通过摄像头实现六自由度传感的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及六自由度传感技术领域，具体涉及一种通过摄像头实现六自由度传感的方法及系统。通过摄像头实时采集目标物体在摄像头传感器上的投影坐标信息和与传感器的距离信息；通过目标物体在传感器上的投影坐标信息和与传感器的距离信息计算目标物体的空间坐标信息；将目标物体当前的空间坐标信息与存储的上一次空间坐标信息进行比较，分析出目标物体的空间坐标信息变化量；根据空间坐标信息变化量判断目标物体的移动方向，实现六自由度传感。在保证精度的前提下，其计算简便快捷、成本低廉，适用于普及使用。

【技术实现步骤摘要】
通过摄像头实现六自由度传感的方法及系统
本专利技术涉及六自由度传感
，具体涉及一种通过摄像头实现六自由度传感的方法及系统。
技术介绍
随着虚拟现实技术的发展，虚拟现实设备将得到大规模的应用。在用户用VR设备玩游戏时，很多游戏内容，都需要感知用户的活动状态，如：用户向前后、左右、上下活动时的位移距离，以及在前后、左右、上下轴向的转动范围，也称此变化为六自由度，简称6Dof。传统的六自由度传感主要采用G-Sensor等传感器来判断和感知动作，其涉及到大量的运算，制作成本较高，导致VR设备价格昂贵，不适于普及使用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种算法简便、成本低廉，易于普及使用的通过摄像头实现六自由度传感的方法及系统。本专利技术一种通过摄像头实现六自由度传感的方法，其技术方案为：通过摄像头实时采集目标物体在摄像头传感器上的投影坐标信息和与传感器的距离信息；通过目标物体在传感器上的投影坐标信息和与传感器的距离信息计算目标物体的空间坐标信息；将目标物体当前的空间坐标信息与存储的上一次空间坐标信息进行比较，分析出目标物体的空间坐标信息变化量；根据空间坐标信息变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过摄像头实现六自由度传感的方法，其特征在于：通过摄像头实时采集目标物体在摄像头传感器上的投影坐标信息和与传感器的距离信息；通过目标物体在传感器上的投影坐标信息和与传感器的距离信息计算目标物体的空间坐标信息；将目标物体当前的空间坐标信息与存储的上一次空间坐标信息进行比较，分析出目标物体的空间坐标信息变化量；根据空间坐标信息变化量判断目标物体的移动方向，实现六自由度传感；其中，摄像头以固定的采样间隔采集目标物体的数据，最新采样得到的数据为当前数据，一个采样间隔前采样的数据为存储的上一次数据。

【技术特征摘要】
1.一种通过摄像头实现六自由度传感的方法，其特征在于：通过摄像头实时采集目标物体在摄像头传感器上的投影坐标信息和与传感器的距离信息；通过目标物体在传感器上的投影坐标信息和与传感器的距离信息计算目标物体的空间坐标信息；将目标物体当前的空间坐标信息与存储的上一次空间坐标信息进行比较，分析出目标物体的空间坐标信息变化量；根据空间坐标信息变化量判断目标物体的移动方向，实现六自由度传感；其中，摄像头以固定的采样间隔采集目标物体的数据，最新采样得到的数据为当前数据，一个采样间隔前采样的数据为存储的上一次数据。2.根据权利要求1所述的通过摄像头实现六自由度传感的方法，其特征在于，所述通过目标物体在传感器上的投影坐标信息和与传感器的距离信息计算目标物体的空间坐标信息包括：构建传感器平面坐标系、与传感器平面坐标系原点重合的三维物体坐标系和与三维物体坐标系原点重合的空间坐标系；在目标物体上取一点为参照点，获取该参照点在传感器上的投影坐标信息(Cx,Cy)和与传感器的距离信息u；根据传感器平面坐标系与三维物体坐标系的对应关系得到该参照点的三维物体坐标(mCx,nCy,u)；根据三维物体坐标系与空间坐标系的对应关系得到该参照点的空间坐标(mCx,u,nCy)；其中，m、n为根据sensor每像素尺寸大小与实际应用场景的活动范围设定的常数。3.根据权利要求2所述的通过摄像头实现六自由度传感的方法，其特征在于，所述参照点与传感器的距离信息u通过公式u＝Sorig*v/Simg计算得到，所述Sorig为目标物体的长度，v为摄像头中传感器到镜头的距离，Simg为物体在传感器中的成像大小。4.根据权利要求2所述的通过摄像头实现六自由度传感的方法，其特征在于，所述根据空间坐标信息变化量判断目标物体的移动方向包括：分析参照点的空间坐标(mCx,u,nCy)中mCx、u、nCy的变化；当nCy、u不变，mCx数值变化时，判断目标物体沿左右方向移动，其中，mCx变大为向右移动，mCX变小为向左移动；当mCx、nCy不变，u数值变化时，判断目标物体沿前后方向移动，其中，u变大为向前移动，u变小为向后移动；当mCx、u不变，nCy数值变化时，判断目标物体沿上下方向移动，其中，nCy变大为向下移动，nCy变小为向上移动；当mCx数值不变，nCy与u数值变化时，判断目标物体饶X轴向转动；当u数值不变，mCx与nCy数值变化时，判断目标物体饶Z轴向转动；当nCy数值不变，mCx与u数值变化时，判断目标物体饶Y轴向转动；其中，沿空间坐标系x轴正向运动为向右移动，沿空间坐标系Y轴正向...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗德祥，汪开龙，
申请(专利权)人：武汉移动互联工业技术研究院有限公司，武汉智行云联网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42