CN115496798A - 用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法和系统 - Google Patents

用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法和系统 Download PDF

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CN115496798A
CN115496798A CN202211390715.3A CN202211390715A CN115496798A CN 115496798 A CN115496798 A CN 115496798A CN 202211390715 A CN202211390715 A CN 202211390715A CN 115496798 A CN115496798 A CN 115496798A
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Abstract

本发明提供了一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法和系统，涉及虚拟现实技术领域。本发明针对现有技术只能将各个操作员定位在同一初始位置，需要用户自行操作才能移动至对应操作设备的问题，设计了一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法，先通过虚拟现实设备采集的标识物的图像，并基于所述标识物的图像构建标识坐标系，进而得到标识坐标系与虚拟场景坐标系的变换关系，再根据操作员对应的操作设备在虚拟场景坐标系中的位置，得到操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系，最后根据位置关系即可将操作员的位置设置在对应的操作设备处，无需操作员手动移动至操作设备处。

Description

用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法和系统
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法和系统。
背景技术
现实中系留气球装备的放飞、回收等操作需要多人协同进行较为精细、复杂的操作，且人与人之间的站位相隔较远，沟通困难，易造成操作失误，进而引发事故，需要提前对用户进行模拟训练，目前，基于虚拟现实环境的模拟训练已经较为成熟，能够实现多人协同模拟训练。
现有的基于虚拟现实的模拟训练系统在用户登录系统后，会将用户统一放置在一个固定的预设点上，这样就需要用户通过手柄进行操控移动至对应的操控位置上，导致使用过程繁琐。
因此，亟需一种能够快速将各个操作员协同定位至对应操作设备的方案以方便使用。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法和系统，解决了在虚拟现实环境下如何快速将各个操作员协同定位至对应操作设备的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
第一方面，提供了一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法，该方法包括：
获取由各个操作员佩戴的虚拟现实设备采集的标识物的图像；
基于所述标识物的图像构建标识坐标系，获取操作员头部在标识坐标系下的坐标；并获取标识坐标系与多名操作员共用的虚拟场景坐标系的第一变换关系；
基于所述第一变换关系获取操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标；
获取操作员对应的操作设备以及各个操作设备的虚拟模型在所述虚拟场景坐标系下的坐标；
基于操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标以及操作员对应的操作设备在虚拟场景坐标系下的坐标获取操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系；
基于所述操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系将操作员的虚拟模型放置在对应的操作设备在虚拟场景坐标系下的坐标上。
进一步的，所述标识物为一个边长为a的立方体，且在立方体相互邻接的三个端面上分别设置有一个ArUco标识。
进一步的，所述基于所述标识物的图像构建标识坐标系，获取操作员头部在标识坐标系下的坐标；并获取标识坐标系与多名操作员共用的虚拟场景坐标系的第一变换关系，包括：
获取每个ArUco标识对应的标识坐标系
Figure 544218DEST_PATH_IMAGE001
，i=1,2,3；
获取操作员头部在标识坐标系下的坐标
Figure 400179DEST_PATH_IMAGE002
，i=1,2,3；
获取各个标识坐标系
Figure 973243DEST_PATH_IMAGE001
与多名操作员共用的虚拟场景坐标系的第一变换关系；所述虚拟场景坐标系的原点与标识物中心对应且虚拟场景坐标系的坐标轴与标识物端面垂直；
且基于所述第一变换关系获取操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标
Figure 598259DEST_PATH_IMAGE003
，包括：
基于操作员头部在标识坐标系下的坐标
Figure 660893DEST_PATH_IMAGE004
和对应的第一变换关系得到第一变换关系对应的操作员头部在虚拟场景坐标系
Figure 738570DEST_PATH_IMAGE005
，i=1,2,3；
对各个第一变换关系对应的操作员头部在虚拟场景坐标系
Figure 383834DEST_PATH_IMAGE005
求均值，作为操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标
Figure 597778DEST_PATH_IMAGE003
。
进一步的，所述获取操作员对应的操作设备以及各个操作设备的虚拟模型在所述虚拟场景坐标系下的坐标，包括：
获取操作员的岗位信息，并基于岗位信息获取操作员对应的操作设备；
获取操作设备与虚拟场景坐标系
Figure 34575DEST_PATH_IMAGE006
的第二变换关系；
基于第二变换关系获取操作设备的虚拟模型在虚拟场景坐标系
Figure 599549DEST_PATH_IMAGE006
下的坐标。
第二方面，提供了一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位系统，该系统包括：
标识物的图像获取模块，用于获取由各个操作员佩戴的虚拟现实设备采集的标识物的图像；
第一变换关系获取模块，用于基于所述标识物的图像构建标识坐标系，获取操作员头部在标识坐标系下的坐标；并获取标识坐标系与多名操作员共用的虚拟场景坐标系的第一变换关系；
虚拟场景坐标获取模块，用于基于所述第一变换关系获取操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标；
操作设备坐标获取模块，用于获取操作员对应的操作设备以及各个操作设备的虚拟模型在所述虚拟场景坐标系下的坐标；
位置关系获取模块，用于基于操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标以及操作员对应的操作设备在虚拟场景坐标系下的坐标获取操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系；
模型位置控制模块，用于基于所述操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系将操作员的虚拟模型放置在对应的操作设备在虚拟场景坐标系下的坐标上。
进一步的，所述标识物为一个边长为a的立方体，且在立方体相互邻接的三个端面上分别设置有一个ArUco标识。
进一步的，所述基于所述标识物的图像构建标识坐标系，获取操作员头部在标识坐标系下的坐标；并获取标识坐标系与多名操作员共用的虚拟场景坐标系的第一变换关系，包括：
获取每个ArUco标识对应的标识坐标系
Figure 311153DEST_PATH_IMAGE001
，i=1,2,3；
获取操作员头部在标识坐标系下的坐标
Figure 910761DEST_PATH_IMAGE002
，i=1,2,3；
获取各个标识坐标系
Figure 252881DEST_PATH_IMAGE001
与多名操作员共用的虚拟场景坐标系的第一变换关系；所述虚拟场景坐标系的原点与标识物中心对应且虚拟场景坐标系的坐标轴与标识物端面垂直；
且基于所述第一变换关系获取操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标
Figure 305151DEST_PATH_IMAGE003
，包括：
基于操作员头部在标识坐标系下的坐标
Figure 23708DEST_PATH_IMAGE004
和对应的第一变换关系得到第一变换关系对应的操作员头部在虚拟场景坐标系
Figure 274561DEST_PATH_IMAGE005
，i=1,2,3；
对各个第一变换关系对应的操作员头部在虚拟场景坐标系
Figure 53161DEST_PATH_IMAGE005
求均值，作为操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标
Figure 327147DEST_PATH_IMAGE003
。
进一步的，所述获取操作员对应的操作设备以及各个操作设备的虚拟模型在所述虚拟场景坐标系下的坐标，包括：
获取操作员的岗位信息，并基于岗位信息获取操作员对应的操作设备；
获取操作设备与虚拟场景坐标系
Figure 849396DEST_PATH_IMAGE006
的第二变换关系；
基于第二变换关系获取操作设备的虚拟模型在虚拟场景坐标系
Figure 158017DEST_PATH_IMAGE006
下的坐标。
（三）有益效果
本发明提供了一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法和系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：
1)本发明针对现有技术只能将各个操作员定位在同一初始位置，需要用户自行操作才能移动至对应操作设备的问题，设计了一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法，先通过虚拟现实设备采集的标识物的图像，并基于所述标识物的图像构建标识坐标系，进而得到标识坐标系与虚拟场景坐标系的变换关系，再根据操作员对应的操作设备在虚拟场景坐标系中的位置，得到操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系，最后根据位置关系即可将操作员的位置设置在对应的操作设备处，无需操作员手动移动至操作设备处。
附图说明
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，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为本发明实施例的流程图；
图2为本发明实施例的标识物的三个端面对应的标识坐标系的示意图；
图3为本发明实施例的虚拟场景坐标系与标识物的位置关系示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例通过提供一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法和系统，解决了在虚拟现实环境下如何快速将各个操作员协同定位至对应操作设备的问题。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1：
如图1所示，本发明提供了一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法，该方法由计算机执行，该方法包括：
获取由各个操作员佩戴的虚拟现实设备采集的标识物的图像；
基于所述标识物的图像构建标识坐标系，获取操作员头部在标识坐标系下的坐标，并获取标识坐标系与多名操作员共用的虚拟场景坐标系的第一变换关系；
基于所述第一变换关系获取操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标；
获取操作员对应的操作设备以及各个操作设备的虚拟模型在所述虚拟场景坐标系下的坐标；
基于操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标以及操作员对应的操作设备在虚拟场景坐标系下的坐标获取操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系。
基于所述操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系将操作员的虚拟模型放置在对应的操作设备在虚拟场景坐标系下的坐标上。
本实施例的有益效果为：
针对现有技术只能将各个操作员定位在同一初始位置，需要用户自行操作才能移动至对应操作设备的问题，设计了一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法，先通过虚拟现实设备采集的标识物的图像，并基于所述标识物的图像构建标识坐标系，进而得到标识坐标系与虚拟场景坐标系的变换关系，再根据操作员对应的操作设备在虚拟场景坐标系中的位置，得到操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系，最后根据位置关系即可将操作员的位置设置在对应的操作设备处，无需操作员手动移动至操作设备处。
下面以虚拟现实环境下系留气球装备的操作员训练场景为例，对本发明实施例的实现过程进行详细说明：
在本实施例的场景中，系留气球装备包含了若干个操作岗位，例如，在防护舱外部的岗位：轨道操作岗位、缆绳放飞岗位；防护舱内部的岗位：操作台岗位、动力驱动岗位。
而处于异地的多名系留气球装备的操作员的头部均佩戴有现有的虚拟现实设备；操作员通过虚拟现实设备进入虚拟场景，并在虚拟场景中对操作岗位对应的操作设备进行操作，且在每个操作员所在的操作现场都放置有一个相同的标识物。
因此，用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法包括：
S1、获取由各个操作员佩戴的虚拟现实设备采集的标识物的图像。
在具体实施时，标识物的图像则通过佩戴的虚拟现实设备上的摄像头拍摄得到，为了后续定位的准确，所述标识物可设置为一个边长为a的立方体，在其相互邻接的三个端面上分别设置有一个ArUco标识。ArUco标识是一个由二进制矩阵组成的正方形标记。它由一个宽黑色边框和一个内部的二进制矩阵组成。
且拍摄的标识物的图像中最多可包含三个端面的图像。
S2、基于所述标识物的图像构建标识坐标系
Figure 107519DEST_PATH_IMAGE001
，获取操作员头部在标识坐标系下的坐标，并获取标识坐标系与多名操作员共用的虚拟场景坐标系
Figure 665539DEST_PATH_IMAGE006
的第一变换关系。
在具体实施时，为了后续定位的准确，在获取到上述的包含三个端面的标识物的图像后，采用如下步骤：
S2.1、通过OpenCV提供的API来实现3个ArUco标识对应的坐标轴的绘制，如图2所示，每个ArUco标识均对应一个标识坐标系
Figure 991478DEST_PATH_IMAGE007
对应各个ArUco标识（即图2中的①②③），根据每个标识坐标系
Figure 889027DEST_PATH_IMAGE001
，都可以获取一个操作员头部在该标识坐标系下的坐标。
S2.2、获取三个标识坐标系
Figure 9430DEST_PATH_IMAGE001
与同一个虚拟场景坐标系
Figure 520658DEST_PATH_IMAGE006
的第一变换关系。
在具体实施时，为了便于计算，如图3所示，所述虚拟场景坐标系的原点与标识物中心对应且虚拟场景坐标系的坐标轴与标识物端面垂直。
举例说明：
假设标识坐标系
Figure 181446DEST_PATH_IMAGE001
如图2所示，虚拟场景坐标系
Figure 199081DEST_PATH_IMAGE006
，如图3所示，操作员头部在各个
Figure 755964DEST_PATH_IMAGE001
下的坐标为
Figure 226260DEST_PATH_IMAGE002
，i=1,2,3；
则三个标识坐标系
Figure 628422DEST_PATH_IMAGE001
与同一个虚拟场景坐标系
Figure 562880DEST_PATH_IMAGE006
的第一变换关系可表示为：
Figure 290665DEST_PATH_IMAGE008
其中，
Figure 451519DEST_PATH_IMAGE009
表示将标识坐标系
Figure 719689DEST_PATH_IMAGE010
下的坐标
Figure 711916DEST_PATH_IMAGE011
变换为虚拟场景坐标系
Figure 79443DEST_PATH_IMAGE006
下的坐标；
表示将标识坐标系
Figure 789910DEST_PATH_IMAGE012
下的坐标
Figure 799455DEST_PATH_IMAGE013
变换为虚拟场景坐标系
Figure 646188DEST_PATH_IMAGE006
下的坐标；
Figure 512513DEST_PATH_IMAGE014
表示将标识坐标系
Figure 444697DEST_PATH_IMAGE015
下的坐标
Figure 257932DEST_PATH_IMAGE016
变换为虚拟场景坐标系
Figure 959172DEST_PATH_IMAGE006
下的坐标。
S3、基于所述第一变换关系获取操作员头部在虚拟场景坐标系
Figure 925292DEST_PATH_IMAGE006
下的坐标
Figure 610351DEST_PATH_IMAGE017
。
在具体实施时，对三个变换后的坐标
Figure 961698DEST_PATH_IMAGE009
、
Figure 579761DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 725572DEST_PATH_IMAGE014
求均值，得到操作员头部在虚拟场景坐标系
Figure 632348DEST_PATH_IMAGE006
下的坐标
Figure 521806DEST_PATH_IMAGE003
；同理，还可以得到头部在虚拟场景坐标系
Figure 197638DEST_PATH_IMAGE006
下的头部姿态向量
Figure 576667DEST_PATH_IMAGE017
；
其中，坐标
Figure 970739DEST_PATH_IMAGE003
的计算方法为：
Figure 663889DEST_PATH_IMAGE019
显然，本实施还可使用单个ArUco标识构建虚拟场景坐标系
Figure 194227DEST_PATH_IMAGE006
，但通过上述步骤得到的坐标
Figure 947420DEST_PATH_IMAGE003
比单个坐标系构建的虚拟场景坐标系得到的坐标更为准确。
S4、获取操作员对应的操作设备以及各个操作设备的虚拟模型在所述虚拟场景坐标系下的坐标。
在具体实施时，可先获取操作员的岗位信息，基于岗位信息获取操作员对应的操作设备。显然，可在各个操作员进入系统后由操作员选择各自的岗位；进而获取到对应的操作设备；
获取操作设备的虚拟模型在所述虚拟场景坐标系下的坐标可以通过预先设定操作设备与虚拟场景坐标系
Figure 359947DEST_PATH_IMAGE006
的第二变换关系，再根据第二变换关系可获取到操作设备的虚拟模型在虚拟场景坐标系
Figure 856787DEST_PATH_IMAGE006
下的坐标，且虚拟模型在虚拟场景坐标系
Figure 507211DEST_PATH_IMAGE006
下的坐标可以进一步为操作员对应的预设操作位置。
例如，在虚拟场景中设定一个预设点，该预设点设置为虚拟场景坐标系
Figure 165726DEST_PATH_IMAGE006
的原点，这样就可以得到虚拟模型在虚拟场景坐标系
Figure 534390DEST_PATH_IMAGE006
下的坐标。
S5、基于操作员头部在虚拟场景坐标系
Figure 569342DEST_PATH_IMAGE006
下的坐标
Figure 871010DEST_PATH_IMAGE003
以及操作员对应的操作设备在虚拟场景坐标系
Figure 963076DEST_PATH_IMAGE006
下的坐标获取操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系。
在具体实施时，根据虚拟场景坐标系
Figure 287878DEST_PATH_IMAGE006
下操作员头部和操作设备在前面步骤中已经获取，根据空间中两点即可确定需要移动的方向和位移量。
S6、基于所述操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系将操作员的虚拟模型放置在对应的操作设备在虚拟场景坐标系
Figure 126521DEST_PATH_IMAGE006
下的坐标上。
通过上述步骤，即可实现多位异地的操作员进入系统后无需手动调整，就能自动定位在虚拟场景中对应的岗位位置上。
实施例2：
一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位系统，该系统包括：
标识物的图像获取模块，用于获取由各个操作员佩戴的虚拟现实设备采集的标识物的图像；
第一变换关系获取模块，用于基于所述标识物的图像构建标识坐标系，获取操作员头部在标识坐标系下的坐标；并获取标识坐标系与多名操作员共用的虚拟场景坐标系的第一变换关系；
虚拟场景坐标获取模块，用于基于所述第一变换关系获取操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标；
操作设备坐标获取模块，用于获取操作员对应的操作设备以及各个操作设备的虚拟模型在所述虚拟场景坐标系下的坐标；
位置关系获取模块，用于基于操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标以及操作员对应的操作设备在虚拟场景坐标系下的坐标获取操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系；
模型位置控制模块，用于基于所述操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系将操作员的虚拟模型放置在对应的操作设备在虚拟场景坐标系下的坐标上。
可理解的是，本发明实施例提供的用于系留气球装备模拟训练的协同定位系统与上述用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法相对应，其有关内容的解释、举例、有益效果等部分可以参考用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法中的相应内容，此处不再赘述。
综上所述，与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
1)针对现有技术只能将各个操作员定位在同一初始位置，需要用户自行操作才能移动至对应操作设备的问题，设计了一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法，先通过虚拟现实设备采集的标识物的图像，并基于所述标识物的图像构建标识坐标系，进而得到标识坐标系与虚拟场景坐标系的变换关系，再根据操作员对应的操作设备在虚拟场景坐标系中的位置，得到操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系，最后根据位置关系即可将操作员的位置设置在对应的操作设备处，无需操作员手动移动至操作设备处。
需要说明的是，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各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。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。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法，其特征在于，该方法包括：
获取由各个操作员佩戴的虚拟现实设备采集的标识物的图像；
基于所述标识物的图像构建标识坐标系，获取操作员头部在标识坐标系下的坐标；并获取标识坐标系与多名操作员共用的虚拟场景坐标系的第一变换关系；
基于所述第一变换关系获取操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标；
获取操作员对应的操作设备以及各个操作设备的虚拟模型在所述虚拟场景坐标系下的坐标；
基于操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标以及操作员对应的操作设备在虚拟场景坐标系下的坐标获取操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系；
基于所述操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系将操作员的虚拟模型放置在对应的操作设备在虚拟场景坐标系下的坐标上。
2.如权利要求1所述的一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法，其特征在于，所述标识物为一个边长为a的立方体，且在立方体相互邻接的三个端面上分别设置有一个ArUco标识。
3.如权利要求2所述的一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法，其特征在于，所述基于所述标识物的图像构建标识坐标系，获取操作员头部在标识坐标系下的坐标；并获取标识坐标系与多名操作员共用的虚拟场景坐标系的第一变换关系，包括：
获取每个ArUco标识对应的标识坐标系
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，i=1,2,3；
获取操作员头部在标识坐标系下的坐标
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，i=1,2,3；
获取各个标识坐标系
Figure 908747DEST_PATH_IMAGE002
与多名操作员共用的虚拟场景坐标系的第一变换关系；且所述虚拟场景坐标系的原点与标识物中心对应且虚拟场景坐标系的坐标轴与标识物端面垂直；
且基于所述第一变换关系获取操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，包括：
基于操作员头部在标识坐标系下的坐标
Figure DEST_PATH_IMAGE008
和对应的第一变换关系得到第一变换关系对应的操作员头部在虚拟场景坐标系
Figure DEST_PATH_IMAGE010
，i=1,2,3；
对各个第一变换关系对应的操作员头部在虚拟场景坐标系
Figure 129513DEST_PATH_IMAGE010
求均值，作为操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标
Figure 404899DEST_PATH_IMAGE006
。
4.如权利要求1所述的一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位方法，其特征在于，所述获取操作员对应的操作设备以及各个操作设备的虚拟模型在所述虚拟场景坐标系下的坐标，包括：
获取操作员的岗位信息，并基于岗位信息获取操作员对应的操作设备；
获取操作设备与虚拟场景坐标系的第二变换关系；
基于第二变换关系获取操作设备的虚拟模型在虚拟场景坐标系下的坐标。
5.一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位系统，其特征在于，该系统包括：
标识物的图像获取模块，用于获取由各个操作员佩戴的虚拟现实设备采集的标识物的图像；
第一变换关系获取模块，用于基于所述标识物的图像构建标识坐标系，获取操作员头部在标识坐标系下的坐标；并获取标识坐标系与多名操作员共用的虚拟场景坐标系的第一变换关系；
虚拟场景坐标获取模块，用于基于所述第一变换关系获取操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标；
操作设备坐标获取模块，用于获取操作员对应的操作设备以及各个操作设备的虚拟模型在所述虚拟场景坐标系下的坐标；
位置关系获取模块，用于基于操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标以及操作员对应的操作设备在虚拟场景坐标系下的坐标获取操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系；
模型位置控制模块，用于基于所述操作员头部与操作员对应的操作设备之间的位置关系将操作员的虚拟模型放置在对应的操作设备在虚拟场景坐标系下的坐标上。
6.如权利要求5所述的一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位系统，其特征在于，所述标识物为一个边长为a的立方体，且在立方体相互邻接的三个端面上分别设置有一个ArUco标识。
7.如权利要求6所述的一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位系统，其特征在于，所述基于所述标识物的图像构建标识坐标系，获取操作员头部在标识坐标系下的坐标；并获取标识坐标系与多名操作员共用的虚拟场景坐标系的第一变换关系，包括：
获取每个ArUco标识对应的标识坐标系
Figure 270087DEST_PATH_IMAGE002
，i=1,2,3；
获取操作员头部在标识坐标系下的坐标
Figure 408944DEST_PATH_IMAGE004
，i=1,2,3；
获取各个标识坐标系
Figure 54689DEST_PATH_IMAGE002
与多名操作员共用的虚拟场景坐标系的第一变换关系；所述虚拟场景坐标系的原点与标识物中心对应且虚拟场景坐标系的坐标轴与标识物端面垂直；
且基于所述第一变换关系获取操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标
Figure 304405DEST_PATH_IMAGE006
，包括：
基于操作员头部在标识坐标系下的坐标
Figure 351995DEST_PATH_IMAGE008
和对应的第一变换关系得到第一变换关系对应的操作员头部在虚拟场景坐标系
Figure 661754DEST_PATH_IMAGE010
，i=1,2,3；
对各个第一变换关系对应的操作员头部在虚拟场景坐标系
Figure 732478DEST_PATH_IMAGE010
求均值，作为操作员头部在虚拟场景坐标系下的坐标
Figure 848202DEST_PATH_IMAGE006
。
8.如权利要求5所述的一种用于系留气球装备模拟训练的协同定位系统，其特征在于，所述获取操作员对应的操作设备以及各个操作设备的虚拟模型在所述虚拟场景坐标系下的坐标，包括：
获取操作员的岗位信息，并基于岗位信息获取操作员对应的操作设备；
获取操作设备与虚拟场景坐标系的第二变换关系；
基于第二变换关系获取操作设备的虚拟模型在虚拟场景坐标系下的坐标。
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