[發明專利]一種基于立體標記板的頭顯定位方法、裝置和立體標記板

在審

• 申請號: 201810450125.2
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108627157A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 林鴻運;王西穎
• 申請（專利權）人: 重慶愛奇藝智能科技有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C21/22;G01C21/00;G01C21/18;G01C21/16
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 莎日娜

1.一種立體標記板，其特征在于，包括底板和多個紅外發光元件，其中：

所述多個紅外發光元件中的部分紅外發光元件設置在所述底板上；

所述多個紅外發光元件的其余紅外發光元件中每個所述紅外發光元件設置在一個連桿的一端，所述連桿的另一端鉸接在所述底板上。

2.一種基于立體標記板的頭顯定位方法，應用于增強現實系統或虛擬現實系統，所述增強現實系統或所述虛擬現實系統均設置有相機和頭顯，所述立體標記板上設置有多個紅外發光元件，其特征在于，所述紅外定位方法包括：

獲取所述立體標記板的紅外圖像，并獲取所述頭顯的3Dof位姿數據；

對所述紅外圖像的特征數據和所述3Dof位姿數據進行融合計算，得到所述頭顯的當前姿態。

3.如權利要求2所述的頭顯定位方法，其特征在于，對所述紅外圖像的特征數據和所述3Dof位姿數據進行融合計算，包括：

對所述紅外圖像進行特征點檢測，得到所有所述紅外發光元件在所述紅外圖像上的紅外燈點集；

確定所述紅外燈點集中每個點的像素坐標以及每個點所對應的紅外發光元件的編號；

根據所述像素坐標和所述編號計算所述相機的第一姿態數據；

根據所述3Dof位姿數據計算所述相機的第二姿態數據；

將所述第一姿態數據和所述第二姿態數據進行姿態融合處理，得到所述頭戴式顯示器的當前6Dof姿態。

4.如權利要求3所述的頭顯定位方法，其特征在于，所述根據所述像素坐標和所述編號計算所述相機的第一姿態數據，包括：

根據所述像素坐標和所述編號，并利用標定后的相機參數，通過求解PNP問題得到所述第一姿態數據。

5.如權利要求3所述的頭顯定位方法，其特征在于，所述根據所述位姿數據計算所述相機的第二姿態數據，包括：

對所述位姿數據中的多個慣性數據進行積分累加，得到所述第二姿態數據。

6.一種基于立體標記板的頭顯定位裝置，應用于增強現實系統或虛擬現實系統，所述增強現實系統或所述虛擬現實系統均設置有相機和頭顯，所述立體標記板上設置有多個紅外發光元件，其特征在于，所述紅外定位裝置包括：

數據獲取模塊，用于獲取所述立體標記板的紅外圖像，并獲取所述頭顯的位姿數據；

姿態計算模塊，用于還對所述紅外圖像的特征數據和所述位姿數據進行融合計算，得到所述頭顯的當前6Dof姿態。

7.如權利要求6所述的頭顯定位裝置，其特征在于，所述姿態計算模塊包括：

特征點檢測單元，用于對所述紅外圖像進行特征點檢測，得到所有所述紅外發光元件在所述紅外圖像上的紅外燈點集；

參數確定單元，用于確定所述紅外燈點集中每個點的像素坐標以及每個點所對應的紅外發光元件的編號；

第一計算單元，用于根據所述像素坐標和所述編號計算所述相機的第一姿態數據；

第二計算單元，用于根據所述位姿數據計算所述相機的第二姿態數據；

融合計算單元，用于將所述第一姿態數據和所述第二姿態數據進行姿態融合處理，得到所述頭戴式顯示器的當前姿態。

8.如權利要求7所述的頭顯定位裝置，其特征在于，所述第一計算單元具體用于根據所述像素坐標和所述編號，并利用標定后的相機參數，通過求解PNP問題得到所述第一姿態數據。

9.如權利要求7所述的頭顯定位裝置，其特征在于，所述第二計算單元具體用于對所述位姿數據中的多個慣性數據進行積分累加，得到所述第二姿態數據。