[發明專利]一種應用于空間視頻定位的幾何邏輯區域校驗方法

在審

• 申請號: 201510508022.3
• 申請日: 2015-08-18
• 公開（公告）號: CN105107203A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 種衍文;張大勝;潘少明;鄧科;馮宗偉
• 申請（專利權）人: 武漢大學;中山市金馬科技娛樂設備股份有限公司
• 主分類號: A63F13/837
• 分類號: A63F13/837;G01B11/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林新中

技術領域

本發明應用于仿真射擊娛樂游戲產業的指向定位校驗系統，涉及一種基于幾何邏輯關系的新型標志區域校驗算法。

背景技術

正所謂經濟基礎決定上層建造,隨著我國經濟水平的不斷發展,人們的物質生活需求也在不斷提高,各種大型游戲慢慢成為人們休閑娛樂的首要選擇，經典的射擊類游戲發展出了各種不同版本，但是由于燈光等條件限制游戲在射擊精度方面仍然有所欠缺，使得游戲的體驗不能盡如人意。本算法參照計算機網絡的路由表算法思想，通過建立參照區域的“路由表”，來對定位的結果進行校驗和糾正，使最后能迅速對指向區域進行精確的定位。本算法的大致設計思路是首先將紅外燈標志點排布于劃分好的各個區域，以標志點的數量作為區域的編碼，上下區域相同，為了避免出現無法識別上下的情況還需要布下紅外燈制成的燈帶來作為上下的方向參照。本算法通過區域和方向燈帶的相互參考來排除錯誤區域最終確定空間標志點的正確與否，完成區域校驗。

發明內容

本發明的目的在于提出了一種應用于空間視頻定位的幾何邏輯區域校驗方法，解決在黑暗條件下的大型室內三維高仿真射擊游戲中，在利用紅外識別技術和攝影測量技術時，出現的由于受到拍攝限制而產生的錯誤識別的情況。由于攝像頭所拍攝的只是部分屏幕區域，而且還可能產生區域遮擋等問題，導致最后得不到正確的標志點，不能生成正確的區域中心坐標。為了解決由于拍攝所限而不能得到正確區域中心的問題，要利用本技術對區域檢測結果進行排錯處理，保留可以用于計算的正確區域。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

將需要定位的大屏幕分成上下相同的兩個部分，每個部分按照等距離等面積的方式劃分為多個區域，在每一個區域內排布不同數量的標志點，上下部分中對應的區域排列方式相同。區域間的最小距離大于區域內標志點之間距離最大值的2倍，避免在圖像畸變情況下區域識別出現錯誤，即將不是同一個區域的紅外標志點劃分為同一個區域。區域的個數最為n個（n>=3），具體的區域個數根據屏幕大小來設計。每個區域內標志點的個數表征了區域的屬性，即若某區域內有5個標志點，那么我們稱這個區域為5號區域，以此來表征與其他區域的不同。為了區分上下部分，還需要設置帶有方向點的燈帶，為了應對部分區域拍攝的情況，還需要選擇適量燈帶均勻排布。

當確定所有鄰域的排布時，所謂的鄰域路由表就建立起來了,鄰域路由表即表述表中相鄰元素之間、對岸元素間的對應關系的圖表,借助此表,可以幫助我們在信息缺失時可以方便快捷的確定區域的正確性、推導出相鄰鄰域。為了方便表達，這里選擇了一種情況予以講解，首先路由表排布情況如圖1所示，數字代表的是該區域所包含的燈的數量，具體的排布方式可以按照個人喜好，只是需要遵循不同區域間的距離至少是同一區域內不同點間距離的兩倍即可；中間的三個綠色的形狀組合代表的是方向燈帶，燈帶分為兩部分，上部是方向點，由一個或多個紅外燈組成，但不同燈之間的距離應該足夠小，防止被識別成不同的點，下面的燈帶的排布原理也與之相同，緊湊即可。

建立完路由表后就可以對經過區域識別過的區域點和方向燈帶進行處理了，目的是通過該識別方法將正確的區域的可信度置為3，錯誤的區域的可信度置為-1，無法識別的區域的可信度置為0，最后輸出正確的區域的坐標和方向燈帶的坐標。

由于各種情況涉及到的區域不盡相同，我們需要先對判斷的結束條件做出規定，如果方向線確定了屬性，在區域與方向線的距離符合條件、象限也與之相符、編號正確的情況下可以直接將其可信度置為3，如果該區域的左右鄰域、對岸鄰域（不包括斜對岸鄰域）的編號與路由表相對應，也可以將其可信度置為3；如果線的屬性沒有確定，區域與區域之間有至少三個區域的相互關系符合路由表算法，則可以將其可信度置為3，然后再反過來確定線的屬性；如果線的屬性沒有確定，區域與區域之間有至少三個區域的相互關系不符合路由表算法，則可以直接將其可信度置為-1。下面是大致步驟：

首先是前期的準備工作，如首先需要計算好各區域坐標、方向燈帶坐標，接著需要以方向燈帶為原點建立坐標系，然后分別計算出各區域與各燈帶間的夾角、距離，根據夾角對區域所在象限進行分類，最后按照距離從小到大對區域進行排序，方便后面的判別，至此，大致的準備工作已經完成了。

現在就可以開始判別工作了，按照所拍攝到的情況大致可以分為三種情況，只拍到一個區域、只拍到兩個區域、拍到兩個以上區域，按照輸入的參數具體進行判定。