一种基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量系统及方法，包括以下步骤：S1.采集并处理用户初始状态图像；S2.在用户进入虚拟现实后持续采集并处理用户测试状态图像；S3.比较用户初始状态图像和测试状态图像，并根据比较结果输出眩晕程度。本方案实现虚拟现实应用的眩晕程度等级划分，便于虚拟现实用户能够根据自身个体差异合理选择所能接受的眩晕程度等级的虚拟现实应用，以获得更舒适的虚拟现实体验。拟现实体验。拟现实体验。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量系统及方法


[0001]本专利技术属于虚拟现实
，尤其是涉及一种基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量系统及方法。

技术介绍

[0002]在体验虚拟现实技术时，现有的虚拟现实设备由于还无法完全模拟人脑感知到的运动轨迹，所以当用户在虚拟现实头显中看到景物在动时，其实大脑依然在提醒用户现在是处于静止状态的，当过程中频繁不规律地接收到非自然的加速变化，这个时候用户就会产生晕眩感了。也就是说用户前庭器官感受到的头部运动，跟人眼在虚拟现实头显中观察到的运动不一致，大脑无法适应这样的信息冲突，就造成了眩晕。而眩晕作为虚拟现实技术的一个不可忽视的问题，随着虚拟现实产业在软硬件及相关技术上的不断发展，眩晕感始终可以作为一个重要的性能评测指标。因此量化虚拟现实眩晕程度，有助于虚拟现实应用软件如游戏、教学培训程序的体验感、虚拟现实硬件如头显的性能，和虚拟现实技术如渲染处理技术的发展水平的评测及分级。本专利技术就虚拟现实引发的眩晕程度给定一个客观的评价指标和眩晕分级指标，用于给用户提前指示出可能发生的眩晕和眩晕程度预警，从而便于用户对虚拟现实应用软硬件就眩晕程度方面作出选择，并预先做好准备，避免出现不适状态甚至是不必要的意外伤害。同时可作为现有的或即将研发的虚拟现实软硬件和相关技术就眩晕程度方面的评测工具及分类指标。
[0003]现有的各项专利技术研究主要都是从改进相关虚拟现实设备、虚拟现实技术和方法等方面入手，目的在于改善虚拟现实眩晕感。但是由于虚拟现实应用主要是面对和针对游戏，教育教学，技术培训，特殊情境体验等需求，其内容本身就容易使人产生眩晕，如“VR过山车”，用户在视觉上体验着场景的快速变化，但前庭器官感受到的是用户现实情况下头部的静止状态，大脑无法适应这样的信息冲突，就造成了眩晕。而虚拟现实头显都是使用透镜将眼睛和显示屏固定在一定的距离，使得在观察不同距离的物体时，晶状体却没有变化，引起了辐辏冲突，进而造成一定程度的眩晕。并且现实和虚拟的视差，画面延迟拖影，景深不同步等问题也会引起眩晕。甚至许多用户自身就容易感知眩晕，可见虚拟现实眩晕无法避免。
[0004]因此正视眩晕的存在，对眩晕引发的身体失衡倾斜进行测量并量化是很有必要的。对眩晕程度进行等级评价便于用户能够根据自身个体差异合理选择所能接受的眩晕程度等级的虚拟现实应用，以获得更舒适的虚拟现实体验。或可用于虚拟现实应用产品的一个关于眩晕程度的客观分级及评价，也可用于衡量虚拟现实应用的抗眩晕技术发展水平。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量系统；
[0006]本专利技术的另一目的是提供一种基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量方法。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
[0008]一种基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量方法，包括以下步骤：
[0009]S1.采集并处理用户初始状态图像；
[0010]S2.在用户进入虚拟现实后持续采集并处理用户测试状态图像；
[0011]S3.比较用户初始状态图像和测试状态图像，并根据比较结果输出眩晕程度。
[0012]在上述的基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量方法中，步骤S1具体包括：
[0013]S11.采集用户初始状态图像；
[0014]S12.提取初始状态图像中辅助特征点和中心特征点，并构造标准特征向量；
[0015]步骤S2具体包括：
[0016]S21.采集用户测试状态图像；
[0017]S22.提取测试状态图像中辅助特征点和中心特征点，并判断初始状态与测试状态下的站位是否存在位移，若是，则提取站位偏移量，并依据站位偏移量对当前的辅助特征点和中心特征点进行矫正后构造偏移特征向量；
[0018]否则，直接根据辅助特征点和中心特征点构造偏移特征向量；
[0019]步骤S3具体包括：
[0020]S31.融合偏移特征向量和标准特征向量，并记录偏移特征向量的偏移参数；
[0021]S32.将偏移参数和数据库中的标准值进行比对，并根据比对结果生成包含眩晕程度的报告。
[0022]在上述的基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量方法中,在步骤S22中，将预设时间段内连续出现至少预设次摇摆的情况视为失衡倾斜摇摆，并进行眩晕程度计算，否则判断为用户自主摇摆，不进行眩晕程度计算。
[0023]在上述的基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量方法中，在步骤32中，所述的常数数据库中存储有不同特征用户不同眩晕程度对应不同偏移参数范围的标准值，且根据当前用户的特征提取相应的标准值用于偏移比对；
[0024]所述用户的不同特征包括性别、年龄段和/或身高。
[0025]在上述的基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量方法中，步骤S11中，包括一个辅助特征点和一个中心特征点，且提取左侧或右侧肩部中心骨骼点作为辅助特征点，两肩之间的中心点作为中心特征点；
[0026]或者，步骤S11中，包括两个辅助特征点和一个中心特征点，且提取左侧或右侧肩部中心骨骼点和胸部中心点分别作为辅助特征点，两肩之间的中心点作为中心特征点。
[0027]在上述的基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量方法中，在步骤S22中，通过用户所在的站位坐标采集网络获取用户初始状态下的站立位置和测试状态下的站立位置，以获得所述的站位偏移量；
[0028]且在站位偏移量大于偏移阈值时判断为存在位移。在上述的基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量方法中，所述的站位坐标采集网络包括棋盘状布置在测试台上的传感器，根据传感器在所述测试台上的位置分布情况和各传感器的传感数据获取用户初始状态下的站立位置和测试状态下的站立位置，进而获得所述的站位偏移量；
[0029]在上述的基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量方法中，所述的传感器为温度传感器、压力传感器或光电传感器。
[0030]一种基于上述方法的基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量系统，包括图像采集
模块和连接于所述图像采集模块的控制模块，所述的控制模块包括图像识别模块、位移偏移矫正模块、图像处理模块、图像融合模块、数据判定模块、报告生成模块和常数数据库模块，其中
[0031]图像采集模块，用于采集用户初始状态图像和用户测试状态图像，且将图像发送给图像识别模块；
[0032]图像识别模块，用于提取图像中的中心特征点和辅助特征点，并对初始状态图像构造标准特征向量，将标准特征向量发送给图像融合模块；
[0033]位移偏移矫正模块，用于提取站位偏移量，且将站位偏移量发送给图像处理模块；
[0034]图像处理模块，用于根据用户测试状态图像的中心特征点和辅助特征点构造偏移特征向量，并在存在站位位移时根据站位偏移量矫正中心特征点和辅助特征点后构造偏移特征向量，随后将偏移特征向量发送给图像融合模块；
[0035]图像融合模块，依次连接于数据判定模块和报告生成模块，用于融本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.采集并处理用户初始状态图像；S2.在用户进入虚拟现实后持续采集并处理用户测试状态图像；S3.比较用户初始状态图像和测试状态图像，并根据比较结果输出眩晕程度。2.根据权利要求1所述的基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量方法，其特征在于，步骤S1具体包括：S11.采集用户初始状态图像；S12.提取初始状态图像中辅助特征点和中心特征点，并构造标准特征向量；步骤S2具体包括：S21.采集用户测试状态图像；S22.提取测试状态图像中辅助特征点和中心特征点，并判断初始状态与测试状态下的站位是否存在位移，若是，则提取站位偏移量，并依据站位偏移量对当前的辅助特征点和中心特征点进行矫正后构造偏移特征向量；否则，直接根据辅助特征点和中心特征点构造偏移特征向量；步骤S3具体包括：S31.融合偏移特征向量和标准特征向量，并记录偏移特征向量的偏移参数；S32.将偏移参数和数据库中的标准值进行比对，并根据比对结果生成包含眩晕程度的报告。3.根据权利要求2所述的基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量方法，其特征在于，在步骤S22中，将预设时间段内连续出现至少预设次摇摆的情况视为失衡倾斜摇摆，并进行眩晕程度计算，否则判断为用户自主摇摆，不进行眩晕程度计算。4.根据权利要求3所述的基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量方法，其特征在于，在步骤32中，所述的常数数据库中存储有不同特征用户不同眩晕程度对应不同偏移参数范围的标准值，且根据当前用户的特征提取相应的标准值用于偏移比对；所述用户的不同特征包括性别、年龄段和/或身高。5.根据权利要求2所述的基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量方法，其特征在于，步骤S11中，包括一个辅助特征点和一个中心特征点，且提取左侧或右侧肩部中心骨骼点作为辅助特征点，两肩之间的中心点作为中心特征点；或者，步骤S11中，包括两个辅助特征点和一个中心特征点，且提取左侧或右侧肩部中心骨骼点和胸部中心点分别作为辅助特征点，两肩之间的中心点作为中心特征点。6.根据权利要求2所述的基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量方法，其特征在于，在步骤S22中，通过用户所在的站位坐标采集网络获取用户初始状态下的站立位置和测试状态下的站立位置以获得所述的站位偏移量；且在站位偏移量大于偏移阈值时判断为存在位移。7.根据权利要求6所述的基于图像处理的虚拟现实眩晕程度测量方法，其特征在于，所述的站位坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦路，刘洛希，王索刚，哈乐宇，
申请(专利权)人：浙江凡聚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：