[發(fā)明專利]用于頭戴式顯示裝置的定位方法、定位器以及定位系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711000385.1
• 申請(qǐng)日: 2017-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN109668545A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉偉倫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 緯創(chuàng)資通股份有限公司
• 主分類號(hào): G01C11/00
• 分類號(hào): G01C11/00
• 代理公司: 隆天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 李昕巍;章侃銥

一種用于頭戴式顯示裝置的定位方法及其定位器與系統(tǒng)，上述的方法包括下列步驟。提供定位器以設(shè)置于頭戴式顯示裝置上，其中定位器包括影像擷取裝置以及通信接口，定位器通過(guò)通信接口與頭戴式顯示裝置連接。于操作空間中，由定位器利用影像擷取裝置擷取參考物件的影像，以產(chǎn)生第一參考物件影像。由定位器根據(jù)第一參考物件影像，計(jì)算頭戴式顯示裝置與參考物件的相對(duì)位置，進(jìn)而取得頭戴式顯示裝置于操作空間中的定位信息。由定位器將定位信息傳送至頭戴式顯示裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種定位方法、定位器以及定位系統(tǒng)，且特別涉及一種用于頭戴式顯示裝置的定位方法、定位器以及定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)

頭戴式顯示裝置以往大多使用在軍事用途，但隨著顯示器、陀螺儀、空間感應(yīng)器等關(guān)鍵零組件的科技先進(jìn)發(fā)展、制造成本降低與微型輕量化，使得例如虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality，VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality，AR)、混合現(xiàn)實(shí)(Mixed Reality，MR)等頭戴式顯示裝置開始走進(jìn)一般消費(fèi)市場(chǎng)，提供消費(fèi)者完全不同于一般平面顯示器的視覺(jué)感官享受。以虛擬現(xiàn)實(shí)而言，通過(guò)近眼顯示器提供雙眼具有視差的二張影像，配合陀螺儀及動(dòng)作感應(yīng)器，可創(chuàng)造出具有真實(shí)影像、聲音以及其它感官上的擬真世界，以在有限空間中復(fù)制出真實(shí)環(huán)境或是虛構(gòu)場(chǎng)景。因此，使用者得以融入、探索以及操控虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境而感覺(jué)仿佛身歷其境。

一般虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的體感設(shè)備的定位方式主要是采用由外向內(nèi)追蹤技術(shù)(outside-in tracking)以及由內(nèi)向外追蹤技術(shù)(inside-out tracking)，以在固定空間中通過(guò)紅外線LED元件或者是搭配攝影機(jī)進(jìn)行追蹤定位。然而，上述兩種技術(shù)皆需要較高的硬件成本，架設(shè)的困難度較高且空間定位的程序較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種用于頭戴式顯示裝置的定位方法、定位器以及定位系統(tǒng)，其可在無(wú)須于操作空間中架設(shè)額外的定位設(shè)備的前提下，以成本低廉以及簡(jiǎn)易的方式來(lái)進(jìn)行頭戴式顯示裝置的定位。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的方法包括下列步驟。提供定位器以設(shè)置于頭戴式顯示裝置上，其中定位器包括影像擷取裝置以及通信接口，定位器通過(guò)通信接口與頭戴式顯示裝置連接。于操作空間中，由定位器利用影像擷取裝置擷取參考物件的影像，以產(chǎn)生第一參考物件影像。由定位器根據(jù)第一參考物件影像，計(jì)算頭戴式顯示裝置與參考物件的相對(duì)位置，進(jìn)而取得頭戴式顯示裝置于操作空間中的定位信息。由定位器將定位信息傳送至頭戴式顯示裝置。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的定位器包括影像擷取裝置、通信接口、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置以及處理器，其中處理器耦接影像擷取裝置、通信接口以及儲(chǔ)存裝置。影像擷取裝置用以于操作空間中擷取參考物件的影像，以產(chǎn)生第一參考物件影像。通信接口用以與頭戴式顯示裝置建立連線。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置用以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。處理器用以根據(jù)第一參考物件影像，計(jì)算頭戴式顯示裝置與參考物件的相對(duì)位置，進(jìn)而取得頭戴式顯示裝置于操作空間中的定位信息，以及通過(guò)通信接口傳送定位信息至頭戴式顯示裝置。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的系統(tǒng)包括參考物件、定位器以及頭戴式顯示裝置，其中定位器設(shè)置于頭戴式顯示裝置上并且與頭戴式顯示裝置連接。定位器用以于操作空間中，擷取參考物件的影像，以產(chǎn)生第一參考物件影像，根據(jù)第一參考物件影像，計(jì)算頭戴式顯示裝置與參考物件的相對(duì)位置，進(jìn)而取得頭戴式顯示裝置于操作空間中的定位信息，以及傳送定位信息至頭戴式顯示裝置。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖說(shuō)明書附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的定位系統(tǒng)的示意圖。

圖2A為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的定位方法的流程圖。

圖2B為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的球面坐標(biāo)的示意圖。

圖3A為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的定位方法的初始化設(shè)定流程圖。