻作为第二时刻。可选地，可以在第一时刻和第二时刻之间进行多次检测。可选地，也可以在第一时刻和第二时刻之间进行一次检测。
示例性地，当检测到用户的动作幅度大于预设幅度阈值时，在第一时刻和第二时刻之间进行多次检测；当检测到用户的动作幅度小于或等于该幅度阈值时，在第一时刻和第二时刻之间进行一次检测。
可选地，在一些实施方式中，拍摄装置为视觉像机，检测设备为VR设备，控制设备为VR手柄。
步骤S20，根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述控制设备的转动向量；以及
步骤S30，确定所述控制设备与所述检测设备之间的间隔距离变化量；
在采集得到两个不同时刻的检测图像之后，对检测图像进行特征提取，提取得到第一检测图像和第二检测图像中的检测图形，根据检测图形确定出控制设备的转动向量，以及确定控制设备与检测设备之间的间隔距离变化量。
可选地，在一些实施方式中，首先提取检测图像中控制设备的几何中心区域，由于几何中心区域的面积较小，因此，该区域附近进行数据处理时将三维的几何中心区域当作二维的平面进行处理，将得到的平面区域的中心点作为检测设备在控制设备上的标定点。标定点会随着检测设备的移动而在检测设备上喷涂的检测图形上移动，需要说明的是，标定点的移动是相较于检测设备而言的相对移动，对于被检测是否发生移动的控制设备而言标定点是静止的，标定点都是其几何中心点。由于控制设备上喷涂的检测图形，在控制设备处于空间内的不同位置时，检测设备拍摄到的检测图像中，标定点在检测图形上的位置都是不同的，基于该原理，在第一时刻和第二时刻采集的两个图像之间标定点的移动量即为检测设备的转动向量。
可选地，在另一些实施方式中，也可以确定视觉中心点的移动量来确定检测设备的转动向量。视觉中心点与标定点的区别在于，视觉中心点相对于检测设备静止，而随着控制设备的移动而移动。由于视觉中心点相对于检测设备静止，且检测设备在本实施例中也是静止的，因此可以以检测设备为原点建立大地坐标系，确定出视觉中心点的坐标，然后根据坐标的变化量，确定出控制设备的转动向量。
可选地，可以通过设置在检测设备上的声音定位系统来确定控制设备与检测设备之间的间隔距离变化量。在控制设备的内部设有扬声器，在检测设备上设置有麦克风接收装置，用于接收来自控制设备内部的扬声器发出的声音。扬声器和麦克风接收装置组成声音定位系统，可以确定出检测设备和控制设备之间的间隔距离，在第一时刻采集到当前检测设备和控制设备之间的第一间隔距离（即最短直线距离），在第二时刻采集到当前检测设备和控制设备之间的第二间隔距离，根据第一间隔距离和第二间隔距离之间的距离变化量即可求出间隔距离变化量。需要说明的是，由于确定间隔距离变化量的执行模块和确定转动向量的执行模块不同，因此确定间隔距离变化量这一步骤，与步骤S10和步骤S20之间的执行顺序不做限定，在另一些实施方式中，可以在获取到检测图像的同时或之后确定间隔距离变化量，也可以确定间隔距离变化量后再确定转动向量。
步骤S40，根据所述转动向量和所述间隔距离变化量，确定所述控制设备的定位结果。
在确定出间隔距离变化量和转动向量之后，根据转动向量确定出标定点在检测设备上的方位角变化量和仰角变化量，根据间隔距离变化量确定控制设备和检测设备之间的相对移动距离，通过方位角变化量、仰角变化量和相对移动距离，得到控制设备的标定点在球坐标系中的球坐标参数，然后将球坐标参数转换为空间三维坐标参数，根据空间三维坐标参数即可得到控制设备的定位结果。
可选地，在确定出定位结果之后，为了避免用户在使用控制设备的过程中距离检测设备较远，出现检测设备拍摄不到控制设备或者拍摄后识别不出控制设备上的检测图形等情况，可以设置有检测区域，当定位结果位于检测区域之外时，向控制设备输出预警提示，以提示用户不要距离检测设备太远。
在本实施例提供的技术方案中，通过在检测设备上拍摄放置于控制设备上经过特殊处理的检测图形的图像信息，辅助以麦克风定位技术，通过对采集的检测图形的图像信息进行处理并对数据进行分析和计算，提升了定位的精确度，从而实现控制设备的空间位置的实时计算和获取。
作为一种实现方案，定位系统可以如图3所示，参照图3，在该定位系统中，检测设备为VR设备E，控制设备为两个带有球形罩的球形VR手柄，检测图形为按照一定规律分布的线条（类似于经纬线）。VR设备E的左侧，放置有一个视觉像机V1（这里进行说明：左侧放置的摄像头，用于检测左手手柄，右手手柄的检测，需要VR设备E的右侧安装同样的摄像头，其检测方法和左手手柄检测类似，因此这里仅选取左侧手柄为例进行说明），用于检测位于手柄上球形罩S表面的信息。
参照图4，图4为该定位系统中带有的经纬线条的球形罩S的放大图，球形罩S表面喷涂有按照一定规律分布的线条（类似于地球的经纬线），这些线条交叉组成的图形（如图5所示）决定了球形罩S在空间中的任意位置被视觉像机拍摄到的图像都是唯一的。
在球形罩S内部球心位置上，放置了扬声器SPK1。在VR设备E左侧适当位置上，放置4路麦克风MIC1-MIC4，用来接收来自球形罩S内部SPK1所发出的声音，其和VR设备E处的MIC1-MIC4组成声音定位系统，用以计算球形罩S距离VR设备E的直线距离。
通过上述元件和设备布局，VR设备E上的视觉像机在任意位置拍摄到球形罩的图像信息唯一，结合MIC定位测距技术，通过图像处理、空间位置解算、数据运算和处理等，就可以得出VR设备手柄在空间中的位置信息。
参照图6，在第二实施例中，基于第一实施例，所述步骤S20之前，包括：
步骤S50，确定所述控制设备的标定点；
所述步骤S20包括：
步骤S21，根据所述第一检测图像，确定与所述标定点相邻的两条经线之间的第一经线距离，以及与所述标定点相邻的两条纬线之间的第一纬线距离；
步骤S22，根据所述第二检测图像，确定与所述标定点相邻的两条经线之间的第二经线距离，以及与所述标定点相邻的两条纬线之间的第二纬线距离；
步骤S23，根据所述第一经线距离和所述第二经线距离确定所述经线移动量，以及根据所述第一纬线距离和所述第二纬线距离确定所述纬线移动量。
可选地，本实施例提供一种基于上述定位系统的转动向量的确定方法。由于检测设备为球形设备，因此转动向量可以定义为纬线移动量和经线移动量。
示例性地，在T1时刻（即第一时刻），视觉像机V1距离球形罩S的距离D1通过MIC定位方式获取。视觉像机V1此时拍摄到球形罩S表面图像（即第一检测图像），提取球形罩中心点S1（即标定点）附近的图像信息进行处理。由于中心点附近区域面积较小，因此，该区域附近进行数据处理时当做平面进行处理。考虑中心点可能落在“径线”和“纬线”之上，也可能落在“径线”和“纬线”的交界处，因此，这里进行统一定义，若中心点落在“径线”和“纬线”交界区域，则选取交界区域的“径线”和“纬线”为所分析的区域；如果中心点落在“径线”或“纬线”上，或者是其交界处，则选取中心点所在处“径线”右侧和“纬线”上侧的交界区域为所分析的区域。基于上述原理，确定出图像中心点S1与两相邻“径线”距离之间的第一经线距离L1，以及两相邻“纬线”之间的第一纬线距离W1。
同理，在T2时刻（即第二时刻），VR手柄移动一个新的位置，视觉像机V1此时拍摄到球形罩S表面图像（即第二检测图像），确定出图像中心点S2与两相邻“径线”距离之间的第二经线距离L2，以及两相邻“纬线”之间的第一纬线距离W2。
通过计算得出的S2点处“径线”距离L2和“纬线”距离W2，就可以得出从T1时刻到T2时刻，S2点相对于S1点的经线移动量和纬线移动量。
其中，参照图7，所述步骤S40包括：
步骤S41，根据所述经线移动量和所述纬线移动量，确定所述标定点在所述球形设备上的弧长；
步骤S42，根据所述弧长的水平方向分量确定所述标定点在所述球形设备上的方位角变化量，以及根据所述弧长的竖直方向分量确定所述标定点在所述球形设备上的仰角变化量；
步骤S43，根据所述方位角变化量、所述仰角变化量、所述球形设备的半径和所述间隔距离变化量，确定所述球形设备的空间三维坐标；
步骤S44，根据所述空间三维坐标确定所述球形设备的定位结果。
可选地，在确定出纬线移动量和经线移动量之后，通过纬线移动量和经线移动量计算得出从S1点到S2点移动的球面距离l（即弧长l），弧长l可以分解为沿着竖直方向和水平方向的分量，竖直方向的分量反映的是仰角θ的变化量，水平方向的分量反映的是方位角ψ的变化量。此时方位角ψ、仰角θ、以及球形罩S的半径r（r=视觉像机V1距离球形罩S的距离D）均为已知，根据球坐标和空间三维坐标转换公式，可以计算出球形罩S表面上任意点的三维坐标。
需要说明的是由于声波定位系统的存在，可以实时计算位于VR手柄上SPK1所在点处空间坐标及其距离VR设备E上视觉像机V1的距离R。由于视觉像机V1和其所拍摄的球形罩S中心点S1或点S2处于同一直线上，因此，VR手柄从T1-T2时刻移动一个位置以后，视觉像机相对移动的方位角和仰角和从球形罩上点S1到点S2移动的方位角ψ和仰角θ相同，因此根据上述球坐标和三维坐标转换公式，就可以计算得出VR手柄移动后的空间三维坐标。
在本实施例提供的技术方案中，通过放置在VR设备上的视觉像机拍摄放置于VR设备手柄上经过特殊处理的球形罩表面的图像信息，辅助以MIC定位技术，通过对视觉像机采集的球形罩表面的图像信息进行处理并对数据进行分析和计算，从而实现VR设备手柄空间位置的实时计算和获取。
此外，本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序包括程序指令，计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该程序指令被定位系统中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。
因此，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有控制设备的位置检测程序，所述控制设备的位置检测程序被处理器执行时实现如上实施例所述的控制设备的位置检测方法的各个步骤。
其中，所述计算机可读存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机可读存储介质。
需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个计算机可读存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种控制设备的位置检测方法，其特征在于，应用于检测设备，所述控制设备设置有检测图形，所述方法包括：
获取第一时刻采集的第一检测图像，以及第二时刻采集的第二检测图像；
根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述控制设备的转动向量；以及
确定所述控制设备与所述检测设备之间的间隔距离变化量；
根据所述转动向量和所述间隔距离变化量，确定所述控制设备的定位结果。
2.如权利要求1所述的控制设备的位置检测方法，其特征在于，所述根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述检测设备的转动向量的步骤之前，包括：
根据所述第一检测图像和/或所述第二检测图像，确定所述控制设备的几何中心区域；
根据所述几何中心区域确定所述检测设备在所述控制设备上的标定点，所述标定点相对于所述控制设备静止；
所述根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述控制设备的转动向量的步骤包括：
根据所述标定点在所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形之间的位置移动量，确定所述转动向量。
3.如权利要求2所述的控制设备的位置检测方法，其特征在于，所述根据所述转动向量和所述间隔距离变化量，确定所述控制设备的定位结果的步骤包括：
根据所述转动向量，确定所述标定点在所述控制设备上的方位角变化量和仰角变化量，以及根据所述间隔距离变化量确定所述控制设备和所述检测设备之间的相对移动距离；
根据所述方位角变化量、仰角变化量和所述相对移动距离，确定所述控制设备的空间三维坐标；
根据所述空间三维坐标确定所述控制设备的定位结果。
4.如权利要求1所述的控制设备的位置检测方法，其特征在于，所述检测设备上设置有声音定位系统，所述确定所述控制设备与所述检测设备之间的间隔距离变化量的步骤之前，包括：
基于所述声音定位系统，于所述第一时刻确定所述控制设备和所述检测设备之间的第一间隔距离，以及于所述第二时刻确定所述控制设备和所述检测设备之间的第二间隔距离；
所述确定所述控制设备与所述检测设备之间的间隔距离变化量的步骤包括：
根据所述第一间隔距离和所述第二间隔距离，确定所述控制设备与所述检测设备之间的间隔距离变化量。
5.如权利要求1所述的控制设备的位置检测方法，其特征在于，所述控制设备为球形设备，所述检测图形包括经线和纬线，所述转动向量包括经线移动量和纬线移动量。
6.如权利要求5所述的控制设备的位置检测方法，其特征在于，所述根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述控制设备的转动向量的步骤之前，包括：
确定所述控制设备的标定点；
所述根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述控制设备的转动向量的步骤包括：
根据所述第一检测图像，确定与所述标定点相邻的两条经线之间的第一经线距离，以及与所述标定点相邻的两条纬线之间的第一纬线距离；
根据所述第二检测图像，确定与所述标定点相邻的两条经线之间的第二经线距离，以及与所述标定点相邻的两条纬线之间的第二纬线距离；
根据所述第一经线距离和所述第二经线距离确定所述经线移动量，以及根据所述第一纬线距离和所述第二纬线距离确定所述纬线移动量。
7.如权利要求6所述的控制设备的位置检测方法，其特征在于，所述根据所述转动向量和所述间隔距离变化量，确定所述控制设备的定位结果的步骤包括：
根据所述经线移动量和所述纬线移动量，确定所述标定点在所述球形设备上的弧长；
根据所述弧长的水平方向分量确定所述标定点在所述球形设备上的方位角变化量，以及根据所述弧长的竖直方向分量确定所述标定点在所述球形设备上的仰角变化量；
根据所述方位角变化量、所述仰角变化量、所述球形设备的半径和所述间隔距离变化量，确定所述球形设备的空间三维坐标；
根据所述空间三维坐标确定所述球形设备的定位结果。
8.如权利要求1所述的控制设备的位置检测方法，其特征在于，所述根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述检测设备的转动向量的步骤之前，包括：
根据所述第一检测图像和/或所述第二检测图像，确定所述控制设备的视觉中心点，所述视觉中心点相对于所述检测设备静止；
所述根据所述第一检测图像和所述第二检测图像中的所述检测图形，确定所述检测设备的转动向量的步骤包括：
根据所述第一检测图像和所述第二检测图像，确定所述视觉中心点在所述控制设备的检测图案上的位置移动量；
根据所述位置移动量确定所述转动向量。
9.一种定位系统，其特征在于，所述定位系统包括：控制设备、检测设备、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的控制设备的位置检测程序，所述控制设备的位置检测程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的控制设备的位置检测方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有控制设备的位置检测程序，所述控制设备的位置检测程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的控制设备的位置检测方法的步骤。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105183148A (zh) * 2015-08-03 2015-12-23 众景视界（北京）科技有限公司 用于头戴式智能设备的平移检测方法及平移检测装置
WO2016072625A1 (ko) * 2014-11-03 2016-05-12 주식회사 넥스파시스템 영상방식을 이용한 주차장의 차량 위치 확인 시스템 및 그 제어방법
CN110598559A (zh) * 2019-08-15 2019-12-20 深圳和而泰家居在线网络科技有限公司 检测运动方向的方法、装置、计算机设备和存储介质
CN111178317A (zh) * 2020-01-06 2020-05-19 广东博智林机器人有限公司 检测定位方法、系统、装置、电子设备及存储介质
CN111288967A (zh) * 2020-01-19 2020-06-16 广州翰南工程技术有限公司 一种基于机器视觉的远距离高精度位移检测方法
WO2022027611A1 (zh) * 2020-08-07 2022-02-10 苏州珊口智能科技有限公司 移动机器人的定位方法、构建地图的方法及移动机器人

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016072625A1 (ko) * 2014-11-03 2016-05-12 주식회사 넥스파시스템 영상방식을 이용한 주차장의 차량 위치 확인 시스템 및 그 제어방법
CN105183148A (zh) * 2015-08-03 2015-12-23 众景视界（北京）科技有限公司 用于头戴式智能设备的平移检测方法及平移检测装置
CN110598559A (zh) * 2019-08-15 2019-12-20 深圳和而泰家居在线网络科技有限公司 检测运动方向的方法、装置、计算机设备和存储介质
CN111178317A (zh) * 2020-01-06 2020-05-19 广东博智林机器人有限公司 检测定位方法、系统、装置、电子设备及存储介质
CN111288967A (zh) * 2020-01-19 2020-06-16 广州翰南工程技术有限公司 一种基于机器视觉的远距离高精度位移检测方法
WO2022027611A1 (zh) * 2020-08-07 2022-02-10 苏州珊口智能科技有限公司 移动机器人的定位方法、构建地图的方法及移动机器人

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