CN212845932U - 虚拟场景中基于超声波的空间手部定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种虚拟场景中基于超声波的空间手部定位系统，包括若干超声测距装置，所超声测距装置用于发出超声波进行距离测量，得到测距结果；主控计算机，用于接收所述超声测距装置的测距结果，并根据所述超声测距装置的位置以及测距结果进行空间手部定位。本实用新型利用超声测距装置来实现手部定位，结构简单；设置有手部检测装置，可以判断被超声测距装置定位的遮挡物是否为手部，避免了将其他物体误认为手部的情况。

Description

虚拟场景中基于超声波的空间手部定位系统

技术领域

本实用新型涉及一种虚拟场景中基于超声波的空间手部定位系统。

背景技术

在机场地面服务工作中，特种车辆驾驶员工作流程多、作业强度大，设备操作不当，极易造成航空器受损，影响机场正常运行。特种车辆驾驶员因其岗位特性，人才需求量较大，而培训周期长，时间跨度大，教员资源有限，单次培训人员数量也受限，因此，现在出现了特种车辆驾驶培训的模拟装置。在利用特种车辆模拟装置进行模拟培训时，需要获取参训人员的手部在空间的位置信息，现有的相关手部定位系统存在结构复杂等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种虚拟场景中基于超声波的空间手部定位系统，利用超声测距装置来实现手部定位，结构简单。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：虚拟场景中基于超声波的空间手部定位系统，包括

若干超声测距装置，所超声测距装置用于发出超声波进行距离测量，得到测距结果；

主控计算机，用于接收所述超声测距装置的测距结果，并根据所述超声测距装置的位置以及测距结果进行空间手部定位。

优选的，空间手部定位系统还包括：

手部检测装置，用于在超声测距装置被遮挡时检测所述遮挡物是否为手部。

优选的，所述手部检测装置包括：

摄像装置，用于采集所述遮挡物的图像，并将所述遮挡物的图像发给主控计算机以判断所述遮挡物是否为手部。

优选的，所述手部检测装置包括：

第一方向调节机构，用于根据所述主控计算的定位结果调节所述摄像装置的方向。

优选的，所述手部检测装置还包括：

温度测量装置，用于检测所述测温区域内的温度，并将温度测量结果发给主控计算机以判断所述遮挡物是否为活体。

优选的，所述手部检测装置包括：

第二方向调节机构，用于根据所述主控计算的定位结果调节所述温度测量装置的方向。

优选的，所述温度测量装置为红外温度测量仪。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型利用超声测距装置来实现手部定位，结构简单；

（2）本实用新型中设置有手部检测装置，可以判断被超声测距装置定位的遮挡物是否为手部，避免了将其他物体误认为手部的情况；

（3）本实用新型设置有温度测量装置，利用手部温度和环境温度不同的原理，可以判断遮挡物是否为活体手部，提高了手部检测的准确性；

（4）第一方向调节机构和第二方向调节机构可以调节摄像装置和温度测量装置的方向，满足手部位于不同位置时的检测需求。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的示意图；

图2为本实用新型又一种实施例的示意图；

图中，1—超声测距装置，2—手部。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1-2，本实施例提供了一种虚拟场景中基于超声波的空间手部定位系统：

如图1所示，虚拟场景中基于超声波的空间手部定位系统，包括若干超声测距装置1和主控计算机，所述超声测距装置1与主控计算机信号连接。

所述若干超声测距装置1构成一个测距阵列，用于发出超声波进行距离测量，得到测距结果。所述主控计算机用于接收所述超声测距装置1的测距结果，并根据所述超声测距装置1的位置以及测距结果进行空间手部2定位。

具体的，当超声测距装置1的量程范围内没有物体时，由于测距量程有限，每个超声测距装置1的测距结果都会达到量程的最大值。当人的手部2进入超声测距装置1的量程范围内时，手部2遮挡的超声测距装置1的测距结果为超声测距装置1到手部2的距离，该距离小于超声测距装置1的最大量程。由于每个超声测距装置1在空间中的坐标是已知的，据此可以得到手部2的空间位置。

例如，超声测距装置1位于手部2下方，将手部2到超声测距装置1的距离作为手部2到空间底部的距离，记为Z。超声测距装置1的坐标为已知，记为（X,Y），对于检测到被遮挡的超声测距装置1上方的手部2，用对应的超声测距装置1的平面坐标（接（X1,Y1））加上超声测距装置1的测距结果（记为（Z1））来表示其空间坐标（X1,Y1,Z1）。

由此，空间手部定位系统可以得到空间中手部2各个点对应的坐标值，从而实现手部2在空间中的定位。为了进一步提高定位结果的精度，可以选用更高精度、更小体积的超声测距装置1（超声测距传感器），以及加大超声测距装置1的排列密度。

在一些实施例中，空间手部定位系统还包括手部检测装置，所述手部检测装置用于在超声测距装置1被遮挡时检测所述遮挡物是否为手部2，避免其他物体进入超声测距装置1的量程范围内被误认为手部2，提高了空间手部2定位的可靠性。

在一些实施例中，所述手部检测装置包括摄像装置，所述摄像装置用于采集所述遮挡物的图像，并将所述遮挡物的图像发给主控计算机以判断所述遮挡物是否为手部2，从而可以避免将其他遮挡物也误认为手部2。本实施例中检测所述遮挡物是否为手部2的方法采用现有技术即可，例如公开号为CN110414330A，CN105787419A的专利中的方法。

在一些实施例中，所述手部检测装置包括第一方向调节机构，所述摄像装置安装在第一方向调节机构上，第一方向调节机构用于根据所述主控计算的定位结果调节所述摄像装置的方向，使得摄像装置能采集到遮挡物的图像，从而可以满足遮挡物位于不同位置时的图像采集需求。所述第一方向调节机构可以采用云台或其他方向调节装置。

在一些实施例中，所述手部检测装置还包括温度测量装置，所述温度测量装置用于检测所述测温区域内的温度，并将温度测量结果发给主控计算机以判断所述遮挡物是否为活体，从而判断所述遮挡物是否为真正的手部2，提高了手部2检测结果的可靠性。本实施例中检测所述遮挡物是否为活体的方法采用现有技术即可，例如公开号为CN204833300U的专利中的方案。所述温度测量装置可以采用红外温度测量仪。

在一些实施例中，所述手部检测装置包括第二方向调节机构，所述第二方向调节机构用于根据所述主控计算的定位结果调节所述温度测量装置的方向，使得温度测量装置可以对遮挡物以及其周围环境今早温度测量。所述第二方向调节机构可以采用云台或其他方向调节装置。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.虚拟场景中基于超声波的空间手部定位系统，其特征在于，包括

若干超声测距装置（1），所超声测距装置（1）用于发出超声波进行距离测量，得到测距结果；

主控计算机，用于接收所述超声测距装置（1）的测距结果，并根据所述超声测距装置（1）的位置以及测距结果进行空间手部（2）定位。

2.根据权利要求1所述的虚拟场景中基于超声波的空间手部定位系统，其特征在于，空间手部定位系统还包括：

手部检测装置，用于在超声测距装置（1）被遮挡时检测遮挡物是否为手部（2）。

3.根据权利要求2所述的虚拟场景中基于超声波的空间手部定位系统，其特征在于，所述手部检测装置包括：

摄像装置，用于采集所述遮挡物的图像，并将所述遮挡物的图像发给主控计算机以判断所述遮挡物是否为手部（2）。

4.根据权利要求3所述的虚拟场景中基于超声波的空间手部定位系统，其特征在于，所述手部检测装置包括：

第一方向调节机构，用于根据所述主控计算的定位结果所述摄像装置的方向。

5.根据权利要求3所述的虚拟场景中基于超声波的空间手部定位系统，其特征在于，所述手部检测装置还包括：

温度测量装置，用于检测测温区域内的温度，并将温度测量结果发给主控计算机以判断所述遮挡物是否为活体。

6.根据权利要求5所述的虚拟场景中基于超声波的空间手部定位系统，其特征在于，所述手部检测装置包括：

第二方向调节机构，用于根据所述主控计算的定位结果调节所述温度测量装置的方向。

7.根据权利要求5所述的虚拟场景中基于超声波的空间手部定位系统，其特征在于，所述温度测量装置为红外温度测量仪。

Images