[發明專利]手柄定位方法、頭戴顯示設備以及存儲介質

有效

• 申請號: 202010015526.2
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111174683B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 李漢振;山君良;吳濤;周宏偉
• 申請（專利權）人: 青島小鳥看看科技有限公司
• 主分類號: G01B7/004
• 分類號: G01B7/004;G01B11/00;G01C1/00;G01C11/04;G02B27/01
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 權鮮枝;趙美林

1.一種手柄定位方法，其特征在于，該手柄定位方法包括：

接收所述手柄的電磁發射模組發射的磁場信號，根據所述磁場信號獲得手柄電磁位姿；

拍攝所述手柄的光學標記點，得到圖像，根據所述圖像獲得手柄光學位姿；

將所述手柄電磁位姿與所述手柄光學位姿進行融合，基于融合后的位姿實現所述手柄的定位；

所述將所述手柄電磁位姿與所述手柄光學位姿進行融合，基于融合后的位姿實現所述手柄的定位包括：

根據獲取的慣性傳感器的傳感器數據確定電磁干擾，基于電磁干擾確定所述手柄電磁位姿對應的權重；

根據所述圖像的質量，確定所述手柄光學位姿對應的權重；

基于所述手柄電磁位姿對應的權重以及所述手柄光學位姿對應的權重，融合所述手柄電磁位姿與所述手柄光學位姿，得到融合后的位姿，將融合后的位姿作為手柄的位姿；

該方法應用于與手柄配套的頭戴顯示設備HMD，

所述根據所述磁場信號獲得手柄電磁位姿包括：

根據所述磁場信號，獲得手柄在電磁坐標系下的位姿；

根據手柄在電磁坐標系下的位姿，電磁坐標系的原點在HMD坐標系下的位置坐標以及HMD在世界坐標系下的位姿，計算手柄在世界坐標系下的位姿，將手柄在世界坐標系下的位姿確定為手柄電磁位姿；

手柄在世界坐標系下的位置計算公式為：

L_oc-world＝[Q,T](l_oc-T₀)

其中，L_oc-world為手柄在世界坐標系下的坐標，Q為HMD在世界坐標系下的姿態，T為HMD在世界坐標系下的位置，l_oc為手柄在電磁坐標系下的位置坐標；T₀為電磁坐系的原點在HMD坐標系下的位置坐標。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述磁場信號獲得手柄電磁位姿包括：

根據所述磁場信號，獲得手柄在電磁坐標系下的第一位姿和第二位姿；

根據所述圖像將所述第一位姿或所述第二位姿確定為手柄電磁位姿。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述磁場信號獲得手柄電磁位姿包括：

獲取手柄的慣性傳感器采集的傳感器數據，根據所述傳感器數據對所述手柄電磁位姿進行平滑處理，得到平滑的手柄電磁位姿。

4.一種頭戴顯示設備，其特征在于，包括：電磁接收模組，相機以及處理器，

所述電磁接收模組，用于接收所述手柄的電磁發射模組發射的磁場信號；

所述相機，用于拍攝所述手柄的光學標記點，得到圖像；

所述處理器，用于根據所述磁場信號獲得手柄電磁位姿，根據所述圖像獲得手柄光學位姿，將所述手柄電磁位姿與所述手柄光學位姿進行融合，基于融合后的位姿實現所述手柄的定位；用于根據獲取的慣性傳感器的傳感器數據確定電磁干擾，基于電磁干擾確定所述手柄電磁位姿對應的權重；根據所述圖像的質量，確定所述手柄光學位姿對應的權重；基于所述手柄電磁位姿對應的權重以及所述手柄光學位姿對應的權重，融合所述手柄電磁位姿與所述手柄光學位姿，得到融合后的位姿，將融合后的位姿作為手柄的位姿；

所述處理器，具體用于根據所述磁場信號，獲得手柄在電磁坐標系下的位姿；根據手柄在電磁坐標系下的位姿，電磁坐標系的原點在頭戴顯示設備HMD坐標系下的位置坐標以及頭戴顯示設備HMD在世界坐標系下的位姿，計算手柄在世界坐標系下的位姿，將手柄在世界坐標系下的位姿確定為手柄電磁位姿；

手柄在世界坐標系下的位置計算公式為：

L_oc-world＝[Q,T](l_oc-T₀)

其中，L_oc-world為手柄在世界坐標系下的坐標，Q為HMD在世界坐標系下的姿態，T為HMD在世界坐標系下的位置，l_oc為手柄在電磁坐標系下的位置坐標；T₀為電磁坐系的原點在HMD坐標系下的位置坐標。