[發明專利]一種高精度虛擬現實定位系統

有效

• 申請號: 201710382295.7
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107193380B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 魏學華;廖巍巍;曾超
• 申請（專利權）人: 成都斯斐德科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種高精度虛擬現實定位系統。該系統包括頭戴定位單元，手柄定位單元和墻面或地面定位點單元；本發明的實施方式還提供了一種虛擬現實定位系統，包括：空間定位校準方法，空間定位實施方法和虛擬交互空間定位方法；本發明相比于現有技術設備，可以更加快速的定位虛擬現實設備佩戴者的空間位置，并且可以在廣闊的空間中準確的定位位置信息；該系統結構簡單，操作便利是一種低成本高效能的虛擬現實空間定位技術；該方法還結合虛擬現實交互系統，能夠給使用設備者帶來全新的虛擬現實交互體驗。

技術領域

本發明涉及虛擬現實空間定位和虛擬現實交互技術領域，尤其涉及一種高精度虛擬現實定位系統。

背景技術

隨著時代的發展和科技的進步，消費級產品不斷推出，虛擬現實成為廣受關注的發展熱點。虛擬現實技術利用電腦或其他智能計算設備模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供用戶關于視覺，聽覺，觸覺等感官的模擬，讓用戶如同身臨其境一般。其中虛擬現實設備主要目的是為了讓人在虛擬的環境中有真實的感觀。所以虛擬現實裝置就需要知道使用設備者的人眼位置信息及運動信息，例如在空間內的相對位置和方向等。

發明內容

目前行業類的虛擬現實定位技術主要使用紅外光學定位、激光定位及可見光定位。紅外光學定位利用多個紅外發射攝像頭對室內定位空間進行覆蓋，定位精度非常高，范圍大但是需要多個高幀率攝像頭成本非常高昂；激光定位利用定位光塔和被定位物體上的多個激光感應接收器計算激光角度差定位，定位精度高范圍廣但是設備結構復雜成本較高；可見光定位利用攝像頭拍攝追蹤點的主動可見光，定位精度低范圍狹窄但是成本低廉。

本發明實施例所要解決的技術問題在于，克服現有的虛擬現實系統空間定位的諸多問題提供一種定位速度快，定位范圍廣的低成本高精度虛擬現實定位及交互系統。

如上所述，實現一種低成本高精度虛擬現實定位及交互系統，所述系統包括：

本發明是模擬人類定位，由三個部分組成，頭戴定位單元，手柄定位單元，墻面或地面定位點單元。

其中，所述頭戴定位單元包括電源、兩個全局快門高速攝像頭、中央處理器、重力方向陀螺儀三合一傳感器，存儲器和無線信號接收器。

優選的，兩個全局快門高速攝像頭具有帶波長850納米可進光濾光片，能夠1秒拍攝120幀以上圖片。

優選的，全局快門高速攝像頭采用MIPI（Mobile Industry ProcessorInterface，移動產業處理器接口）連接中央處理器，相比于傳統USB接口擁有更高的帶寬，全局快門高速攝像頭可以把信息處理完后直接把空間位置信息傳給電腦等設備。

其中，所述手柄定位單元包括電源、無線信號發射器，重力方向陀螺儀三合一傳感器和發光二級管。

優選的，發光二級管的波長為850納米并且可以1秒閃爍120次。

其中，所述墻面或地面定位點單元包括電源和發光二級管。

優選的，發光二級管的波長為850納米并且保持長亮。

本發明的實施方式還提供了一種虛擬現實定位系統，包括：空間定位校準方法，空間定位實施方法和虛擬交互空間定位方法。

其中，所述空間定位校準方法為將頭戴定位單元放到空間中心點的居中位置，讓攝像頭分別每次垂直于周圍空間四個面并依次記錄當前面的數據完成校準。

優選的，頭戴定位單元記錄當前面的數據流程是：頭戴定位單元通過雙攝像頭并及通過中央處理器計算出每個光點到頭戴定位單元的兩個攝像頭中心點的距離，和每個光點在攝像頭上成像數據上的位置數據；頭戴定位單元通過重力方向陀螺儀三合一傳感器獲取當前頭戴定位單元的姿態和方向信息；最后把光點的距離、位置數據，頭戴定位單元的姿態和方向信息保存到存儲器中。