[发明专利]一种用于AR/MR技术的定位系统

说明书

本发明涉及AR/MR空间计算技术领域，尤其涉及一种用于AR/MR技术的定位系统，定位系统包括现实场景单元和设备，设备内建立有节点体系和虚拟场景单元，设备设有摄像头；设备能单识别点定位；现实场景单元包括参考对象A和参考对象B，虚拟场景单元包括参考对象a和参考对象b；节点体系包括全局节点，全局节点包括全局总节点、全局位移节点和全局旋转节点，其父‑子级顺序是：全局总节点‑全局位移节点‑全局旋转节点；参考对象a属于节点体系中总节点的子对象。该定位系统，能够利用多节点和多参考对象对复杂场景整体和场景中多个定位目标进行精准定位。

技术领域

本发明涉及AR/MR空间计算技术领域，尤其涉及一种用于AR/MR技术的定位系统。

背景技术

增强现实技术（Augmented Reality，简称 AR），是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。这种技术1990年提出。随着随身电子产品CPU运算能力的提升，预期增强现实的用途将会越来越广。

混合现实技术（简称MR）是增强现实技术的进一步发展，行业中一般认为与增强现实的区别是，增强现实的显示画面和虚拟画面是混合后在屏幕显示，而混合显示是通过透镜看到现实画面，虚拟画面单独显示在透镜上或者投射入用户眼睛上。该技术通过在现实场景呈现虚拟场景信息，在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。

随着AR/MR技术不断发展，其在各种领域的深入应用变得越来越多，这种技术与现实空间结合非常紧密，尤其是在一些工业能源企业的场景中，需要对场景内的建筑或者仪器设备非常准确的定位。限于当前空间定位算法、设备自身的精度问题以及光照等环境影响，定位并不准确，这降低了行业应用的严谨性，限制了AR/MR行业发展。

现有技术中，对场景进行定位的传统办法包括一下几种：

第一种，通过扫描场景获取对应的场景网格数据，在开发时将网格场景数据导入3D引擎中，根据场景网格数据把虚拟信息放在对应的位置上。该方法的缺点是：1、扫描时间长。2、会出现周期性自动校准造成的抖动。3、定位精准度不高。4、扫描场景时消耗大量的设备算力性能。5、无法根据用户需要主动进行调整。6、很难判断是否定位准确。

第二种，通过扫描场景网格信息生成与场景相贴合的碰撞器，从头部或者手部发射射线，在射线与碰撞器的接触点进行坐标定位。该方法的缺点是：1、扫描时间长。2、扫描场景时消耗大量的设备算力性能。3、定位精确度差。4、无法对复杂场景进行校准。5、很难判断是否定位准确。

第三种，单识别点定位。即对一个模型，或者对一个图片进行识别，然后把所有内容都根据这个识别信息进行对齐。该方法的缺点是：1、定位精度不高。2、只能针对单参考对象，其它需要识别的参考对象离这个单参考参考对象越远精度越差。3、很难判断是否定位准确。

如图10所示，现实中有一个设备，其上有①、②、③、④四个按钮，虚线框代表设备的高温位置。现在需要用AR/MR应用中虚拟箭头指示出当前该操作的按钮是按钮③，并用虚拟高温标志指示出高温位置。由于传统办法定位不准确可能导致的偏差，按钮和标志的指示错位了，就像图10中，虚拟箭头指向了按钮④、虚拟高温标志偏离了虚线框代表设备的高温位置。因此就会误导用户。

如何解决复杂场景中精准坐标定位是行业及市场的迫切的需求。

发明内容

本发明拟解决的技术问题是针对以上不足，提供一种用于AR、MR技术的定位系统，能够利用多节点和多参考参考对象对复杂场景整体和场景中多个定位目标进行精准定位。

为解决以上问题，本发明采用的技术方案如下：