[發明專利]交互筆檢測方法及3D交互系統

在審

• 申請號: 201811349843.7
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109445599A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 趙飛;宋康康;曾鑫;蔣祝妙;陸小松
• 申請（專利權）人: 寧波視睿迪光電有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/0346
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王文紅

1.一種交互筆檢測方法，其特征在于，應用于3D交互系統，所述3D交互系統包括交互筆、顯示器以及多個定位攝像機，所述多個定位攝像機分別設置于所述顯示器的兩側，所述交互筆設置有磁力計以及光學標記點；所述方法包括：

基于雙目視覺定位原理，獲取所述光學標記點在所述定位攝像機視距范圍內的空間坐標；

根據所述磁力計得到所述交互筆與地磁場三維坐標系的夾角，并通過光學坐標變換，得到所述顯示器的正交射線與所述地磁場三維坐標系的夾角；

根據所述光學標記點在所述定位攝像機視距范圍內的空間坐標確定所述交互筆的筆頭；

根據所述顯示器的正交射線與所述地磁場三維坐標系的夾角檢測所述筆頭相對所述顯示器的相對方向。

2.根據權利要求1所述的交互筆檢測方法，其特征在于，所述交互筆設置有陀螺儀，所述陀螺儀用于獲取所述交互筆的姿態信息，所述姿態信息包括所述交互筆的俯仰角和偏航角。

3.根據權利要求2所述的交互筆檢測方法，其特征在于，所述交互筆設置有多個所述光學標記點，基于所述雙目視覺定位原理，獲取所述光學標記點在所述定位攝像機視距范圍內的空間坐標的步驟包括：

判斷多個所述光學標記點是否可見；

若多個所述光學標記點均可見，根據所述雙目視覺定位原理，獲取多個所述光學標記點在所述定位攝像機視距范圍內的空間坐標。

4.根據權利要求3所述的交互筆檢測方法，其特征在于，若多個所述光學標記點均可見，所述方法還包括：

判斷所述交互筆是否為首次從所述定位攝像機視距范圍外進入所述定位攝像機視距范圍內；

如果所述交互筆為首次從所述定位攝像機視距范圍外進入所述定位攝像機視距范圍內，根據所述光學標記點直接確定所述交互筆的筆頭；

如果所述交互筆一直位于所述定位攝像機視距范圍內，獲取多個所述光學標記點在所述定位攝像機視距范圍內的空間坐標，以根據多個所述光學標記點在所述定位攝像機視距范圍內的空間坐標確定所述交互筆的筆頭。

5.根據權利要求3所述的交互筆檢測方法，其特征在于，若只有部分所述光學標記點可見，所述方法還包括：

根據所述雙目視覺定位原理，獲取可見的光學標記點在所述定位攝像機視距范圍內的空間坐標，并根據所述陀螺儀獲取所述交互筆的姿態信息；

根據所述姿態信息以及可見的光學標記點在所述定位攝像機視距范圍內的空間坐標計算其余不可見的光學標記點在所述定位攝像機視距范圍內的空間坐標。

6.根據權利要求3所述的交互筆檢測方法，其特征在于，若多個所述光學標記點均不可見，所述方法還包括：

獲取所述交互筆的移動歷史記錄，根據所述移動歷史記錄，計算所述交互筆的移動方向、移動速度及加速度，預測所述交互筆中心點的位置坐標；

獲取所述交互筆的筆頭與筆尾兩端的光學標記點之間的距離；

根據所述陀螺儀獲取所述交互筆的姿態信息；

根據所述交互筆的中心點的位置坐標、所述光學標記點之間的距離以及所述交互筆的姿態信息，計算所述交互筆的筆頭與筆尾兩端的光學標記點在所述定位攝像機視距范圍內的空間坐標，以根據所述交互筆的筆頭與筆尾兩端的光學標記點在所述定位攝像機視距范圍內的空間坐標確定所述交互筆的筆頭。

7.根據權利要求2所述的交互筆檢測方法，其特征在于，在基于雙目視覺定位原理，獲取所述光學標記點在所述定位攝像機視距范圍內的空間坐標后，所述方法還包括：

根據獲取的所述光學標記點在所述定位攝像機視距范圍內的空間坐標計算所述交互筆的姿態信息；

根據計算得到的所述交互筆的姿態信息對所述陀螺儀獲取的所述交互筆的姿態信息進行校正。