[發明專利]一種虛擬現實運動捕捉系統的精度檢測方法和相關裝置

有效

• 申請號: 202011010380.9
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112099636B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 戰蔭偉;鄧婉婷
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 沈闖

本申請公開了一種虛擬現實運動捕捉系統的精度檢測方法和相關裝置，方法包括：建立運動捕捉傳感器的三維坐標，通過獲取運動捕捉傳感器處于靜止時的旋轉角度數據以及位置數據，進行均方根誤差計算，得到位置抖動誤差和旋轉角度抖動誤差，并進行艾倫方差分析，得到隨機誤差項；同時獲取運動捕捉傳感器處于動態時的旋轉角度數據和平移數據，進行均方根誤差計算，得到旋轉誤差和平移誤差；最后將位置抖動誤差、旋轉角度抖動誤差、隨機誤差項、旋轉誤差和平移誤差，作為運動捕捉系統的精度值，實現了對虛擬現實運動捕捉系統的精度進行檢測。

技術領域

本申請涉及運動捕捉技術領域，尤其涉及一種虛擬現實運動捕捉系統的精度檢測方法和相關裝置。

背景技術

運動捕捉(motion capture)是實時地準確測量、記錄物體在真實三維空間中的運動軌跡或姿態，并在虛擬三維空間中重建運動物體每一時刻運動狀態的高新技術。

近年來隨著運動捕捉技術的迅速發展，運動捕捉技術已被廣泛應用到多個技術領域，特別是在虛擬現實技術領域，在虛擬現實技術領域，用戶想要獲得更好的沉浸感受，真正的進入虛擬世界，動作捕捉是必須的；當虛擬現實運動捕捉被應用于某些對動作捕捉精度有嚴格要求的實驗研究時，如手術導航、軍事模擬、航天虛擬訓練等，系統追蹤定位的精準度信息就顯得至關重要。

然而，目前并沒有提供對虛擬現實運動捕捉系統的精度進行檢測的技術，使得無法檢測到虛擬現實運動捕捉系統的精度值。

發明內容

本申請實施例提供了一種虛擬現實運動捕捉系統的精度檢測方法和相關裝置，實現了對虛擬現實運動捕捉系統的精度進行檢測。

有鑒于此，本申請第一方面提供了一種虛擬現實運動捕捉系統的精度檢測方法，應用于運動捕捉系統，所述運動捕捉系統包括：光學追蹤傳感器和運動捕捉傳感器，所述光學追蹤傳感器用于獲取所述運動捕捉傳感器的運動軌跡，包括以下步驟：

建立所述運動捕捉傳感器的三維坐標系，通過所述光學追蹤傳感器，分別獲取所述運動捕捉傳感器在所述三維坐標系靜止時的N組第一旋轉角度數據和N組位置數據，得到第一旋轉角度數據集和位置數據集，N為正整數；

對所述第一旋轉角度數據集和所述位置數據集，分別進行均方根誤差計算，得到位置抖動誤差和旋轉角度抖動誤差；對所述第一旋轉角度數據集和所述位置數據集，分別進行艾倫方差分析，得到所述運動捕捉傳感器的隨機誤差項；

通過所述光學追蹤傳感器，獲取所述運動捕捉傳感器分別在所述三維坐標系的各軸進行P次相同度數旋轉時的，M組第二旋轉角度數據集，M和P均為正整數；根據所述第二旋轉角度數據集和旋轉角度參考值，進行均方根誤差計算，得到旋轉誤差；

通過所述光學追蹤傳感器，獲取所述運動捕捉傳感器分別在所述三維坐標系的各軸進行P次平移時的，M組平移距離數據集；根據所述平移距離數據集和平移距離參考值，進行均方根誤差計算，得到平移誤差；

將所述位置抖動誤差、所述旋轉角度抖動誤差、所述隨機誤差項、所述旋轉誤差和所述平移誤差，作為所述運動捕捉系統的精度值。

可選地，所述通過所述光學追蹤傳感器，分別獲取所述運動捕捉傳感器在所述三維坐標系靜止時的N組第一旋轉角度數據和N組位置數據，之后還包括：

對所述第一旋轉角度數據和所述位置數據，進行去除離群點處理。

可選地，所述對所述第一旋轉角度數據集和所述位置數據集，分別進行艾倫方差分析，得到所述運動捕捉傳感器的隨機誤差項，具體包括：

分別將所述第一旋轉角度數據集和所述位置數據集，劃分為H個第一旋轉角度數據子集和H個位置數據子集，n為數據點，nN/2；

根據各所述第一旋轉角度數據子集和所述位置數據子集的艾倫方差，建立雙對數曲線；