一种基于SLAM的计算机视觉大空间定位方法及系统技术方案

一种基于SLAM的计算机视觉大空间定位方法及系统，包括：拍摄模块拍摄用户视野范围内的场景影像，惯性测量模块检测用户姿态信息，传输模块将场景影像及用户姿态信息传输至服务器端，图像预处理模块处理得到场景坐标信息及用户躯干姿态，SLAM模块根据场景坐标信息及用户姿态信息构建即时地图，内容生成模块在即时地图中生成用户虚拟模型，得到虚拟现实大空间场景，传输模块将虚拟现实大空间场景传输至显示模块进行显示。可见，安装于用户终端的摄像头使得虚拟现实大空间方案的成本显著下降，且综合大空间中不同方位多用户所的拍摄视角，每一用户的动作姿态都被完整清晰地识别，用户的虚拟现实交互体验良好。

A large space location method and system of computer vision based on slam

【技术实现步骤摘要】
一种基于SLAM的计算机视觉大空间定位方法及系统
本专利技术涉及空间定位
，尤其涉及一种基于SLAM的计算机视觉大空间定位方法及系统。
技术介绍
虚拟现实大空间技术是指在广阔场景中，借助无线传输、机器视觉、空间定位等技术，在广阔场景实现多人即时的虚拟现实交互，可以看出，虚拟现实大空间技术十分适合应用于线下多人VR对战、大空间体验馆、虚拟现实智能教室及虚拟游乐场等应用场景。然而，现有的虚拟现实大空间方案在应用上存在不小的问题，其架设在场地上方的多个摄像头成本高昂，且调试维护困难。此外，当场景中用户人数过度密集时，部分动作将会被其他用户所遮挡，由于该动作无法被拍摄并识别，会造成虚拟现实场景下对应动作的缺失，影响用户的虚拟现实交互体验。
技术实现思路
本专利技术实施例公开一种基于SLAM（SimultaneousLocalizationAndMapping，SLAM，即时定位与地图构建）的计算机视觉大空间定位方法及系统，能够大幅减少虚拟现实大空间方案的建设与维护成本，完整地捕捉虚拟现实大空间中众多用户的动作姿态，用户本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SLAM的计算机视觉大空间定位方法，其特征在于，包括：/n拍摄模块拍摄用户视野范围内的场景影像，所述场景影像中包括用户姿态影像；/n惯性测量模块检测用户姿态信息；/n传输模块将所述场景影像及所述用户姿态信息从用户终端传输至服务器端；/n其中，所述拍摄模块、所述惯性测量模块、所述传输模块及显示模块构成所述用户终端，所述用户终端的数量至少为二；以及，所述服务器端包括所述传输模块、图像预处理模块、SLAM模块、内容生成模块及图像处理加速模块；/n所述图像预处理模块处理所述场景影像得到场景坐标信息及用户躯干姿态；/n所述SLAM模块根据所述用户姿态信息及所述场景坐标信息构建即时地图；/n所...

【技术特征摘要】
1.一种基于SLAM的计算机视觉大空间定位方法，其特征在于，包括：
拍摄模块拍摄用户视野范围内的场景影像，所述场景影像中包括用户姿态影像；
惯性测量模块检测用户姿态信息；
传输模块将所述场景影像及所述用户姿态信息从用户终端传输至服务器端；
其中，所述拍摄模块、所述惯性测量模块、所述传输模块及显示模块构成所述用户终端，所述用户终端的数量至少为二；以及，所述服务器端包括所述传输模块、图像预处理模块、SLAM模块、内容生成模块及图像处理加速模块；
所述图像预处理模块处理所述场景影像得到场景坐标信息及用户躯干姿态；
所述SLAM模块根据所述用户姿态信息及所述场景坐标信息构建即时地图；
所述内容生成模块根据所述场景坐标信息、所述用户姿态信息及所述用户躯干姿态在所述即时地图中生成用户虚拟模型，得到虚拟现实大空间场景；
所述传输模块将所述虚拟现实大空间场景传输至所述显示模块；
所述显示模块显示所述虚拟现实大空间场景。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像预处理模块处理所述场景影像得到场景坐标信息及用户躯干姿态，包括：
采用深度视觉神经网络识别所述场景影像中的所述用户姿态影像，得到所述用户躯干姿态；
滤除所述场景影像中的所述用户姿态影像，得到纯净场景影像；
识别所述纯净场景影像的深度信息，得到所述场景坐标信息。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SLAM模块根据所述用户姿态信息及所述场景坐标信息构建即时地图，包括：
采用直接稠密法，通过全局最小化空间规范函数求取场景坐标信息，






其中，k表示当前时刻场景影像，（k-1）表示上一帧场景影像，从而，表示，表示所述任一物体在所述上一帧场景影像中对应的场景坐标信息，通过对每一帧场景影像对应的场景坐标信息实时进行全局最小化空间规范处理，更新所述上一帧场景影像对应的场景坐标信息得到，即截止当前时刻构建得到的即时地图；
此外，所述任一物体在所述当前时刻场景影像中的场景坐标信息或者用户姿态信息，可依据所述任一物体在所述上一帧场景影像中的场景坐标信息或者用户姿态信息求取得到，其中为圆周率，为所述任一物体与所述拍摄模块的深度距离。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述内容生成模块根据所述场景坐标信息、所述用户姿态信息及所述用户躯干姿态在所述即时地图中生成用户虚拟模型，得到虚拟现实大空间场景，包括：
根据预设素材模板及所述用户躯干姿态生成所述用户虚拟模型；
根据所述预设素材模板渲染所述即时地图；
综合所述即时地图及所述用户虚拟模型得到所述虚拟现实大空间场景。


5.根据权利要求1~4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述图像处理加速模块，用于在所述图像预处理模块、所述SLAM模块及所述内容生成模块运行时，加速所述图像预处理模块、所述SLAM模块及所述内容生成模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄昌正，周言明，陈曦，黄庆麟，
申请(专利权)人：淮北幻境智能科技有限公司，东莞市易联交互信息科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34