[發(fā)明專利]一種光學(xué)跟蹤方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710690012.5
• 申請(qǐng)日: 2017-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN107664757B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李冬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京圣威特科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S5/16
• 分類號(hào): G01S5/16
• 代理公司: 北京志霖恒遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11435
• 代理人: 陳姍姍

本申請(qǐng)公開了一種光學(xué)跟蹤方法和裝置，涉及定位領(lǐng)域。為解決現(xiàn)有技術(shù)使用恒定的電機(jī)轉(zhuǎn)速確定三維坐標(biāo)會(huì)導(dǎo)致計(jì)算誤差從而影響跟蹤精度的問題而發(fā)明。包括：根據(jù)每個(gè)發(fā)射器正前方預(yù)設(shè)的至少兩個(gè)校準(zhǔn)器接收該發(fā)射器發(fā)射的水平方向掃描信號(hào)和垂直方向掃描信號(hào)、預(yù)設(shè)接收器依次接收的所述至少兩個(gè)發(fā)射器發(fā)射的水平方向掃描信號(hào)和垂直方向掃描信號(hào)、所述至少兩個(gè)發(fā)射器對(duì)應(yīng)的水平角速度和垂直角速度分別獲取所述接收器在所述至少兩個(gè)發(fā)射器中的圖像坐標(biāo)；根據(jù)所述接收器在所述至少兩個(gè)發(fā)射器中的圖像坐標(biāo)進(jìn)行光學(xué)跟蹤。該方案可以用于動(dòng)作捕捉、手術(shù)導(dǎo)航和虛擬現(xiàn)實(shí)等需要精確定位的領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開一般涉及定位領(lǐng)域，尤其涉及一種光學(xué)跟蹤方法和裝置。

背景技術(shù)

目前，在動(dòng)作捕捉、手術(shù)導(dǎo)航和虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域均需要對(duì)用戶進(jìn)行精確跟蹤定位。以虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，VR)為例，在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，需要對(duì)用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，以適應(yīng)其通過虛擬眼鏡、虛擬頭盔等看到的景象，或防止用戶碰到其他用戶或物體。

現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用光學(xué)跟蹤的方法進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，具體過程包括：首先通過發(fā)射器發(fā)射一幀同步掃描信號(hào)，然后依次對(duì)X方向和Y方向進(jìn)行掃描，通過采集激光掃描信號(hào)和預(yù)設(shè)電機(jī)轉(zhuǎn)速確定三維坐標(biāo)。

然而，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)受到安裝位置、工作環(huán)境、使用時(shí)間等因素發(fā)生變化，因此使用恒定的電機(jī)轉(zhuǎn)速確定三維坐標(biāo)會(huì)導(dǎo)致計(jì)算誤差從而影響跟蹤精度。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種光學(xué)跟蹤方法和裝置。

第一方面，一種光學(xué)跟蹤方法，包括：S10、對(duì)于預(yù)設(shè)至少兩個(gè)發(fā)射器，通過每個(gè)發(fā)射器正前方預(yù)設(shè)的至少兩個(gè)校準(zhǔn)器接收該發(fā)射器發(fā)射的水平方向掃描信號(hào)和垂直方向掃描信號(hào)；S20、根據(jù)每個(gè)發(fā)射器正前方預(yù)設(shè)的至少兩個(gè)校準(zhǔn)器接收該發(fā)射器發(fā)射的水平方向掃描信號(hào)和垂直方向掃描信號(hào)，獲取所述至少兩個(gè)發(fā)射器對(duì)應(yīng)的水平角速度和垂直角速度；S30、獲取預(yù)設(shè)接收器依次接收的所述至少兩個(gè)發(fā)射器發(fā)射的水平方向掃描信號(hào)和垂直方向掃描信號(hào)；S40、根據(jù)每個(gè)發(fā)射器正前方預(yù)設(shè)的至少兩個(gè)校準(zhǔn)器接收該發(fā)射器發(fā)射的水平方向掃描信號(hào)和垂直方向掃描信號(hào)、預(yù)設(shè)接收器依次接收的所述至少兩個(gè)發(fā)射器發(fā)射的水平方向掃描信號(hào)和垂直方向掃描信號(hào)、所述至少兩個(gè)發(fā)射器對(duì)應(yīng)的水平角速度和垂直角速度分別獲取所述接收器在所述至少兩個(gè)發(fā)射器中的圖像坐標(biāo)；S50、根據(jù)所述接收器在所述至少兩個(gè)發(fā)射器中的圖像坐標(biāo)進(jìn)行光學(xué)跟蹤。

第二方面，一種光學(xué)跟蹤裝置，包括：

接收器、處理器、至少兩個(gè)發(fā)射器和至少四個(gè)校準(zhǔn)器；所述處理器分別與所述接收器、至少兩個(gè)發(fā)射器和所述至少四個(gè)校準(zhǔn)器相連；每個(gè)發(fā)射器的正前方設(shè)置至少兩個(gè)校準(zhǔn)器；

所述處理器，用于控制所述至少兩個(gè)發(fā)射器依次發(fā)射水平方向掃描信號(hào)和垂直方向掃描信號(hào)；

所述接收器，用于接收所述發(fā)射器依次發(fā)射的水平方向掃描信號(hào)和垂直方向掃描信號(hào)；

每個(gè)校準(zhǔn)器，用于接收其正前方的發(fā)射器發(fā)射的水平方向掃描信號(hào)和垂直方向掃描信號(hào)；

所述處理器，還用于根據(jù)每個(gè)發(fā)射器正前方預(yù)設(shè)的至少兩個(gè)校準(zhǔn)器接收該發(fā)射器發(fā)射的水平方向掃描信號(hào)和垂直方向掃描信號(hào)、預(yù)設(shè)接收器依次接收的所述至少兩個(gè)發(fā)射器發(fā)射的水平方向掃描信號(hào)和垂直方向掃描信號(hào)、所述至少兩個(gè)發(fā)射器對(duì)應(yīng)的水平角速度和垂直角速度分別獲取所述接收器在所述至少兩個(gè)發(fā)射器中的圖像坐標(biāo)；根據(jù)所述接收器在所述至少兩個(gè)發(fā)射器中的圖像坐標(biāo)進(jìn)行光學(xué)跟蹤。

根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案，通過水平角速度和垂直角速度獲取接收器在至少兩個(gè)發(fā)射器中的圖像坐標(biāo)后進(jìn)行光學(xué)跟蹤；由于水平角速度和垂直角速度是根據(jù)每個(gè)發(fā)射器正前方預(yù)設(shè)的至少兩個(gè)校準(zhǔn)器接收的預(yù)設(shè)發(fā)射器發(fā)射的水平方向掃描信號(hào)和垂直方向掃描信號(hào)獲取的，因此本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案在光學(xué)跟蹤過程中實(shí)時(shí)校準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，從而提高跟蹤精度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中使用恒定的電機(jī)轉(zhuǎn)速確定三維坐標(biāo)會(huì)導(dǎo)致計(jì)算誤差從而影響跟蹤精度的問題。