[發明專利]虛擬坐標系的構建方法、裝置、終端設備及可讀存儲介質

在審

• 申請號: 201810675898.0
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN108961343A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 陳小明;唐永強;袁華宏;劉志愿
• 申請（專利權）人: 深圳市未來感知科技有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T19/00;G06T19/20
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國;張珍珍

本發明公開了一種虛擬坐標系的構建方法、裝置、終端設備及可讀存儲介質。本發明在構建虛擬坐標系時，通過確定圖像傳感器采集到的關于標記桿的成像圖片中所述標記桿上第一標記點的第一坐標和第二標記點的第二坐標，然后根據第一坐標和第二坐標構建視覺傳感器視角的第一坐標系，并根據從顯示屏處獲取的標記桿在顯示屏上多個垂直接觸位置的第三坐標構建顯示屏視角的第二坐標系，接著根據單應性變換原理，計算第一坐標系與第二坐標系在三維空間中的相對關系，最后根據計算所得的相對關系，便可以構建一個能夠實現對操作動作的高精度跟蹤，精準的標定交互裝置在三維空間中所處位置坐標的虛擬坐標系，從而大大提高了人機交互效果。

技術領域

本發明涉及人機交互技術領域，尤其涉及一種虛擬坐標系的構建方法、裝置、終端設備及可讀存儲介質。

背景技術

隨著計算機技術的迅速發展及廣泛普及化，人機交互技術成為了新的研究領域。

人機交互技術是指通過計算機輸入、輸出設備，以有效的方式實現人與計算機對話的技術。在人機交互技術中，虛擬現實技術為人機交互技術的一個重要分支，虛擬現實技術主要是通過依靠實時計算三維空間中的各種姿態信息來確定虛擬現實與真實世界之間的映射關系，及待響應目標的空間姿態。

目前的虛擬現實技術主要包括：計算機生成的實時動態的三維立體逼真模型、感知、自然技能和傳感器設備等。在使用過程中，操作者通過數據手套、三維(threedimensional，簡稱：3D)鼠標、3D眼鏡、交互筆等交互裝置做出人體行為動作，計算機系統則通過對動作相適應的數據進行處理，并對操作者的輸入做出實時響應，達到操作者更真實的沉浸在虛擬場景中。

然而，由于現有虛擬現實技術中包括的設備類型及性能差異很大，因此在利用上述設備進行人機交互時，往往會由于設備類型的差異以及外界環境的影響，導致使用過程中，無法精準的實現對操作者動作的跟蹤，也就無法及時做出響應，大大影響了交互效果。

因而，如何高精度的實現對操作者動作的跟蹤，從而達到更好的交互效果，逐漸成為虛擬顯示技術的研究熱點。

上述內容僅用于輔助理解本發明的技術方案，并不代表承認上述內容是現有技術。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種虛擬坐標系的構建方法、裝置、終端設備及可讀存儲介質，旨在解決現有虛擬現實技術中，無法實現對操作動作的高精度跟蹤，人機交互效果不理想的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種虛擬坐標系的構建方法，所述方法包括以下步驟：

確定成像圖片中標記桿上第一標記點的第一坐標和第二標記點的第二坐標，所述成像圖片通過圖像傳感器對所述標記桿進行圖像采集獲取；

根據所述第一坐標和所述第二坐標構建第一坐標系；

獲取所述標記桿在顯示屏上多個垂直接觸位置的第三坐標，并根據多個所述第三坐標構建第二坐標系；

根據單應性變換原理，計算所述第一坐標系與所述第二坐標系在三維空間中的相對關系；

根據所述相對關系，構建用于標定交互裝置在三維空間中所處位置坐標的虛擬坐標系。

優選地，所述圖像傳感器為多目相機模組，所述多目相機模組包含至少兩個相機組件；

相應地，所述確定圖像傳感器采集到的關于標記桿的成像圖像中所述標記桿上第一標記點的第一坐標和第二標記點的第二坐標，具體包括：

獲取各相機組件采集到的與所述顯示屏垂直接觸的所述標記桿的成像圖片；

根據多目測距原理，對各相機組件采集到的所述成像圖片進行處理，確定所述第一標記點在所述成像圖片中的第一坐標，所述第二標記點在所述成像圖片中的第二坐標。