一种定位刚体的方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种定位刚体的方法、装置和系统。该方法包括：接收双目红外摄像头模组采集的红外发光体的红外图像；接收惯性测量单元IMU采集的姿态信息；其中，红外发光体和IMU设置在待定位刚体上；依据红外图像中的与红外发光体对应的红外发光点的位置，确定红外发光体在全局坐标系的三维位置坐标，将三维位置坐标作为待定位刚体的移动自由度；依据姿态信息确定待定位刚体在全局坐标系的转动自由度；其中，依据移动自由度和转动自由度定位待定位刚体。待定位刚体上的红外发光体为一个。可见，本方案适用于小体积的打定位刚体，且有利于实现多个待定位刚体的定位；利用红外发光体和IMU实现，定位成本低，定位精度较高。

Method, device and system for positioning rigid body

The invention discloses a method, device and system for locating rigid body. The method includes: infrared image infrared receiver infrared binocular camera module to collect the light; the attitude information receiving inertial measurement unit IMU acquisition; wherein, the infrared emitter and set in the IMU to be positioned on a rigid body; based on the infrared image of the infrared and infrared light emitting point corresponding position, determine the infrared luminous body 3D the position coordinates in the global coordinate system, the three-dimensional position coordinates as moving to position the rigid body degrees of freedom; for determining the rotational degree of freedom rigid body to be positioned in the global coordinate system of the attitude information; the basis of moving free and rotational degree of freedom rigid body positioning to be positioned. The infrared luminous body on the rigid body to be positioned is one. It can be seen that the scheme is suitable for small volume positioning rigid body, and is conducive to the positioning of multiple rigid bodies to be located; using infrared illuminant and IMU to achieve low positioning cost and high positioning accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种定位刚体的方法、装置和系统
本专利技术涉及定位
，特别涉及一种定位刚体的方法、装置和系统。
技术介绍
定位技术被广泛应用于虚拟现实、增强现实、动作捕捉等领域，是人机交互的重要组成部分。其中，光学定位以其高精度、低成本、高刷新率等优点成为室内定位领域中被最广泛应用的技术。目前定位方案包括激光光塔定位、多摄像头多光点定位、双目红绿蓝色彩模式(RedGreenbluecolormodel，简称为RGB)摄像头定位等。但是，上述定位方案不能同时解决定位成本高、定位精度不足、无法适用小体积物体等问题。
技术实现思路
鉴于现有技术定位方案不能同时解决定位成为高、定位精度不足、无法适用小体积物体等问题，提出了本专利技术的一种定位刚体的方法、装置和系统，以便解决或至少部分地解决上述问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种定位刚体的方法，所述方法包括：接收双目红外摄像头模组采集的红外发光体的红外图像；接收惯性测量单元IMU采集的姿态信息；其中，所述红外发光体和所述IMU设置在待定位刚体上；依据所述红外图像中的与所述红外发光体对应的红外发光点的位置，确定所述红外发光体在全局坐标系的三维位置坐标，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定位刚体的方法，其特征在于，所述方法包括：接收双目红外摄像头模组采集的红外发光体的红外图像；接收惯性测量单元IMU采集的姿态信息；其中，所述红外发光体和所述IMU设置在待定位刚体上；依据所述红外图像中的与所述红外发光体对应的红外发光点的位置，确定所述红外发光体在全局坐标系的三维位置坐标，将所述三维位置坐标作为所述待定位刚体的移动自由度；依据所述姿态信息确定所述待定位刚体在所述全局坐标系的转动自由度；其中，依据所述移动自由度和所述转动自由度定位所述待定位刚体。

【技术特征摘要】
1.一种定位刚体的方法，其特征在于，所述方法包括：接收双目红外摄像头模组采集的红外发光体的红外图像；接收惯性测量单元IMU采集的姿态信息；其中，所述红外发光体和所述IMU设置在待定位刚体上；依据所述红外图像中的与所述红外发光体对应的红外发光点的位置，确定所述红外发光体在全局坐标系的三维位置坐标，将所述三维位置坐标作为所述待定位刚体的移动自由度；依据所述姿态信息确定所述待定位刚体在所述全局坐标系的转动自由度；其中，依据所述移动自由度和所述转动自由度定位所述待定位刚体。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收双目红外摄像头模组采集的红外发光体的红外图像包括：接收多个双目红外摄像头模组采集的红外发光体的多个红外图像；所述依据所述红外图像中的与所述红外发光体对应的红外发光点的位置，确定所述红外发光体在全局坐标系的三维位置坐标包括：依据所述多个红外图像中的与所述发光体对应的红外发光点的位置，计算所述发光体相对于每个双目红外摄像头模组的三维位置坐标；获取所述发光体相对于每个双目红外摄像头模组的历史轨迹；依据所述三维位置坐标和所述历史轨迹，计算所述多个双目红外摄像头模组在全局坐标系的相对位置；依据所述相对位置和所述发光体相对于每个双目红外摄像头模组的三维位置坐标，计算所述发光体在所述全局坐标系的三维位置坐标。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述接收双目红外摄像头模组采集的红外发光体的红外图像；接收惯性测量单元IMU采集的姿态信息包括：接收双目红外摄像头模组采集的多个红外发光体的红外图像；接收多个惯性测量单元IMU采集的姿态信息；其中，所述多个红外发光体和所述多个惯性测量单元IMU分别置于多个待定位刚体上；在所述依据所述红外图像中的与所述红外发光体对应的红外发光点的位置，确定所述红外发光体在全局坐标系的三维位置坐标之前，所述方法还包括：确定所述红外图像中的红外发光点与所述红外发光体的对应关系；所述依据所述红外图像中的与所述红外发光体对应的红外发光点的位置，确定所述红外发光体在全局坐标系的三维位置坐标，将所述三维位置坐标作为所述待定位刚体的移动自由度包括：依据所述红外图像中的与所述红外发光体对应的红外发光点的位置，确定与所述红外发光点具有对应关系的所述红外发光体的三维位置坐标，将所述三维位置坐标作为与所述红外发光体对应的所述待定位刚体的移动自由度。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述红外图像中的红外发光点与所述红外发光体的对应关系包括：依据每个所述红外发光点的历史轨迹计算每个所述红外发光点的线速度方向；依据每个所述IMU的所述姿态信息确定每个所述IMU当前朝向的单位方向向量；并依据每个所述IMU的朝向的方向向量的历史轨迹和所述当前朝向的单位方向向量计算每个所述IMU的角度变化方向；判断所述红外发光点的线速度方向与所述IMU的角度变化方向是否一致；若判断为是，则确定所述红外发光点与所述IMU具有对应关系；其中，所述IMU与所述发光体相对应。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述红外图像中的红外发光点与所述红外发光体的对应关系包括：依据所述红外图像中与所述多个红外发光体的对应的红外发光点的位置关系，向所述多个红外发光体发送闪烁指令，所述闪烁指令用于指示所述多个红外发光体依据所述闪烁指令进行闪烁；接收所述双目红外摄像头模组采集所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙舶寒，吴涛，
申请(专利权)人：北京小鸟看看科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11