[發(fā)明專利]確定姿態(tài)的方法、裝置及智能設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810578919.7
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108844529A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊宇;劉帥;董曉濱
• 申請（專利權(quán)）人: 青島海信電器股份有限公司
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 江崇玉

本發(fā)明公開了一種確定姿態(tài)的方法、裝置及智能設(shè)備，屬于位姿追蹤技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：當(dāng)在當(dāng)前采樣時(shí)刻接收到由智能設(shè)備中的IMU采集的角速度和加速度時(shí)，基于該角速度和最近一次確定的智能設(shè)備的姿態(tài)確定第一姿態(tài)，獲取智能設(shè)備上的光源點(diǎn)的至少三個(gè)歷史位置信息，并基于至少三個(gè)歷史位置信息，確定光源點(diǎn)的加速度。基于IMU采集的加速度、光源點(diǎn)的加速度和第一姿態(tài)，確定智能設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)。本發(fā)明實(shí)施例只需在智能設(shè)備上設(shè)置一個(gè)發(fā)光光源即可以實(shí)現(xiàn)對第一姿態(tài)的校正，相較于相關(guān)技術(shù)，需要光源點(diǎn)的數(shù)量大幅減少，因而降低了設(shè)備成本，減小了智能設(shè)備的體積。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及位姿追蹤技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種確定姿態(tài)的方法、裝置及智能設(shè)備。

背景技術(shù)

目前，諸如智能手機(jī)、VR(Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí))設(shè)備、AR(AugmentedReality，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))設(shè)備等智能設(shè)備的應(yīng)用越來越普遍。當(dāng)諸如此類的智能設(shè)備隨著用戶一起動(dòng)作時(shí)，智能設(shè)備可以根據(jù)自身隨著用戶做出的動(dòng)作來確定智能設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)，進(jìn)而根據(jù)當(dāng)前的姿態(tài)做出響應(yīng)。

相關(guān)技術(shù)中，智能設(shè)備中可以設(shè)置有IMU(Inertial measurement unit，慣性測量單元)以及多個(gè)光源點(diǎn)，其中，IMU一般包括陀螺儀。智能設(shè)備可以通過對陀螺儀測量的角速度進(jìn)行積分來計(jì)算第一翻滾角、第一俯仰角和第一偏航角。之后，智能設(shè)備可以通過外設(shè)的追蹤設(shè)備對智能設(shè)備上的多個(gè)光源點(diǎn)進(jìn)行追蹤，從而得到多個(gè)光源點(diǎn)的位置坐標(biāo)，根據(jù)該多個(gè)光源點(diǎn)的位置坐標(biāo)計(jì)算第二翻滾角、第二俯仰角和第二偏航角。為了便于后續(xù)說明，在這里將通過IMU測量的角速度計(jì)算得到的第一翻滾角、第一俯仰角和第一偏航角稱為智能設(shè)備的IMU姿態(tài)。而將根據(jù)多個(gè)光源點(diǎn)的位置坐標(biāo)計(jì)算得到的第二翻滾角、第二俯仰角和第二偏航角稱為智能設(shè)備的光學(xué)姿態(tài)。之后，智能設(shè)備可以通過光學(xué)姿態(tài)對IMU姿態(tài)進(jìn)行校正，從而將校正后的姿態(tài)確定為智能設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)。

然而，在上述確定姿態(tài)的過程中，由于需要通過追蹤設(shè)備追蹤智能設(shè)備上的多個(gè)光源點(diǎn)來對智能設(shè)備的IMU姿態(tài)進(jìn)行校正，因此，智能設(shè)備上需要設(shè)置多個(gè)發(fā)光光源，既增加了設(shè)備成本，同時(shí)，也由于發(fā)光光源的設(shè)置導(dǎo)致智能設(shè)備的體積增大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為用戶的使用帶來了不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種確定姿態(tài)的方法、裝置、智能設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，可以用于解決相關(guān)技術(shù)中通過在智能設(shè)備上設(shè)置多個(gè)發(fā)光光源來確定姿態(tài)所導(dǎo)致的設(shè)備成本較高，智能設(shè)備體積較大的問題。所述技術(shù)方案如下：

第一方面，提供了一種確定姿態(tài)的方法，應(yīng)用于智能設(shè)備，所述智能設(shè)備配置有慣性測量單元IMU和一個(gè)作為光源點(diǎn)的發(fā)光光源，所述方法包括：

當(dāng)在當(dāng)前采樣時(shí)刻接收到由所述智能設(shè)備中的慣性測量單元IMU采集的角速度和加速度時(shí)，獲取當(dāng)前采樣時(shí)刻之前最近一次確定的所述智能設(shè)備的姿態(tài)，并基于所述角速度和所述最近一次確定的所述智能設(shè)備的姿態(tài)確定第一姿態(tài)；

獲取所述智能設(shè)備上的光源點(diǎn)的至少三個(gè)歷史位置信息，并基于所述至少三個(gè)歷史位置信息，確定所述光源點(diǎn)的加速度，所述至少三個(gè)歷史位置信息是指在當(dāng)前采樣時(shí)刻之前確定的所述光源點(diǎn)所處的位置信息；

基于所述IMU采集的加速度、所述光源點(diǎn)的加速度和所述第一姿態(tài)，確定所述智能設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)。

可選地，所述基于所述至少三個(gè)歷史位置信息，確定所述光源點(diǎn)的加速度，包括：

按照所述至少三個(gè)歷史位置信息的確定時(shí)刻對所述至少三個(gè)歷史位置信息進(jìn)行排序，并基于排序結(jié)果中每相鄰的兩個(gè)歷史位置信息確定所述光源點(diǎn)的至少兩個(gè)位移；

確定所述至少兩個(gè)位移中每個(gè)位移對應(yīng)的兩個(gè)歷史位置信息的確定時(shí)刻之間的時(shí)間間隔；

基于確定的至少兩個(gè)時(shí)間間隔以及所述至少兩個(gè)位移，確定所述光源點(diǎn)的加速度。