一种定位方法、定位设备及系统技术方案

本申请提供了一种定位方法、定位设备及系统，方法包括：定位设备跟踪虚拟现实设备；定位设备通过投影仪投影编码图像；定位设备接收来自虚拟现实设备的多个光强值；定位设备根据投影的编码图像、多个光强值和多个光强传感器在虚拟现实设备中的位置，确定虚拟现实设备相对于定位设备的位姿；虚拟现实设备相对于定位设备的位姿和定位设备在环境坐标系中的位姿用于确定虚拟现实设备在环境坐标系中的位姿。实施本申请实施例，定位设备可以跟随虚拟现实设备移动，在移动过程中确定虚拟现实设备的位姿，该方法可以扩大用户的活动范围，提高用户的使用体验感。的使用体验感。的使用体验感。

【技术实现步骤摘要】
一种定位方法、定位设备及系统


[0001]本申请实施例涉及电子
，尤其涉及一种定位方法、定位设备及系统。

技术介绍

[0002]虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术是一种可以创建和体验虚拟场景的计算机仿真技术，它利用计算机生成一种虚拟场景，使用户沉浸到该虚拟场景中。
[0003]虚拟现实技术可以利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生电子信号，将其与各种虚拟现实设备(例如头戴式显示设备和手柄等)结合使其转化为虚拟场景，用户可以通过虚拟现实设备与这个虚拟场景进行信息交互。想要实现用户和虚拟场景的交互，虚拟现实设备需要对其在现实环境中的位置、姿态进行识别，从而确定出虚拟现实设备的位置和姿态对应的虚拟现实内容。
[0004]目前，由于头戴式显示设备的佩戴舒适性和重量的要求，无法安装过多的定位设备，往往通过固定在空间内的激光扫描器或者摄像头对虚拟现实设备进行定位。该方法很大程度上限制了用户佩戴虚拟现实设备时的活动范围，对提升用户的体验感造成了障碍。
[0005]如何扩大用户在虚拟场景中的活动范围，提升用户的沉浸式体验感，是当前及未来的研究方向。

技术实现思路

[0006]本申请提供了一种定位方法、定位设备及系统，定位设备可以跟踪虚拟现实设备，定位设备通过自身在室内的位姿以及自身与虚拟显示设备的相对位姿，确定虚拟现实设备在室内的位姿。该方法可以扩大用户在虚拟场景中的活动范围，提升用户的沉浸式体验感。
[0007]第一方面，本申请实施例提供了一种定位方法，应用于定位设备，定位设备包括投影仪，方法包括：
[0008]定位设备跟踪虚拟现实设备；
[0009]定位设备通过投影仪投影编码图像；
[0010]定位设备接收来自虚拟现实设备的多个光强值；多个光强值包括虚拟现实设备的多个光强传感器分别接收到的编码图像的光强；
[0011]定位设备根据投影的编码图像、多个光强值和多个光强传感器在虚拟现实设备中的位置，确定虚拟现实设备相对于定位设备的位姿；虚拟现实设备相对于定位设备的位姿和定位设备在环境坐标系中的位姿用于确定虚拟现实设备在环境坐标系中的位姿。
[0012]实施本申请实施例，定位设备可以跟踪虚拟现实设备，定位设备通过自身在室内的位姿以及自身与虚拟显示设备的相对位姿，确定虚拟现实设备在室内的位姿。定位设备可以跟随虚拟现实设备移动，在移动过程中确定虚拟现实设备的位姿，该方法可以扩大用户的活动范围，提高用户的使用体验感。
[0013]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，方法还包括：
[0014]定位设备根据定位设备在环境坐标系中的位姿和虚拟现实设备相对于定位设备
的位姿，确定虚拟现实设备在环境坐标系中的位姿；
[0015]定位设备向虚拟现实设备发送虚拟现实设备在环境坐标系中的位姿。
[0016]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，编码图像包括多张编码图像；定位设备根据投影的编码图像、多个光强值和多个光强传感器在虚拟现实设备中的位置，确定虚拟现实设备相对于定位设备的位姿，包括：
[0017]定位设备基于一个光强传感器接收到的每一个编码图像的光强值，生成光强传感器的编码；
[0018]定位设备基于多个光强传感器的编码，确定多个光强传感器的像素坐标；
[0019]定位设备基于多个光强传感器的像素坐标和多个光强传感器在虚拟现实设备中的位置，确定虚拟现实设备相对于投影仪的位姿；
[0020]定位设备基于投影仪相对于定位设备的位姿，将虚拟现实设备相对于投影仪的位姿转换为虚拟现实设备相对于定位设备的位姿。
[0021]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，多张编码图像包括M张第一图像和N张第二图像，M为正整数，N为正整数，第一图像是图案为第一方向的条纹的二值图像，第二图像是图案为第二方向的条纹的二值图像；定位设备基于一个光强传感器接收到的每一个编码图像的光强值，生成光强传感器的编码，包括：
[0022]定位设备基于一个光强传感器接收到的第一图像的光强值，生成光强传感器的第一编码；
[0023]定位设备基于一个光强传感器接收到的第二图像的光强值，生成光强传感器的第二编码；
[0024]定位设备基于多个光强传感器的编码，确定多个光强传感器的像素坐标，包括：定位设备基于光强传感器的第一编码，确定光强传感器在第一方向上的第一坐标；定位设备基于光强传感器的第二编码，确定光强传感器在第二方向上的第二坐标，光强传感器的像素坐标包括光强传感器的第一坐标和光强传感器的第二坐标。
[0025]其中，二值编码图像为图案分布符合编码规律的二值图像，编码图案的编码规律可以是二进制码和格雷码等。
[0026]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，方法还包括：
[0027]定位设备基于投影仪相对于相机的位姿和定位设备相对于相机的位姿，确定投影仪相对于定位设备的位姿。
[0028]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，方法还包括：
[0029]定位设备基于虚拟现实设备在环境坐标系中的位姿、三维地图和媒体资源，确定显示内容；
[0030]定位设备将显示内容发送至虚拟现实设备，以使虚拟现实设备显示显示内容。
[0031]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，定位设备通过投影仪投影编码图像之前，方法包括：
[0032]定位设备向虚拟现实设备发送指示信息，指示信息用于指示虚拟现实设备对多个光强传感器接收的光强进行采样得到多个光强值。
[0033]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，定位设备跟踪虚拟现实设备，包括：
[0034]定位设备定位虚拟现实设备的位置；
[0035]定位设备移动至距虚拟显示设备为预设距离的位置；
[0036]定位设备通过拍摄的图像，确定佩戴虚拟显示设备的用户与定位设备的相对位置；
[0037]定位设备基于相对位置，移动至用户面部朝向的方向。
[0038]第二方面，本申请实施例提供了一种定位方法，应用于虚拟现实设备，虚拟现实设备包括多个光强传感器，方法包括：
[0039]多个光强传感器分别接收到定位设备投影的编码图像的光强，得到多个光强值，定位设备跟踪虚拟现实设备；
[0040]虚拟现实设备向定位设备发送多个光强值；多个光强值、编码图像和多个光强传感器在虚拟现实设备中的位置用于定位设备确定虚拟现实设备相对于定位设备的位姿；虚拟现实设备相对于定位设备的位姿和定位设备在环境坐标系中的位姿用于确定虚拟现实设备在环境坐标系中的位姿。
[0041]结合第二方面，在一种可能的实现方式中，其特征在于，方法还包括：
[0042]虚拟现实设备接收来自定位设备的虚拟现实设备相对于定位设备的位姿和定位设备在环境坐标系中的位姿；
[0043]虚拟现实设备基于定位设备在环境坐标系中的位姿和虚拟现实设备相对于定位设备的位姿，确定虚拟现实设备在环境坐标系中的位姿。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定位方法，其特征在于，应用于定位设备，所述定位设备包括投影仪，所述方法包括：所述定位设备跟踪虚拟现实设备；所述定位设备通过所述投影仪投影编码图像；所述定位设备接收来自所述虚拟现实设备的多个光强值；所述多个光强值包括所述虚拟现实设备的多个光强传感器分别接收到的编码图像的光强；所述定位设备根据投影的编码图像、所述多个光强值和所述多个光强传感器在所述虚拟现实设备中的位置，确定所述虚拟现实设备相对于所述定位设备的位姿；所述虚拟现实设备相对于所述定位设备的位姿和所述定位设备在环境坐标系中的位姿用于确定所述虚拟现实设备在所述环境坐标系中的位姿。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述定位设备根据所述定位设备在所述环境坐标系中的位姿和所述虚拟现实设备相对于所述定位设备的位姿，确定所述虚拟现实设备在所述环境坐标系中的位姿；所述定位设备向所述虚拟现实设备发送所述虚拟现实设备在所述环境坐标系中的位姿。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述编码图像包括多张编码图像；所述定位设备根据投影的编码图像、所述多个光强值和所述多个光强传感器在所述虚拟现实设备中的位置，确定所述虚拟现实设备相对于所述定位设备的位姿，包括：所述定位设备基于一个所述光强传感器接收到的每一个编码图像的光强值，生成所述光强传感器的编码；所述定位设备基于所述多个光强传感器的编码，确定所述多个光强传感器的像素坐标；所述定位设备基于所述多个光强传感器的像素坐标和所述多个光强传感器在所述虚拟现实设备中的位置，确定所述虚拟现实设备相对于所述投影仪的位姿；所述定位设备基于所述投影仪相对于所述定位设备的位姿，将所述虚拟现实设备相对于所述投影仪的位姿转换为所述虚拟现实设备相对于所述定位设备的位姿。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多张编码图像包括M张第一图像和N张第二图像，所述M为正整数，所述N为正整数，所述第一图像是图案为第一方向的条纹的二值图像，所述第二图像是图案为第二方向的条纹的二值图像；所述定位设备基于一个所述光强传感器接收到的每一个编码图像的光强值，生成所述光强传感器的编码，包括：所述定位设备基于一个所述光强传感器接收到的第一图像的光强值，生成所述光强传感器的第一编码；所述定位设备基于一个所述光强传感器接收到的第二图像的光强值，生成所述光强传感器的第二编码；所述定位设备基于所述多个光强传感器的编码，确定所述多个光强传感器的像素坐标，包括：所述定位设备基于所述光强传感器的第一编码，确定所述光强传感器在第一方向上的第一坐标；所述定位设备基于所述光强传感器的第二编码，确定所述光强传感器在第二方向上的第二坐标，所述光强传感器的像素坐标包括所述光强传感器的第一坐标和所述光强传感器的第二坐标。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述定位设备基于所述投影仪相对于相机的位姿和所述定位设备相对于相机的位姿，确定所述投影仪相对于所述定位设备的位姿。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述定位设备基于所述虚拟现实设备在所述环境坐标系中的位姿、三维地图和媒体资源，确定显示内容；所述定位设备将所述显示内容发送至所述虚拟现实设备，以使所述虚拟现实设备显示所述显示内容。7.根据权利要求1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶刚，卢恒惠，卢曰万，
申请(专利权)人：华为终端有限公司，
类型：发明
国别省市：