[發(fā)明專利]用于在增強(qiáng)和/或虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中跟蹤手持設(shè)備的系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680019787.3
• 申請(qǐng)日: 2016-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN107667328B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳世琦;拉胡爾·加爾格;克里斯蒂安·普拉格曼;多米尼克·菲利蒙·克澤爾;皮埃爾·若熱爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 谷歌有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06F3/01
• 分類號(hào): G06F3/01;G06F3/0346;G06K9/00;G02B27/01
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 張偉峰;周亞榮

1.一種在虛擬環(huán)境中跟蹤手持電子設(shè)備的方法，包括：

在周圍環(huán)境中操作的頭戴式電子設(shè)備的顯示器上生成并顯示虛擬環(huán)境；

在所述周圍環(huán)境中跟蹤手持式電子設(shè)備的移動(dòng)，包括：

由所述頭戴式電子設(shè)備的深度相機(jī)生成紅外信號(hào)；

基于對(duì)由所述頭戴式電子設(shè)備的所述深度相機(jī)生成的所述紅外信號(hào)的響應(yīng)，由所述頭戴式電子設(shè)備收集所述手持式電子設(shè)備相對(duì)于所述頭戴式電子設(shè)備的位置數(shù)據(jù)；

收集由所述手持式電子設(shè)備的相機(jī)捕獲的、表征所述頭戴式電子設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)；

由所述頭戴式電子設(shè)備接收由所述手持式電子設(shè)備的加速度計(jì)收集的所述手持式電子設(shè)備的加速度數(shù)據(jù)和由所述手持式電子設(shè)備的陀螺儀收集的所述手持式電子設(shè)備的取向數(shù)據(jù)；以及

由所述頭戴式電子設(shè)備處理所述位置數(shù)據(jù)、所述加速度數(shù)據(jù)和所述取向數(shù)據(jù)以確定所述手持式電子設(shè)備的六自由度6DOF位置，包括使用所述圖像數(shù)據(jù)以減少用于相對(duì)于所述頭戴式電子設(shè)備定位所述手持式電子設(shè)備的搜索空間；以及

將所述手持式電子設(shè)備的跟蹤移動(dòng)轉(zhuǎn)換為由所述頭戴式電子設(shè)備顯示的所述虛擬環(huán)境中的對(duì)應(yīng)動(dòng)作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，由所述頭戴式電子設(shè)備處理所述位置數(shù)據(jù)、所述加速度數(shù)據(jù)和所述取向數(shù)據(jù)以確定所述手持式電子設(shè)備的所述6DOF位置包括：

由所述頭戴式電子設(shè)備將由所述頭戴式電子設(shè)備的所述深度相機(jī)收集的所述位置數(shù)據(jù)與從所述手持式電子設(shè)備接收的所述加速度數(shù)據(jù)和所述取向數(shù)據(jù)組合，以確定所述手持式電子設(shè)備的當(dāng)前位置、當(dāng)前加速度和當(dāng)前取向；以及

將所述手持式電子設(shè)備的所述當(dāng)前位置、所述當(dāng)前加速度和所述當(dāng)前取向分別與所述手持式電子設(shè)備的先前位置、先前加速度和先前取向進(jìn)行比較，以跟蹤所述手持式電子設(shè)備的移動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述手持式電子設(shè)備是可操作地耦合到所述頭戴式電子設(shè)備的手持式控制器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，跟蹤所述手持式電子設(shè)備的移動(dòng)包括：

初始化所述頭戴式電子設(shè)備的前面與所述手持式電子設(shè)備的前面之間的位置，并捕獲所述頭戴式電子設(shè)備的前面的初始圖像；

利用所述手持式電子設(shè)備的前置相機(jī)捕獲所述頭戴式電子設(shè)備的前面的當(dāng)前圖像；

將所述頭戴式電子設(shè)備的前面的所述當(dāng)前圖像與所述頭戴式電子設(shè)備的前面的所述初始圖像進(jìn)行比較；以及

基于所述比較，確定所述手持式電子設(shè)備相對(duì)于所述頭戴式電子設(shè)備的位置和取向。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，將所述頭戴式電子設(shè)備的前面的所述當(dāng)前圖像與所述頭戴式電子設(shè)備的前面的所述初始圖像進(jìn)行比較包括：

將在所述初始圖像中檢測(cè)到的所述頭戴式電子設(shè)備的初始輪廓與在所述當(dāng)前圖像中檢測(cè)到的所述頭戴式電子設(shè)備的當(dāng)前輪廓進(jìn)行比較；以及

基于所述比較，確定所述手持式電子設(shè)備相對(duì)于所述頭戴式電子設(shè)備的位置變化或取向變化中的至少一個(gè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，跟蹤所述手持式電子設(shè)備的移動(dòng)還包括：

由所述頭戴式電子設(shè)備的處理器將所述手持式電子設(shè)備相對(duì)于所述頭戴式電子設(shè)備的所確定的位置與來自所述手持式電子設(shè)備的加速度計(jì)的所述手持式電子設(shè)備的加速度數(shù)據(jù)和來自所述手持式電子設(shè)備的陀螺儀的所述手持式電子設(shè)備的取向數(shù)據(jù)相結(jié)合，以確定所述手持式電子設(shè)備的當(dāng)前位置、加速度和取向；以及

將所述手持式電子設(shè)備的所述當(dāng)前位置、加速度和取向與所述手持式電子設(shè)備的先前位置、加速度和取向進(jìn)行比較，以跟蹤所述手持式電子設(shè)備的移動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，跟蹤所述手持式電子設(shè)備的移動(dòng)包括：

初始化所述頭戴式電子設(shè)備的前面與所述手持式電子設(shè)備的前面之間的位置，并捕獲所述手持式電子設(shè)備的前面的初始圖像；

利用所述頭戴式電子設(shè)備的相機(jī)捕獲所述手持式電子設(shè)備的前面的當(dāng)前圖像；

將所述手持式電子設(shè)備的前面的所述當(dāng)前圖像與所述手持式電子設(shè)備的前面的所述初始圖像進(jìn)行比較；以及

基于所述比較，確定所述手持式電子設(shè)備相對(duì)于所述頭戴式電子設(shè)備的位置和取向。