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[发明专利]一种用于虚拟现实的物体选择及虚拟抓握生成方法及系统-CN202310542655.0在审
发明人： 翁冬冬;江海燕;东野啸诺 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2023-05-15 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于虚拟现实的物体选择及虚拟抓握生成方法及系统，通过实时获取用户真实手部位姿，控制虚拟手的手部位姿，利用第一神经网络，的带用户手势所处抓握类型的概率；跟踪用户真实手腕位姿和虚拟环境中物体的位姿，计算场景中相关物体的相关概率，推理被选择虚拟物体；利用第二神经网络输出被选择物体在手腕坐标系下的位置以及旋转值；最后利用第三神经网络，输出优化的用户手部关节旋转值，调整虚拟手，实现虚拟手对虚拟物体的抓握。该系统基于人类常识进行开发，根据交互环境和用户手势进行推理，用户可以根据物体的形状及抓取真实物体的经验，即抓取真实物体时使用的手势，选择虚拟物体，用户无需进行培训就能快速使用。
一种用于虚拟现实物体选择虚拟生成方法系统

[发明专利]一种头戴式显示器辅助佩戴附加模块及方法-CN202310134326.2在审
发明人：郝杰;翁冬冬;王涌天;刘越;骆乐;于秦伯 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2023-02-20 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G02B27/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种头戴式显示器辅助佩戴附加模块及方法，能够在HMD增加附加模块后，可以通过该模块及算法计算辅助定位当前佩戴HMD用户的眼部位置，从而使外部人员能够帮助用户调整HMD。附加模块为：撑板上对应双眼位置开设两个头盔镜片通孔；每个头盔镜片通孔的上方均设置2个红外摄像头和1个红外光源。红外摄像头在红外光源辅助照射下采集人眼图像送入处理器。处理器用于基于所采集的人眼图像并计算当前人眼位置参数，在显示器上进行显示。本发明提供的辅助佩戴方法实现了对眼睛瞳孔相对于模组空间坐标的确定，实现了对用户当前眼部位置的图形化表示，实现对用户辅助佩戴过程，提示了用户的眼部工作状态。
一种头戴式显示器辅助佩戴附加模块方法

[发明专利]一种增强现实系统的目标检测方法-CN202011278389.8有效
发明人： 翁冬冬;胡明伟;陈锋 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-11-16 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G06V20/64 文献下载
摘要：本发明公开了一种增强现实系统的目标检测方法，利用AR眼镜和目标检测神经网络相结合的方式，使用户可以通过光学透射式AR眼镜直观的观察现实环境，而不需要如手机一般，将显示器中的图像和现实环境对比后才能在现实环境中操作，降低了用户使用的复杂度。同时，利用标定方法简化了AR显示与现实世界之间的融合难度，一定程度上降低了计算复杂度，减少了延时，从而带给用户更好的实时AR体验。
一种增强现实系统目标检测方法

[发明专利]一种面部动作捕捉的标记点追踪系统-CN202211623544.4在审
发明人： 翁冬冬;田泽俞;刘越;王涌天;包仪华 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-12-16 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G06V40/16 文献下载
摘要：本发明提出一种面部动作捕捉的标记点追踪系统，在采集面部视频后，经标记点检测器和运动检测器，分别得到标记点的位置和运动信息，采用信息融合器将二者融合，得到二维标记点坐标，提高了追踪精度和鲁棒性。本发明还采用了标记点中心修正模块，修正运动信息的漂移，提高精度和稳定性。标记点检测器为卷积神经网络训练得到，提高检测精度和鲁棒性的同时，减少了成本和人工标记的使用。数据采集设备中，采集卡同步接收所有摄像机的录制视频，在高帧率的录制下，可以降低其他硬件的消耗与需求。
一种面部动作捕捉标记追踪系统

[发明专利]一种基于混合现实的远程同步协作系统-CN202011506524.X有效
发明人：王涌天;翁冬冬;骆乐;胡翔 -专利权人：北京理工大学;南昌虚拟现实检测技术有限公司;南昌新世纪会展中心有限公司
申请日： 2020-12-18 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G06F3/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于混合现实的远程同步协作系统，能够实现本地端与远程端的实时同步协作。该系统包括远程专家端和本地用户端；本地用户端设置于工作环境中；本地用户端由增强现实头戴显示器、本地端跟踪模块、深度相机和本地计算机组成；远程专家端由虚拟现实头戴显示器、手持控制器、远程端跟踪模块和远程计算机组成。本发明通过深度相机解决工作环境下多名本地用户互相之间遮挡的问题，通过本地用户佩戴的增强现实头盔的相机实时更新本地工作环境信息，并且通过在虚拟环境中的处理，区分信息的时效性。远程专家可以在虚拟现实环境中发布建议和指令，这些信息通过增强现实头盔显示器显示在本地用户的视角中，以便直观的指导本地用户进行工作。
一种基于混合现实远程同步协作系统

[发明专利]一种采用基表情空间变换的高效表情迁移方法-CN202210990361.X在审
发明人： 翁冬冬;杜秋欣;涂子奇 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-08-18 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06T13/40 文献下载
摘要：本发明提出一种采用基表情空间变换的高效表情迁移方法，包括：预处理阶段和面部表情迁移阶段；所述预处理阶段包括：获取源模型O，所述源模型O是一种基表情模型，其中包括多种不同表情下的表情网格；对源模型O和对目标模型T进行面容表情重建，得到二者的表情描述参数；根据表情描述参数进行相似性估计，得到表情参数转换矩阵和相似性矩阵；所述面部表情迁移阶段包括：将角色图片输入基表情模型，根据基表情模型中的表情描述参数和所述相似性矩阵，计算得到目标表情模型的表情描述参数，完成表情迁移。
一种采用表情空间变换高效迁移方法

[发明专利]一种基于局部混合优化的基表情自动选取方法-CN202210999555.6在审
发明人： 翁冬冬;李颖;涂子奇 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-08-19 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06T13/40 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于局部混合优化的基表情自动选取方法，属于计算机与自动化技术领域，所述方法包括：获取同拓扑的面部表情模型序列，对其中的每一个面部表情模型进行区域分割，得到多个子区域；使用基表情组中的基表情的每个子区域分别对每一个目标表情模型的相应子区域进行拟合；获得与每一个目标表情模型对应的局部面部表情模型；对获得的局部面部表情模型进行融合，获得与每一个目标表情模型对应的完整面部表情模型；将每一个完整面部表情模型与其对应的目标表情模型进行对比，找出与对应的完整面部表情模型具有最大误差的目标表情模型，将该目标表情模型作为基表情加入基表情组，当最大误差的变化速度小于0.1，获得基表情组。
一种基于局部混合优化表情自动选取方法

[发明专利]一种结合面部运动约束的高精度基表情系数求取方法-CN202211000897.9在审
发明人： 翁冬冬;侯婧;涂子奇 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-08-19 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06T13/40 文献下载
摘要：本发明涉及一种结合面部运动约束的高精度基表情系数求取方法，包括：步骤一：根据面部运动约束网络，计算得到目标人物视频序列逐帧对应角度下，源数字模型的二维投影图；步骤二：根据已绑定好的源数字模型，训练不同角度下面部投影图片到基表情系数的映射网络；步骤三：代入所述源数字模型二维投影图，得到目标视频数据逐帧对应角度下，源数字模型的基表情系数。
一种结合面部运动约束高精度表情系数求取方法

[发明专利]一种高仿真机器人面部表情控制方法-CN202210952819.2在审
发明人： 翁冬冬;东野啸诺;江海燕;冯露露 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-08-09 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06T13/40 文献下载
摘要：本发明涉及机器人控制算法技术领域，特别是涉及一种高仿真机器人面部表情控制方法。所述高仿真机器人面部表情控制方法包括采集用户照片，生成高仿真机器人不同的面部表情，得到高仿真机器人的面部表情‑全视角图像序列‑舵机转动角度，使用深度神经网络对用户照片和高仿真机器人的面部表情‑全视角图像序列进行训练，得到用户‑高仿真机器人训练模型，利用训练后的用户‑高仿真机器人训练模型和高仿真机器人的面部表情‑舵机转动角度，实时将用户的面部表情序列输出并驱动高仿真机器人。本发明增加了仿真机器人表情驱动的泛用性，解决了高仿真机器人面部表情难以迅速调节并控制的现象，而且普适度高，适用于多种不同的高仿真机器人面部控制。
一种仿真机器人面部表情控制方法

[发明专利]一种动态标定的大范围虚拟现实漫游系统及方法-CN201810786078.9有效
发明人： 翁冬冬;李冬;陈锋;胡翔 -专利权人：北京理工大学;南昌虚拟现实检测技术有限公司
申请日： 2018-07-17 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： G06T19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种动态标定的大范围虚拟现实漫游系统及方法，能够实现动态的、实时在线的虚拟环境与真实环境的准确融合。技术方案为：头盔显示器佩戴于用户头部；SLAM摄像机和实景摄像机设置于头盔显示器上，二者均用于对拍摄SLAM图像和实景图像传输至处理器。处理器依据初始SLAM图像和初始实景图像对重建坐标系和世界坐标系之间的变换关系进行标定；并依据实时SLAM图像获取用户在重建坐标系中的实时位姿，依据标定结果，将用户在重建坐标系中的实时位姿转换到为用户在世界坐标系中的实时位姿，并以用户在世界坐标系中的实时位姿对应的视角在所述虚拟场景的三维模型中对应画面生成实时显示画面发送给头盔显示器进行实时显示，并能依据上述标定结果实现虚实匹配。
一种动态标定范围虚拟现实漫游系统方法

[发明专利]用于移动设备的虚实融合键盘系统和方法-CN202010598565.X有效
发明人： 翁冬冬;胡明伟;胡翔;江海燕 -专利权人：北京理工大学;南昌虚拟现实检测技术有限公司;南昌新世纪会展中心有限公司
申请日： 2020-06-28 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明公开了用于移动设备的虚实融合键盘系统和方法，属于虚拟现实技术领域。该方案数据处理量小，适用于移动设备的处理速度，且移动设备与虚拟现实显示设备分立设置，不影响用户舒适度。本发明的技术方案为：用于移动设备的虚实融合键盘系统，包括实体键盘、移动设备以及融合显示模块。移动设备具有视频捕捉模块和图像转化模块；移动设备固定在实体键盘的上方设定位置处，移动设备与实体键盘的位置关系为：实体键盘处于视频捕捉模块的视场范围内；图像转化模块，用于将视频捕捉模块所捕获的实体键盘的实时场景图像转换为以用户人眼为视角的键盘虚拟图像。融合显示模块，用于将键盘虚拟图像与虚拟环境进行虚实融合显示。
用于移动设备虚实融合键盘系统方法

[发明专利]一种与虚拟物体交互的虚拟手及其运动生成方法-CN202210709532.7在审
发明人： 翁冬冬;江海燕 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-06-21 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明属于生成方法，具体涉及一种与虚拟物体交互的虚拟手及其运动生成方法。它包括下述步骤：步骤一：环境及姿态跟踪；步骤二：左右手手指位姿确定；步骤三：双手渲染。本发明相对于现有技术具有以下有益效果：能够避免当前手部跟踪精度低、遮挡问题，低成本的生成与运动的虚拟物体匹配的手部姿势，用于虚拟环境手部渲染，提高用户在虚拟环境中的沉浸感、趣味性。该发明只需要跟踪手腕和虚拟物体的位姿，成本低，方便易使用。虚拟手的位姿只和虚拟物体形状有关，和实体形状无关，同一实体可以控制不同的虚拟物体，用户无需使用与虚拟物体形状一直的实体，降低实体制造成本。本发明的方法能够实时无延迟使用。
一种虚拟物体交互及其运动生成方法

[发明专利]一种基于球面线偏振技术的人脸图像采集系统、矫正方法及采集方法-CN202210707561.X在审
发明人： 翁冬冬;冯露露;王涌天;刘越;宋维涛 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-06-21 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： G06V40/16 文献下载
摘要：本发明提供一种基于球面线偏振技术的人脸图像采集系统、矫正方法及采集方法，属于人脸三维重建的技术领域，该系统包括球形架构、固定光源、相机组及控制装置；其中，每一固定光源由多个光源组构成，每一光源组包括至少两个安装有偏振片的光源；所述相机组包括多个安装有偏振片的相机，所述多个相机分别与固定光源中的多个光源组一一对应；相机组的任意一个相机在采集图像时，分时点亮该相机对应的光源组中两种偏振方向的光源，每次点亮的光源偏振态完全一致，获取两种偏振态下的人脸图像。通过增加每个光源上的灯珠组数来实现多个相机同时对人脸光场数据进行采集，可以实现人脸全脸范围的数据采集而无需使被摄者移动到不同的位置。
一种基于球面偏振技术图像采集系统矫正方法

[实用新型]一种通信工程用线缆收放装置-CN202220302511.9有效
发明人：刘畅;翁冬冬 -专利权人：刘畅
申请日： 2022-02-15 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： B65H75/44 文献下载
摘要：本实用新型涉及通信工程领域，具体为一种通信工程用线缆收放装置，包括底座，所述底座的两侧壁均固定有支板，两组所述支板之间设置有收卷辊，所述收卷辊的一端和位于左侧的所述支板转动连接，位于右侧的所述支板的外壁固定有连接板，所述连接板的顶部固定有电机，所述电机的传动轴外端固定连接有扭力传感器。本实用新型通过电机在带动收卷辊进行收卷时，此时扭力传感器进行工作，当线缆缠绕时，拉扯费力，扭力传感器反馈给控制器，控制器停止电机继续工作，并且启动报警器进行报警提示工作人员及时处理，避免扯断线缆，较为实用，适合广泛推广与使用。
一种通信工程线缆装置

[发明专利]一种远程交互系统及方法-CN202010884800.X有效
发明人： 翁冬冬;东野啸诺;胡翔 -专利权人：北京理工大学;南昌虚拟现实检测技术有限公司;南昌新世纪会展中心有限公司
申请日： 2020-08-28 - 公布日： 2022-08-26 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种远程交互系统及方法，属于增强现实与虚拟现实技术领域。提供更加友好的交互方式，更具浸入式交互体验。实体机器人通过摄像设备采集得到本地场景视频和音频，通过本地计算端发送至远程端；实体机器人在本地计算端控制下模拟远程端用户的移动以及动作。远程计算端与本地计算端通信，远程计算端一方面获取本地场景视频进行虚拟现实显示；另一方面控制动作捕捉设备获取远程端用户的移动信息以及动作信息，发送至本地计算端；同时远程计算端还获取远程端用户的语发送至本地计算端。本地计算端在实体机器人位置处渲染对应远程端用户的虚拟化身、播放用户实时音频；本地端用户通过增强现实设备与远程端用户的虚拟化身进行交互。
一种远程交互系统方法

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