限制相机搜索范围的方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及运动捕捉领域，公开了一种限制相机搜索范围的方法、装置、设备及存储介质，用于提高光学运动捕捉系统的计算效率。限制相机搜索范围的方法包括：获取光学运动捕捉场景的俯视图，俯视图包括外方框和内方框；基于俯视图建立x‑y平面坐标系，并在外方框上设置目标相机的位置点；根据内方框上两个顶点和目标相机的位置点进行x轴正向夹角计算，得到第一夹角值和第二夹角值；按照目标相机的水平视场角、第一夹角值和第二夹角值计算第一相机水平角和第二相机水平角；当第一相机水平角大于第二相机水平角时，将搜索范围设置为第二相机水平角与第一相机水平角之间；当第一相机水平角小于或者等于第二相机水平角时，根据预置公式确定搜索范围。

【技术实现步骤摘要】
限制相机搜索范围的方法、装置、设备及存储介质
本专利技术涉及运动捕捉领域，尤其涉及一种限制相机搜索范围的方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
光学运动捕捉系统是基于一系列安装在不同位置和角度的光学摄像头，并依靠计算机视觉原理技术，高速而精密地对光学定位mark点进行跟踪，从而来完成对人体全身动作的捕捉。在现有的光学运动捕捉场景中，通常使用4～10个相机在最上面一层桁架上环绕表演场地排列分布，以跟踪捕捉单个表演者。但随着时代的发展，小型光学运动捕捉场景已经不再占主导，业界对运动捕捉系统提出了更多的要求，希望能够在中、大型运动捕捉空间中实现多个表演者的运动捕捉，在现有技术中，相机搜索范围为0到360度之间，采用这样的搜索范围进行光学运动捕捉比较耗时，导致光学运动捕捉系统的计算效率较低。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于解决采用0到360度之间的相机搜索范围进行运动捕捉比较耗时，导致光学运动捕捉系统的计算效率较低的问题。本专利技术第一方面提供了一种限制相机搜索范围的方法，包括：获取光学运动捕捉场景的俯视图，所述俯视图包括外方框和内方框，所述外方框和所述内方框分别用于指示桁架和表演者运动区域，所述表演者运动区域位于所述桁架内；基于所述俯视图建立x-y平面坐标系，并在所述x-y平面坐标系中的外方框上设置目标相机的位置点；从所述x-y平面坐标系中的内方框上获取两个顶点，并根据所述两个顶点和所述目标相机的位置点进行x轴正向夹角计算，得到第一夹角值和第二夹角值，所述第一夹角值大于所述第二夹角值；获取目标相机的水平视场角，并按照所述目标相机的水平视场角、所述第一夹角值和所述第二夹角值计算第一相机水平角和第二相机水平角，所述第一相机水平角和所述第二相机水平角均用于指示从x轴至相机中心线的水平方向角度；当所述第一相机水平角大于所述第二相机水平角时，将目标相机的搜索范围设置为大于或者等于所述第二相机水平角，并且小于或者等于所述第一相机水平角；当所述第一相机水平角小于或者等于所述第二相机水平角时，根据预置公式确定所述目标相机的搜索范围。可选的，在本专利技术第一方面的第一种实现方式中，所述基于所述俯视图建立x-y平面坐标系，并在所述x-y平面坐标系中的外方框上设置目标相机的位置点，包括：从所述俯视图中确定外方框的左下角顶点，并将所述外方框的左下角顶点设置为坐标原点，建立x-y平面坐标系；获取目标相机的实际位置信息，并将所述目标相机的实际位置信息转换到所述x-y平面坐标系中的外边框上，得到目标相机的位置点。可选的，在本专利技术第一方面的第二种实现方式中，所述从所述x-y平面坐标系中的内方框上获取两个顶点，并根据所述两个顶点和所述目标相机的位置点进行x轴正向夹角计算，得到第一夹角值和第二夹角值，所述第一夹角值大于所述第二夹角值，包括：从所述x-y平面坐标系中的内方框上获取两个顶点，并对所述目标相机的位置点分别与所述两个顶点进行连接，得到两个连接线段，每个连接线段与所述内方框有且仅有一个交点；将所述x-y平面坐标系中的x轴正向设置为基准线，并按照余弦函数公式对所述两个连接线段分别与所述基准线进行夹角计算，得到第一夹角值和第二夹角值，所述第一夹角值大于所述第二夹角值。可选的，在本专利技术第一方面的第三种实现方式中，所述获取目标相机的水平视场角，并按照所述目标相机的水平视场角、所述第一夹角值和所述第二夹角值计算第一相机水平角和第二相机水平角，所述第一相机水平角和所述第二相机水平角均用于指示从x轴至相机中心线的水平方向角度，包括：获取目标相机的水平视场角，并对所述目标相机的水平视场角除以2，得到半视场角；对所述第一夹角值与所述半视场角进行减法计算，得到第一相机水平角；对所述第二夹角值与所述半视场角进行加法计算，得到第二相机水平角，所述第一相机水平角和所述第二相机水平角均用于指示从x轴至相机中心线的水平方向角度。可选的，在本专利技术第一方面的第四种实现方式中，所述当所述第一相机水平角小于或者等于所述第二相机水平角时，根据预置公式确定所述目标相机的搜索范围，包括：当所述第一相机水平角θ1小于或者等于所述第二相机水平角θ2时，根据预置公式确定所述目标相机的搜索范围ω，所述预置公式为：可选的，在本专利技术第一方面的第五种实现方式中，在所述获取光学运动捕捉场景的俯视图，所述俯视图包括外方框和内方框，所述外方框和所述内方框分别用于指示桁架和表演者运动区域，所述表演者运动区域位于所述桁架内之前，所述限制相机搜索范围的方法还包括：按照实际场景中所述桁架和所述表演者运动区域绘制所述光学运动捕捉场景的俯视图，所述桁架和所述表演者运动区域在所述光学运动捕捉场景的俯视图中为中心对称的外方框和内方框，所述内方框置于所述外方框内。本专利技术第二方面提供了一种限制相机搜索范围的装置，包括：获取模块，用于获取光学运动捕捉场景的俯视图，所述俯视图包括外方框和内方框，所述外方框和所述内方框分别用于指示桁架和表演者运动区域，所述表演者运动区域位于所述桁架内；建立模块，用于基于所述俯视图建立x-y平面坐标系，并在所述x-y平面坐标系中的外方框上设置目标相机的位置点；第一计算模块，用于从所述x-y平面坐标系中的内方框上获取两个顶点，并根据所述两个顶点和所述目标相机的位置点进行x轴正向夹角计算，得到第一夹角值和第二夹角值，所述第一夹角值大于所述第二夹角值；第二计算模块，用于获取目标相机的水平视场角，并按照所述目标相机的水平视场角、所述第一夹角值和所述第二夹角值计算第一相机水平角和第二相机水平角，所述第一相机水平角和所述第二相机水平角均用于指示从x轴至相机中心线的水平方向角度；设置模块，当所述第一相机水平角大于所述第二相机水平角时，用于将目标相机的搜索范围设置为大于或者等于所述第二相机水平角，并且小于或者等于所述第一相机水平角；确定模块，当所述第一相机水平角小于或者等于所述第二相机水平角时，用于根据预置公式确定所述目标相机的搜索范围。可选的，在本专利技术第二方面的第一种实现方式中，所述建立模块具体用于：从所述俯视图中确定外方框的左下角顶点，并将所述外方框的左下角顶点设置为坐标原点，建立x-y平面坐标系；获取目标相机的实际位置信息，并将所述目标相机的实际位置信息转换到所述x-y平面坐标系中的外边框上，得到目标相机的位置点。可选的，在本专利技术第二方面的第二种实现方式中，所述第一计算模块具体用于：从所述x-y平面坐标系中的内方框上获取两个顶点，并对所述目标相机的位置点分别与所述两个顶点进行连接，得到两个连接线段，每个连接线段与所述内方框有且仅有一个交点；将所述x-y平面坐标系中的x轴正向设置为基准线，并按照余弦函数公式对所述两个连接线段分别与所述基准线进行夹角计算，得到第一夹角值和第二夹角值，所述第一夹角值大于所述第二夹角值。可选的，在本专利技术第二方面的第三种实现方式中，所述第二计算模块具体用于：获取目标相机的水平视场角，并对所述目标相机的水平视场角除以2，得到半视场角；对所述第一夹角值与所述半视场角进行减法计算，得到第一相机水平角；对所述第二夹角值与所述半视本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种限制相机搜索范围的方法，其特征在于，所述限制相机搜索范围的方法包括：/n获取光学运动捕捉场景的俯视图，所述俯视图包括外方框和内方框，所述外方框和所述内方框分别用于指示桁架和表演者运动区域，所述表演者运动区域位于所述桁架内；/n基于所述俯视图建立x-y平面坐标系，并在所述x-y平面坐标系中的外方框上设置目标相机的位置点；/n从所述x-y平面坐标系中的内方框上获取两个顶点，并根据所述两个顶点和所述目标相机的位置点进行x轴正向夹角计算，得到第一夹角值和第二夹角值，所述第一夹角值大于所述第二夹角值；/n获取目标相机的水平视场角，并按照所述目标相机的水平视场角、所述第一夹角值和所述第二夹角值计算第一相机水平角和第二相机水平角，所述第一相机水平角和所述第二相机水平角均用于指示从x轴至相机中心线的水平方向角度；/n当所述第一相机水平角大于所述第二相机水平角时，将目标相机的搜索范围设置为大于或者等于所述第二相机水平角，并且小于或者等于所述第一相机水平角；/n当所述第一相机水平角小于或者等于所述第二相机水平角时，根据预置公式确定所述目标相机的搜索范围。/n

【技术特征摘要】
1.一种限制相机搜索范围的方法，其特征在于，所述限制相机搜索范围的方法包括：
获取光学运动捕捉场景的俯视图，所述俯视图包括外方框和内方框，所述外方框和所述内方框分别用于指示桁架和表演者运动区域，所述表演者运动区域位于所述桁架内；
基于所述俯视图建立x-y平面坐标系，并在所述x-y平面坐标系中的外方框上设置目标相机的位置点；
从所述x-y平面坐标系中的内方框上获取两个顶点，并根据所述两个顶点和所述目标相机的位置点进行x轴正向夹角计算，得到第一夹角值和第二夹角值，所述第一夹角值大于所述第二夹角值；
获取目标相机的水平视场角，并按照所述目标相机的水平视场角、所述第一夹角值和所述第二夹角值计算第一相机水平角和第二相机水平角，所述第一相机水平角和所述第二相机水平角均用于指示从x轴至相机中心线的水平方向角度；
当所述第一相机水平角大于所述第二相机水平角时，将目标相机的搜索范围设置为大于或者等于所述第二相机水平角，并且小于或者等于所述第一相机水平角；
当所述第一相机水平角小于或者等于所述第二相机水平角时，根据预置公式确定所述目标相机的搜索范围。


2.根据权利要求1所述的限制相机搜索范围的方法，其特征在于，所述基于所述俯视图建立x-y平面坐标系，并在所述x-y平面坐标系中的外方框上设置目标相机的位置点，包括：
从所述俯视图中确定外方框的左下角顶点，并将所述外方框的左下角顶点设置为坐标原点，建立x-y平面坐标系；
获取目标相机的实际位置信息，并将所述目标相机的实际位置信息转换到所述x-y平面坐标系中的外边框上，得到目标相机的位置点。


3.根据权利要求1所述的限制相机搜索范围的方法，其特征在于，所述从所述x-y平面坐标系中的内方框上获取两个顶点，并根据所述两个顶点和所述目标相机的位置点进行x轴正向夹角计算，得到第一夹角值和第二夹角值，所述第一夹角值大于所述第二夹角值，包括：
从所述x-y平面坐标系中的内方框上获取两个顶点，并对所述目标相机的位置点分别与所述两个顶点进行连接，得到两个连接线段，每个连接线段与所述内方框有且仅有一个交点；
将所述x-y平面坐标系中的x轴正向设置为基准线，并按照余弦函数公式对所述两个连接线段分别与所述基准线进行夹角计算，得到第一夹角值和第二夹角值，所述第一夹角值大于所述第二夹角值。


4.根据权利要求1所述的限制相机搜索范围的方法，其特征在于，所述获取目标相机的水平视场角，并按照所述目标相机的水平视场角、所述第一夹角值和所述第二夹角值计算第一相机水平角和第二相机水平角，所述第一相机水平角和所述第二相机水平角均用于指示从x轴至相机中心线的水平方向角度，包括：
获取目标相机的水平视场角，并对所述目标相机的水平视场角除以2，得到半视场角；
对所述第一夹角值与所述半视场角进行减法计算，得到第一相机水平角；
对所述第二夹角值与所述半视场角进行加法计算，得到第二相机水平角，所述第一相机水平角和所述第二相机水平角均用于指示从x轴至相机中心线的水平方向角度。


5.根据权利要求1所述的限制相机搜索范围的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪智慧，许秋子，
申请(专利权)人：深圳市瑞立视多媒体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44