[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于人機(jī)交互的運(yùn)動(dòng)追蹤裝置及其追蹤方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010176022.5
• 申請(qǐng)日: 2010-05-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101859439A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳擁權(quán);劉思楊;崔海龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 合肥寰景信息技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/20
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/20
• 代理公司: 合肥天明專(zhuān)利事務(wù)所 34115
• 代理人: 袁由茂

1.一種用于人機(jī)交互的運(yùn)動(dòng)追蹤裝置，包括有運(yùn)動(dòng)追蹤裝置和目標(biāo)信息處理裝置，其特征在于所述的運(yùn)動(dòng)追蹤裝置包括有微慣性測(cè)量單元、一特定波長(zhǎng)光源及一組視頻采集裝置；所述目標(biāo)信息處理裝置包括有慣性參數(shù)提取單元、運(yùn)動(dòng)信息解算單元、圖像特征提取單元、三維空間定位單元及多傳感器數(shù)據(jù)融合單元；

所述的微慣性測(cè)量單元的信號(hào)輸出端與所述慣性參數(shù)提取單元信號(hào)輸入端連接；

所述視頻采集裝置的視頻信號(hào)輸出端與所述圖像特征提取單元信號(hào)輸入端連接；

所述特定波長(zhǎng)光源的光信號(hào)輸入所述視頻采集裝置；

所述慣性參數(shù)提取單元的信號(hào)輸出端與運(yùn)動(dòng)信息解算單元信號(hào)輸入端連接；

所述圖像特征提取單元的信號(hào)輸出端與三維空間定位單元信號(hào)輸入端連接；

所述運(yùn)動(dòng)信息解算單元和三維空間定位單元的信號(hào)輸出端均與多傳感器數(shù)據(jù)融合單元信號(hào)輸入端連接；

所述多傳感器數(shù)據(jù)融合單元信號(hào)輸出端與外接信號(hào)接口連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于人機(jī)交互的運(yùn)動(dòng)追蹤裝置，其特征在于所述的微慣性測(cè)量單元的信號(hào)輸出端與所述慣性參數(shù)提取單元信號(hào)輸入端通過(guò)無(wú)線收發(fā)裝置無(wú)線連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于人機(jī)交互的運(yùn)動(dòng)追蹤裝置，其特征在于所述的視頻采集裝置為攝像機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于人機(jī)交互的運(yùn)動(dòng)追蹤裝置，其特征在于所述的特定波長(zhǎng)光源為發(fā)出單色光的光源。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于人機(jī)交互的運(yùn)動(dòng)追蹤裝置，其特征在于所述的微慣性測(cè)量單元用于測(cè)量綁定目標(biāo)的慣性參數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種用于人機(jī)交互的運(yùn)動(dòng)追蹤裝置，其特征在于所述的光源包括至少一特征構(gòu)圖。

7.一種用于人機(jī)交互的運(yùn)動(dòng)追蹤裝置追蹤方法，包括以下步驟：

(1)將所述微慣性測(cè)量單元及特定波長(zhǎng)光源與被測(cè)目標(biāo)綁定；

(2)運(yùn)動(dòng)追蹤裝置將目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)傳送至目標(biāo)信息處理系統(tǒng)；

(3)標(biāo)信息處理系統(tǒng)對(duì)獲得的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行處理；

(4)通過(guò)目標(biāo)空間坐標(biāo)、運(yùn)動(dòng)姿態(tài)信息輸出接口將精確的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)信息輸出至人機(jī)交互界面。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于人機(jī)交互的運(yùn)動(dòng)追蹤裝置追蹤方法，其特征在于步驟(2)包括微慣性測(cè)量單元測(cè)得目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的慣性參數(shù)，使用無(wú)線發(fā)射裝置將測(cè)得參數(shù)實(shí)時(shí)傳送至所述目標(biāo)信息處理系統(tǒng)的慣性參數(shù)提取單元；步驟(2)還包括同時(shí)視頻采集設(shè)備采集與被測(cè)目標(biāo)綁定的所述特定波長(zhǎng)光源上的特征構(gòu)圖，并將采集的特征構(gòu)圖傳送至圖像特征提取單元。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于人機(jī)交互的運(yùn)動(dòng)追蹤裝置追蹤方法，其特征在于所述步驟(3)包括運(yùn)動(dòng)信息解算單元解算從慣性參數(shù)提取單元提取到的慣性參數(shù)為參數(shù)的線性微分方程；微慣性測(cè)量單元至少可以測(cè)量得到6DOF的數(shù)據(jù)；運(yùn)動(dòng)信息解算單元能以從慣性參數(shù)提取單元得到的數(shù)據(jù)為參數(shù)，解算線性微分方程；三維空間定位單元對(duì)預(yù)處理過(guò)的圖像進(jìn)行處理，得到特征構(gòu)圖的圖像位置；顯示設(shè)備上有兩臺(tái)視頻采集設(shè)備，由三維空間定位單元根據(jù)所述圖像特征提取單元得到的特征構(gòu)圖圖像通過(guò)使用立體視覺(jué)算法計(jì)算特征構(gòu)圖的三維空間坐標(biāo)；處理特征構(gòu)圖的運(yùn)動(dòng)軌跡為特征構(gòu)圖三維空間坐標(biāo)點(diǎn)序列；多傳感器數(shù)據(jù)融合單元將所述運(yùn)動(dòng)信息解算單元及三維空間定位單元解算得到的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)信息融合，并輸出。