[发明专利]一种用于虚拟现实的图像识别定位方法

说明书

本发明涉及一种用于虚拟现实的图像识别定位方法，其特征在于，在虚拟现实摄像头端采集到设备姿态信息图像，并进行图像的处理与数据提取后，再通过无线信号实时的将图像数据传输到计算机，计算机整合数据，分析设备姿态信息，以保证虚拟现实头戴显示设备所显示的内容能够匹配设备姿态信息。本发明的优点在于所设计的图像识别定位方法，数据传输效率高，延时短，对传输系统芯片硬件要求低，能够有效的解决显示延时较长而引起晕动症等问题，以此给用户提供良好的虚拟现实沉浸感。

技术领域

本发明涉及一种图像识别定位方法，尤其是一种用于虚拟现实的图像识别定位方法。

背景技术

虚拟现实(virtual reality，VR)技术是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供给用户关于视觉等感官的模拟，让用户仿佛身临其境，由于其逼真的效果，被广泛应用于教育、医学、交通等领域，引起越来越多的关注。

为使用户能够与虚拟现实世界进行自由的交互，增强虚拟现实的沉浸感，需要对用户的实时运动姿态进行空间定位。现有虚拟现实定位技术常用激光扫描定位技术和图像识别定位技术两种，图像识别定位技术具有硬件设备安装简单、可根据使用情况调节定位摄像头角度与位置，便捷快速准确等优点。

目前常用的图像识别定位技术定位流程为：定位摄像头采集虚拟现实设备运动姿态图像后，利用系统芯片对每帧图像进行压缩，再通过USB线将压缩数据传输到个人计算机(PC)主机，PC主机进行解压缩操作后计算虚拟现实设备姿态定位信息；在实际使用中，现有图像定位技术存在定位延时较长、采用USB数据线连接操作不便且限制定位范围等缺点。

为了解决上述问题，本发明设计了一种图像识别定位方法，包括定位图像采集步骤，数据提取与传输步骤，即安装在定位摄像头端的系统芯片对采集到的定位图像进行图像预处理，提取有效数据后，通过无线传输方式向计算机主机传输数据步骤，数据整合与姿态分析步骤，即计算机主机接收到定位数据后，对数据进行整合，并结合虚拟现实设备惯性测量单元(IMU)的定位数据，得到虚拟现实设备姿态信息。本发明方法能够有效保证整个定位过程的稳定流畅，且能够有效的解决定位延时较长而引起的晕动症等问题，以此给用户提供良好的虚拟现实沉浸感。

发明内容

本发明目的是：提供一种用于虚拟现实的图像识别定位方法，以降低系统定位延时，减轻硬件系统负担，并扩大可定位范围和定位系统的灵活性。

本发明的技术方案是：设计一种用于虚拟现实的图像识别定位方法，包括定位图像采集步骤：利用高速摄像头采集虚拟现实设备姿态信息；数据提取与传输步骤：安装在定位摄像头端的系统芯片对采集到的定位图像进行图像预处理，提取待定位虚拟现实设备的识别标识分布数据，屏蔽光学噪声；所述系统芯片类型包括数字信号处理器(discretesignal processor，DSP)，现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)与基于高级精简指令集架构(Advanced RISC Machine，ARM)的处理器等，提取有效数据后通过无线传输方式向计算机主机传输数据；数据整合与姿态分析步骤：计算机主机接收到定位数据后，对数据进行整合，并结合虚拟现实设备惯性测量单元(IMU)的定位数据，得到虚拟现实设备姿态信息。

本发明技术关键点在于：

1.采用斑点检测(Blob detection)算法对定位摄像头采集到的设备姿态图像进行降噪与数据提取；

2.定位数据采用无线传输方式传输至计算机主机，无线传输方式包括无线局域网(WIFI)传输方式，蓝牙传输方式与2.4G封闭协议通讯技术等传输方式。

3.所述无线传输方式对图像处理步骤提取到的每一个标识点的相应空间位置坐标进行实时传输，有效降低系统延时；

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下有益效果：