[发明专利]一种位姿跟踪系统、方法和存储介质

权利要求书

1.一种位姿跟踪系统，其特征在于，包括姿态测算单元、至少两个红外激光发射器、投影屏幕以及红外相机和处理器；

所述姿态测算单元和所述至少两个红外激光发射器固定连接，所述至少两个红外激光发射器用于在所述投影屏幕上生成至少两个红外标记点，所述姿态测算单元用于获取所述至少两个红外激光发射器的姿态信息；

所述红外相机固定设置于所述投影屏幕的外部，用于采集所述投影屏幕上生成的至少两个红外标记点信息；

所述处理器与所述姿态测算单元以及所述红外相机通信连接，用于依据红外相机的空间坐标信息、投影屏幕的空间位置信息以及接收到的所述姿态测算单元获取的所述至少两个红外激光发射器的姿态信息和所述红外相机采集的所述投影屏幕上生成的至少两个红外标记点信息进行处理，确定待跟踪点的位姿信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少两个红外激光发射器的发射方向不共线，且所述发射方向的反向延长线向相交于一点。

3.一种位姿跟踪方法，其特征在于，由位姿跟踪系统中的处理器执行，所述方法包括：

接收姿态测算单元的获取的至少两个红外激光发射器的姿态信息和红外相机采集的投影屏幕上生成的至少两个红外标记点信息；

依据所述红外相机的空间坐标信息、投影屏幕的空间位置信息，以及接收到的所述姿态测算单元获取的所述至少两个红外激光发射器的姿态信息和所述红外相机所采集的所述投影屏幕上生成的至少两个红外标记点信息，确定待跟踪点的位姿信息；

所述依据所述红外相机的空间坐标信息、投影屏幕的空间位置信息，以及接收到的所述姿态测算单元获取的所述至少两个红外激光发射器的姿态信息和所述红外相机所采集的所述投影屏幕上生成的至少两个红外标记点信息，确定待跟踪点的位姿信息，包括：

依据红外相机的空间坐标信息，以及至少两个红外标记点在红外相机成像面的成像位置信息和投影屏幕的空间位置信息，确定至少两个红外标记点的空间坐标信息；

依据所述至少两个红外标记点的空间坐标信息，以及所述姿态测算单元获取的红外激光发射器的姿态信息，确定至少两条经过红外标记点以及待跟踪点的跟踪点路线；

依据所述至少两条跟踪点路线交点的空间坐标信息，确定待跟踪点的空间坐标信息；

依据所述待跟踪点的空间坐标信息，以及所述姿态测算单元获取的待跟踪点的姿态信息，确定所述待跟踪点的位姿信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述依据红外相机的空间位置信息，以及至少两个红外标记点在红外相机成像面的成像位置信息和投影屏幕的空间位置信息，确定至少两个红外标记点的空间坐标信息，包括：

依据所述红外相机的空间坐标信息，以及至少两个红外标记点在红外相机成像面的成像位置信息，确定至少两条经过红外相机和红外标记点的标记点路线；

依据所述标记点路线，以及投影屏幕的空间位置信息，确定所述至少两个红外标记点的空间坐标信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述依据所述红外相机的空间坐标信息，以及至少两个红外标记点在红外相机成像面的成像位置信息，确定至少两条经过红外相机和红外标记点的标记点路线，包括：

确定至少两个红外标记点在红外相机成像面灰度重心的空间坐标信息；

依据所述至少两个红外相机的空间坐标信息，以及所述灰度重心的空间坐标信息，确定至少两条经过红外相机和灰度重心的标记点路线。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述依据所述至少两个红外标记点的空间坐标信息，以及所述姿态测算单元获取的红外激光发射器的姿态信息，确定至少两条经过红外标记点以及待跟踪点的跟踪点路线，包括：

确定所述至少两个红外标记点关联的红外激光发射器；

依据所述至少两个红外标记点的空间坐标信息，以及所述姿态测算单元获取的至少两个红外标记点关联的红外激光发射器的姿态信息，确定至少两条经过红外标记点以及待跟踪点的跟踪点路线。