一种虚拟现实设备的避障预警方法技术

本发明专利技术涉及数据处理技术领域，具体涉及一种虚拟现实设备的避障预警方法。方法包括：根据各历史现实场景灰度图像上的各特征点，得到各特征点的匹配点；根据三步搜索法和各特征点的匹配点，得到各历史现实场景灰度图像的运动矢量；对于任一目标方向：统计每个特征方向区域对应的第一数量；根据第一数量与历史佩戴者的总数量的比值，得到对应标记值下该目标方向的运动方向区域；根据当前现实场景灰度图像对应的当前运动矢量，得到下一体验时刻下当前佩戴者在各目标方向下的预测运动矢量；根据预测运动矢量和运动方向区域，判断是否对当前佩戴者进行避障预警。本发明专利技术能够较可靠的对当前佩戴者进行避障预警。戴者进行避障预警。戴者进行避障预警。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟现实设备的避障预警方法


[0001]本专利技术涉及数据处理
，具体涉及一种虚拟现实设备的避障预警方法。

技术介绍

[0002]目前，头戴式虚拟现实设备通常是用眼罩或头盔的形式，把显示屏贴近佩戴者的眼睛，通过光路调整焦距以在近距离中对眼睛投射画面，并且头戴式虚拟现实设备利用的是虚拟现实技术，会使得佩戴者处于一个虚拟的环境中，但是此时佩戴者并不能看到周围现实场景的情况；又由于佩戴者在与虚拟环境中的事物进行互动的时候，需要进行身体的移动，而现实场景中又会存在一些障碍物，例如柱子、桌子等，因此当佩戴者在使用过程中如果快要与现实场景中的障碍物发生碰撞时，虚拟现实设备也不会对佩戴者进行提醒，进而可能对佩戴者造成伤害或者对贵重物品造成损失；因此对佩戴者在使用过程中将要与现实场景中的障碍物发生碰撞时进行预警至关重要。
[0003]现有技术中一般基于三步搜索法分析当前佩戴者的运动方向，并基于运动方向实现对对佩戴者的避障提醒，但是传统三步搜索法在进行计算时，会对大量像素点都进行同一操作，使得获取像素点的匹配点时的计算量较大，且在进行匹配时，如果同一个边缘线上的像素点的灰度值都相同或者差异较小，在进行像素点匹配时可能出现匹配不准确的情况，因此会导致不能可靠的对佩戴者进行避障提醒。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种虚拟现实设备的避障预警方法，用于解决现有方法对佩戴者进行避障提醒时不可靠的问题，所采用的技术方案具体如下：：
[0005]本专利技术实施例提供了一种虚拟现实设备的避障预警方法包括以下步骤：
[0006]获取所有历史佩戴者在不同目标方向下的各历史现实场景灰度图像和各历史现实场景灰度图像的标记值；
[0007]对于任一历史佩戴者在任一目标方向下的各历史现实场景灰度图像，根据相邻历史现实场景灰度图像上的各特征点，得到各历史现实场景灰度图像上的各特征点与其前一帧历史现实场景灰度图像上的各边缘像素点之间的差异度；根据所述差异度，得到各历史现实场景灰度图像上的各特征点的匹配点；
[0008]根据三步搜索法和所述各特征点的匹配点，得到所述各历史现实场景灰度图像的运动矢量；
[0009]设定至少两个特征方向区域；对于任一目标方向：统计每个特征方向区域对应的第一数量，所述第一数量是指所有历史佩戴者在任一标记值下对应的运动矢量的方向角度属于每个特征方向区域的数量；将所述第一数量与历史佩戴者的总数量的比值，记为所述各特征方向区域对应的可能性指标，将最大的可能性指标对应的特征方向区域记为对应标记值下该目标方向的运动方向区域；
[0010]获取当前体验时刻下当前佩戴者在不同目标方向下的当前现实场景灰度图像；根
据所述当前现实场景灰度图像对应的当前运动矢量，得到下一体验时刻下当前佩戴者在各目标方向下的预测运动矢量；
[0011]根据所述预测运动矢量和所述运动方向区域，判断是否对当前佩戴者进行避障预警。
[0012]优选的，对于任一历史佩戴者在任一目标方向下的各历史现实场景灰度图像，根据相邻历史现实场景灰度图像上的各特征点，得到各历史现实场景灰度图像上的各特征点与其前一帧历史现实场景灰度图像上的各边缘像素点之间的差异度，包括：
[0013]根据各历史现实场景灰度图像中的各边缘像素点对应的窗口区域，得到各边缘像素点对应的第一区域和第二区域；
[0014]对于任一历史现实场景灰度图像中的任一边缘轮廓，利用等间隔抽样的方法从该边缘轮廓上抽取边缘像素点，并将抽取的边缘像素点记为特征点；
[0015]对于任一历史佩戴者在任一目标方向下的任一历史现实场景灰度图像：
[0016]将该历史佩戴者在该目标方向下的该历史现实场景灰度图像的前一帧历史现实场景灰度图像记为第一图像；对于该历史现实场景灰度图像上的任一特征点和第一图像上的任一边缘像素点：
[0017]根据该特征点对应的第一区域和第二区域，以及该边缘像素点对应的第一区域和第二区域，得到该特征点对应的第一区域的目标差值和该特征点对应的第二区域的目标差值；
[0018]将计算得到该边缘像素点和该特征点之间的灰度差值的绝对值，记为该特征点与该边缘像素点之间的灰度差异；
[0019]将该特征点对应的第一区域的目标差值、对应的第二区域的目标差值以及该特征点与该边缘像素点与之间的灰度差异的和，记为该特征点与该边缘像素点之间的差异度。
[0020]优选的，根据各历史现实场景灰度图像中的各边缘像素点对应的窗口区域，得到各边缘像素点对应的第一区域和第二区域，包括：
[0021]利用边缘检测算法，得到各历史现实场景灰度图像中的各边缘轮廓和各边缘轮廓上的各边缘像素点；
[0022]将各边缘像素点对应的窗口区域中属于其对应边缘轮廓的各边缘像素点，记为各边缘像素点对应的第一像素点；将各边缘像素点对应的各第一像素点进行连接，得到各边缘像素点的连接线；
[0023]对于任一边缘像素点：判断该边缘像素点对应的窗口区域中除其连接线上的其他像素点是否位于该特征点的连接线的上方，若是，则将对应的像素点记为第二像素点，并将各第二像素点构成的区域记为该边缘像素点对应的第一区域；否则，则将对应的像素点记为第三像素点，并将各第三像素点构成的区域记为该边缘像素点对应的第二区域。
[0024]优选的，根据该特征点对应的第一区域和第二区域，以及该边缘像素点对应的第一区域和第二区域，得到该特征点对应的第一区域的目标差值和对应的第二区域的目标差值，包括：
[0025]计算得到该特征点对应的第一区域中的所有像素点的灰度均值和对应的第二区域中的所有像素点的灰度均值，并分别记为第一特征均值和第二特征均值；
[0026]计算得到该边缘像素点对应的第一区域中的所有像素点灰度均值和对应的第二
区域中的所有像素点的灰度均值，并分别记为第一灰度均值和第二灰度均值；
[0027]计算得到第一特征均值与第一灰度均值的差值的绝对值，并将其记为该特征点对应的第一区域的第一差值；计算得到第一特征均值与第二灰度均值的差值的绝对值，并将其记为该特征点对应的第一区域的第二差值；将第一区域的第一差值和第二差值中的较小值记为该特征点对应的第一区域的目标差值；
[0028]计算得到第二特征均值与第一灰度均值的差值的绝对值，并将其记为该特征点对应的第二区域的第一差值；计算得到第二特征均值与第二灰度均值的差值的绝对值，并将其记为该特征点对应的第二区域的第二差值；将第二区域的第一差值和第二差值中的较小值记为该特征点对应的第二区域的目标差值。
[0029]优选的，根据所述差异度，得到各历史现实场景灰度图像上的各特征点的匹配点，，包括：
[0030]对于任一历史现实场景灰度图像上的任一特征点：将该特征点与其前一帧历史现实场景灰度图像上的各边缘像素点之间的差异度中的最小值对应的边缘像素点，记为该特征点的匹配点。
[0031]优选的，得到各历史现实场景灰度图像的标记值的方法包括：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚拟现实设备的避障预警方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：获取所有历史佩戴者在不同目标方向下的各历史现实场景灰度图像和各历史现实场景灰度图像的标记值；对于任一历史佩戴者在任一目标方向下的各历史现实场景灰度图像，根据相邻历史现实场景灰度图像上的各特征点，得到各历史现实场景灰度图像上的各特征点与其前一帧历史现实场景灰度图像上的各边缘像素点之间的差异度；根据所述差异度，得到各历史现实场景灰度图像上的各特征点的匹配点；根据三步搜索法和所述各特征点的匹配点，得到所述各历史现实场景灰度图像的运动矢量；设定至少两个特征方向区域；对于任一目标方向：统计每个特征方向区域对应的第一数量，所述第一数量是指所有历史佩戴者在任一标记值下对应的运动矢量的方向角度属于每个特征方向区域的数量；将所述第一数量与历史佩戴者的总数量的比值，记为所述各特征方向区域对应的可能性指标，将最大的可能性指标对应的特征方向区域记为对应标记值下该目标方向的运动方向区域；获取当前体验时刻下当前佩戴者在不同目标方向下的当前现实场景灰度图像；根据所述当前现实场景灰度图像对应的当前运动矢量，得到下一体验时刻下当前佩戴者在各目标方向下的预测运动矢量；根据所述预测运动矢量和所述运动方向区域，判断是否对当前佩戴者进行避障预警。2.如权利要求1所述的一种虚拟现实设备的避障预警方法，其特征在于，对于任一历史佩戴者在任一目标方向下的各历史现实场景灰度图像，根据相邻历史现实场景灰度图像上的各特征点，得到各历史现实场景灰度图像上的各特征点与其前一帧历史现实场景灰度图像上的各边缘像素点之间的差异度，包括：根据各历史现实场景灰度图像中的各边缘像素点对应的窗口区域，得到各边缘像素点对应的第一区域和第二区域；对于任一历史现实场景灰度图像中的任一边缘轮廓，利用等间隔抽样的方法从该边缘轮廓上抽取边缘像素点，并将抽取的边缘像素点记为特征点；对于任一历史佩戴者在任一目标方向下的任一历史现实场景灰度图像：将该历史佩戴者在该目标方向下的该历史现实场景灰度图像的前一帧历史现实场景灰度图像记为第一图像；对于该历史现实场景灰度图像上的任一特征点和第一图像上的任一边缘像素点：根据该特征点对应的第一区域和第二区域，以及该边缘像素点对应的第一区域和第二区域，得到该特征点对应的第一区域的目标差值和该特征点对应的第二区域的目标差值；将计算得到该边缘像素点和该特征点之间的灰度差值的绝对值，记为该特征点与该边缘像素点之间的灰度差异；将该特征点对应的第一区域的目标差值、对应的第二区域的目标差值以及该特征点与该边缘像素点与之间的灰度差异的和，记为该特征点与该边缘像素点之间的差异度。3.如权利要求2所述的一种虚拟现实设备的避障预警方法，其特征在于，根据各历史现实场景灰度图像中的各边缘像素点对应的窗口区域，得到各边缘像素点对应的第一区域和第二区域，包括：
利用边缘检测算法，得到各历史现实场景灰度图像中的各边缘轮廓和各边缘轮廓上的各边缘像素点；将各边缘像素点对应的窗口区域中属于其对应边缘轮廓的各边缘像素点，记为各边缘像素点对应的第一像素点；将各边缘像素点对应的各第一像素点进行连接，得到各边缘像素点的连接线；对于任一边缘像素点：判断该边缘像素点对应的窗口区域中除其连接线上的其他像素点是否位于该特征点的连接线的上方，若是，则将对应的像素点记为第二像素点，并将各第二像素点构成的区域记为该边缘像素点对应的第一区域；否则，则将对应的像素点记为第三像素点，并将各第三像素点构成的区域记为该边缘像素点对应的第二区域。4.如权利要求2所述的一种虚拟现实设备的避障预警方法，其特征在于，根据该特征点对应的第一区域和第二区域，以及该边缘像素点对应的第一区域和第二区域，得到该特征点对应的第一区域的目标差值和对应的第二区域的目标差值，包括：计算得到该特征点对应的第一区域中的所有像素点的灰度均值和对应的第二区域中的所有像素点的灰度均值，并分别记为第一特征均值和第二特征均值；计算得到该边缘像素点对应的第一区域中的所有像素点灰度均值和对应的第二区域中的所有像素点的灰度均值，并分别记为第一灰度均值和第二灰度均值；计算得到第一特征均值与第一灰度均值的差值的绝对值，并将其记为该特征点对应的第一区域的第一差值；计算得到第一特征均值与第二灰度均值的差值的绝对值，并将其记为该特征点对应的第一区域的第二差值；将第一区域的第一差值和第二差值中的较小值记为该特征点对应的第一区域的目标差值；计算得到第二特征均值与第一灰度均值的差值的绝对值，并将其记为该特征点对应的第二区域的第一差值；计算得到第二特征均值与第二灰度均值的差值的绝对值，并将其记为该特征点对应的第二区域的第二差值；将第二区域的第一差值和第二差值中的较小值记为该特征点对应的第二区域的目标差值。5.如权利要求1所述的一种虚拟现实设备的避障预警方法，其特征在于，根据所述差异度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：史明，
申请(专利权)人：北京梦想绽放科技有限公司，
类型：发明
国别省市：