[發明專利]一種基于計算機視覺的手柄控制器led燈定位方法和系統

在審

• 申請號: 202110708618.3
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113327244A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 程會云;王西穎;史明
• 申請（專利權）人: 南京愛奇藝智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/136;G06T7/80;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 北京繪聚高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11832
• 代理人: 陳衛

本發明實施例公開了基于計算機視覺的手柄控制器led燈定位方法和系統，包括：通過多個攝像頭獲取手柄控制器多個使用狀態下的二維圖像；利用計算機視覺方法對所述二維圖像中的led燈進行定位。相對于現有技術而言，本發明的技術方案結合紅外光學定位技術和可見光定位技術，利用計算機視覺方法定位跟蹤空間中帶有led燈的紅外手柄來實現VR設備的空間定位交互功能，能夠對手柄控制器的實時跟蹤，具有穩定性耐用性高，成本低的優點。

技術領域

本發明涉及VR空間定位交互技術領域，尤其涉及一種基于計算機視覺的手柄控制器led燈定位方法和系統。

背景技術

隨著科技的發展，VR設備逐漸應用于人們的生活，消費者可以佩戴VR頭戴式顯示設備，手持手柄控制器，從而實現VR空間定位交互，獲得良好的交互體驗。

然而，就目前的常見的定位方法主要有三種：

一是激光定位。激光定位技術是通過在空間內安裝數個可發射激光的裝置，對空間發射橫豎兩個方向掃射的激光，被定位的物體上放置了多個激光感應接收器，通過計算兩束光線到達定位物體的角度差，從而得到物體的三維坐標。激光定位技術優勢在于定位精度高，不會因為遮擋而無法定位，反應速度極快，幾乎無延遲，同時可支持多個目標定位，可移動范圍比較廣；缺點是成本高，利用機械方式來控制激光掃描，穩定性和耐用性差。

二是紅外定位。紅外光學定位技術是通過在空間內安裝多個紅外發射攝像頭，從而對整個空間進行覆蓋拍攝，被定為的物體表面安裝了紅外反光點，攝像頭發出的紅外光經反光點反射后，攝像頭再捕捉到這些經反射的紅外光，然后通過后續程序計算后便能得到被定位物體的空間坐標。紅外光學定位技術的優勢在于復雜程度低，使用壽命長，連接方便，成本也相對較低；缺點是受攝像頭視角影響，用戶的活動范圍不能太大，使用角度比較受限，并且不支持太多物體的定位。

三是可見光定位?？梢姽舛ㄎ患夹g通過攝像頭利用可見光捕捉被追蹤物體的位置信息，通過不同的被追蹤物體上安裝能發出不同顏色的發光燈，攝像頭捕捉到這些顏色光點從而區分不同的被追蹤物體以及位置信息?？梢姽舛ㄎ患夹g的優勢在于成本低廉，靈敏度高，穩定性和耐用性都很好，而且無需后續復雜的算法，技術實現難度小。不足之處在于定位精度相對較差，抗遮擋性差，對周圍環境光照條件比較敏感。

綜上所述，現有技術在穩定性、耐用性、成本等方面存在不同程度的應用缺陷，當前缺少一種能夠兼顧上述問題的定位技術。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提出一種基于計算機視覺的手柄控制器led燈定位方法和系統，結合紅外光學定位技術和可見光定位技術，利用計算機視覺方法定位跟蹤空間中帶有led燈的紅外手柄來實現VR設備的空間定位交互功能，能夠對手柄控制器的實時跟蹤，具有穩定性耐用性高，成本低的優點。

本發明的一實施例提出一種基于計算機視覺的手柄控制器led燈定位方法，包括：

通過多個攝像頭獲取手柄控制器多個使用狀態下的二維圖像；

利用計算機視覺方法對所述二維圖像中的led燈進行定位。

進一步地，在上述的基于計算機視覺的手柄控制器led燈定位方法中，所述利用計算機視覺方法對所述二維圖像中的led燈進行定位包括：

利用滑動窗口策略對所述二維圖像進行遍歷；

對每次滑動窗口遍歷后的二維圖像區域進行特征提??；

利用分類器對提取到的特征進行分類；

針對分類結果中包含手柄控制器的區域，利用閾值分割方法計算得到每個led燈在所述二維圖像中的成像；

對分割錯誤的圖像進行過濾。

進一步地，在上述的基于計算機視覺的手柄控制器led燈定位方法中，所述利用滑動窗口策略對所述二維圖像進行遍歷包括：