[发明专利]虚拟现实变焦空间定位方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟现实领域，更具体地说，涉及一种虚拟现实变焦空间定位方法与系统。

背景技术

空间定位一般采用光学或超声波的模式进行定位和测算，通过建立模型来推导待测物体的空间位置。一般的虚拟现实空间定位系统采用红外点和光感摄像头接收的方式来确定物体的空间位置，红外点在近眼显示装置的前端，在定位时，光感摄像头捕捉红外点的位置进而推算出使用者的物理坐标。如果知道至少三个光源和投影的对应关系，再调用PnP算法就可得到头盔的空间位置。而实现这一过程的关键就是确定投影对应的光源ID(Identity，序列号)。目前的虚拟现实空间定位由于在一定距离和方向上图片识别不准确导致确定投影对应光源ID时对应时间过长和图片识别不准确，进而影响了定位的准确性和效率。

发明内容

为了解决当前虚拟现实空间定位准确性和效率不高的缺陷，本发明提供一种可以提高定位准确性和效率的虚拟现实变焦空间定位方法与系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种虚拟现实变焦空间定位方法，包括以下步骤：

S1：处理单元控制红外摄像头在焦距一模式下拍摄远焦图像，并判断识别区域内光斑点的个数是否满足PnP算法需要的数量；

S2：当识别区域内光斑点的个数不满足PnP算法需要的数量且远焦图像内光斑点的个数满足PnP算法需要的数量时，处理单元对远焦图像进行ID识别和PnP算法的运行；

S3：当识别区域内光斑点的个数满足PnP算法需要的数量时，处理单元控制红外摄像头利用焦距二模式拍摄近焦图像，处理单元对近焦图像进行ID识别和PnP算法的运行；

S4：当识别区域内光斑点的个数不满足PnP算法需要的数量且远焦图像内光斑点的个数不满足PnP算法需要的数量时，重新执行S1。

优选地，所述红外摄像头具有变焦能力，可以在焦距一模式和焦距二模式之间切换，所述红外摄像头用在焦距二模式下拍摄的范围是在焦距一模式先拍摄范围的3倍。

优选地，所述红外摄像头在焦距一模式下拍摄的远焦图像中，设置有识别区域，所述识别区域与所述远焦图像成相似形，比例为1:3，所述识别区域与所述远焦图像的几何中心重合。

优选地，所述处理单元结合上一帧已知的历史信息对上一帧图像的光斑点做一个微小的平移使上一帧图像的光斑点与当前帧图像的光斑点产生对应关系，根据该对应关系和上一帧的历史信息判断当前帧图像上有对应关系的每个光斑点的对应ID。

提供一种虚拟现实变焦空间定位系统，包括虚拟现实头盔、红外摄像头和处理单元，所述红外摄像头与所述处理单元电性连接，所述红外摄像头为变焦摄像头，可以在两个固定焦距之间转换。

优选地，所述红外摄像头可以在焦距一模式和焦距二模式之间切换焦距，焦距二模式相对于焦距一模式可以将图像放大3倍。

优选地，所述红外摄像头在焦距一模式下拍摄远焦图像，所述远焦图像的内部虚拟地设置有识别区域，所述识别区域形状与所述远焦图像形状为相似形，比例为1:3，所述识别区域的几何中心与所述远焦图像的几何中心重合。

与现有技术相比，本发明利用远焦和近焦两种模式拍摄图像，可以利用焦距二模式的近焦模式提高ID识别和PnP算法运行的精确度，同时提高了空间定位的精确度，同时利用焦距一模式的远焦模式保证PnP算法可以顺利运行，提高了空间定位的成功率。通过在远焦图像中设置识别区域，可以在远焦模式下测试近焦模式是否可以使用，如果可以使用则使用更加精确的近焦模式进行ID识别和运行PnP算法，如果不能使用则利用远焦图像直接进行空间定位。通过对光斑点做微小平移来使当前光斑点与上一帧图像的光斑点对应，避免了反复进行ID识别，节省了大量的时间。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明虚拟现实变焦空间定位方法原理示意图；

图2是本发明虚拟现实变焦空间定位方法红外点光源分布示意图；

图3示出了红外摄像头在焦距一模式下拍摄的远焦图像

图4示出了红外摄像头在焦距二模式下拍摄的近焦图像。

具体实施方式

为了解决当前虚拟现实空间定位准确性和效率不高的缺陷，本发明提供一种可以提高定位准确性和效率的虚拟现实变焦空间定位方法与系统。

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。