[發明專利]空間定位裝置、定位處理方法及裝置、虛擬現實系統

有效

• 申請號: 201710474296.4
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107274400B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 朱劍;張向東;陳茁;羅志平;嚴棟
• 申請（專利權）人: 歌爾光學科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/70;H04N5/247
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 郭少晶;馬佑平

本發明公開了一種空間定位裝置、定位處理方法及裝置、虛擬現實系統。該空間定位裝置包括水平攝像頭組和垂直攝像頭組，所述水平攝像頭組和所述垂直攝像頭組各自包括參數相同的至少兩個攝像頭，所述參數包括圖像分辨率、水平方向的鏡頭視角和垂直方向的鏡頭視角；所述水平攝像頭組的至少兩個攝像頭在所述水平方向上對齊設置，所述垂直攝像頭組的至少兩個攝像頭在所述垂直方向上對齊設置；本發明裝置由于在不同的方向上設置了攝像頭組，可以有效減少甚至消除單一方向拍攝圖像過程中出現的盲點數；另外，增設的垂直攝像頭組還可以改善實物在垂直方向的空間位置坐標的測量精度，進而提高實物的定位精度。

技術領域

本發明涉及空間定位技術領域，更具體地，本發明涉及一種空間定位裝置、一種用于該種空間定位裝置的定位處理方法、一種用于該種空間定位裝置的定位處理裝置及一種虛擬現實系統。

背景技術

目前的空間定位裝置主要采用雙目攝像頭，通過雙目攝像頭采集的圖像獲取空間實物的空間位置數據，該空間位置數據包括深度值、沿水平方向的空間位置坐標、及沿垂直方向的空間位置坐標，進而實現空間實物的空間定位。在此基礎上，通過比較空間實物在不同時間點的空間位置數據便可確定空間實物的動作，實現基于動作指揮的人機交互功能。

通過雙目攝像頭進行空間定位存在的問題包括盲區問題，盲區即為兩個攝像頭所拍攝圖像的非重合區。參照圖1所示，左側攝像頭C1對應拍攝區域Va1，右側攝像頭C2對應拍攝區域Va2，兩個攝像頭C1、C2不僅在拍攝區域Va1與拍攝區域Va2的非交疊區存在盲區，而且在拍攝區域Va1與拍攝區域Va2的交疊區也可能存在盲區，這是由于空間實物的凹凸不平所導致的，在某些特定的條件下便會出現該種現象。以圖1為例，左側攝像頭C1在交疊區存在盲區D1，右側攝像頭C2在交疊區存在盲區D2，因此，左側攝像頭C1能夠拍攝到的空間實物的特征是F1、F2、F3、F4、F6，右側攝像頭能夠拍攝到的空間實物的特征是F2、F4、F5、F6、F7，以上每一特征對應圖像上的一個像素點，這樣，在特征F1至F7中，能夠根據左側攝像頭C1和右側攝像頭C2采集的圖像獲得深度值的僅包括特征F2、F4、F6，特征F3、F5因分別位于右側攝像頭和左側攝像頭的盲區內而成為雙目攝像頭的盲點。由于特征F3、F5處于兩個攝像頭的拍攝區域的交疊區(中央區域)，即二者位于期望的空間定位區域內，若無法獲取深度值將是一個很大的技術漏洞，因此，交疊區的盲點問題已成為空間定位技術需要亟待解決的問題。

發明內容

本發明實施例的一個目的是提供一種空間定位的新的技術方案，以至少減少交疊區內的盲點數量。

根據本發明的第一方面，提供了一種空間定位裝置，其包括水平攝像頭組和垂直攝像頭組，該水平攝像頭組和垂直攝像頭組各自包括參數相同的至少兩個攝像頭，該參數包括圖像分辨率、水平方向的鏡頭視角和垂直方向的鏡頭視角；該水平攝像頭組的至少兩個攝像頭在該水平方向上對齊設置，該垂直攝像頭組的至少兩個攝像頭在該垂直方向上對齊設置。

可選的是，該水平攝像頭組包括第一攝像頭和第二攝像頭，該垂直攝像頭組包括該第二攝像頭和第三攝像頭。

可選的是，該第一攝像頭與該第二攝像頭之間的水平基線長度不等于該第二攝像頭與該第三攝像頭之間的垂直基線長度。

可選的是，該水平攝像頭組還包括第四攝像頭，該第一攝像頭與該第四攝像頭分設在該第二攝像頭的兩側；和/或，該垂直攝像頭組還包括第五攝像頭，該第三攝像頭與該第五攝像頭分設在該第二攝像頭的兩側。

根據本發明的第二方面，還提供了一種用于根據本發明的第一方面的空間定位裝置的定位處理方法，其包括：

分別獲取所述水平攝像頭組和垂直攝像頭組在同一時間采集的圖像；

根據所述水平攝像頭組采集的圖像計算表示同一實物中相同特征的像素點對的水平像素差，及根據所述垂直攝像頭組采集的圖像計算表示同一實物中相同特征的像素點對的垂直像素差；