光学运动捕捉方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请涉及虚拟现实技术领域，特别涉及一种光学运动捕捉方法、装置、电子设备及存储介质，其中，方法包括：获取目标物上每个标记点的唯一编码；根据唯一编码控制对应标记点进行周期性闪烁，基于标记点的采集图像和采集设备的内外参数重建标记点的空间位置信息和尺寸信息；根据尺寸信息识别标记点的闪烁状态，基于标记点连续闪烁状态解码标记点的唯一编码，基于唯一编码实现目标物跟踪，并输出目标物的空间位置信息。由此，解决了相关技术中通常将多个标记点形成形状唯一标识目标物，导致光学运动捕捉计算量较大，且一旦目标物体积较小或者形状接近，容易导致光学运动捕捉失败等问题。容易导致光学运动捕捉失败等问题。容易导致光学运动捕捉失败等问题。

【技术实现步骤摘要】
光学运动捕捉方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及虚拟现实
，特别涉及一种光学运动捕捉方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]光学运动捕捉是常见的动作捕捉技术，其中标记点式运动捕捉由于其高精度、高速等特点广泛应用于各个领域。
[0003]相关技术中的光学运动捕捉通常是通过对目标上标记点的监视和跟踪来完成运动捕捉的任务，根据标记点不同的发光技术分为主动式光学动作捕捉和被动式光学动作捕捉。通常动捕系统将多个标记点(Marker)形成不同形状来标识目标的唯一性，即唯一的ID(Identity document，唯一编码)。
[0004]但是对于形状差异较小或者目标物本身体积较小无法附着更多的标记点，此时容易导致目标捕捉的ID错乱，例如人体中的手指、虚拟现实领域中的交互笔以及道具中的棍棒等，均不适合通过形状来标识该目标的唯一ID，并且形状匹配的计算量也较大。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种光学运动捕捉方法、装置、电子设备及存储介质，以解决相关技术中通常将多个标记点形成形状唯一标识目标物，导致光学运动捕捉计算量较大，且一旦目标物体积较小或者形状接近，容易导致光学运动捕捉失败等问题。
[0006]本申请第一方面实施例提供一种光学运动捕捉方法，包括以下步骤：获取目标物上每个标记点的唯一编码；根据所述唯一编码控制对应标记点进行周期性闪烁，基于标记点的采集图像和采集设备的内外参数重建标记点的空间位置信息和尺寸信息；根据所述尺寸信息识别标记点的闪烁状态，基于标记点连续闪烁状态解码标记点的唯一编码，基于所述唯一编码实现所述目标物跟踪，并输出所述目标物的空间位置信息。
[0007]可选地，在本申请的一个实施例中，所述基于标记点连续闪烁状态解码标记点的唯一编码，包括：获取当前闪烁状态之前多个历史闪烁状态；根据所述多个历史闪烁状态和编码规律推测标记点的闪烁状态，若推测的闪烁状态与所述当前闪烁状态一致，则判定所述目标物跟踪成功，并输出标记点的唯一编码。
[0008]可选地，在本申请的一个实施例中，所述基于标记点连续闪烁状态解码标记点的唯一编码，还包括：若推测的闪烁状态与所述当前闪烁状态不一致，根据所述当前闪烁状态和所述多个历史闪烁状态生成标记点的当前编码；对所述标记点的当前编码进行移位，并对比编码库中的编码，输出标记点的唯一编码。
[0009]可选地，在本申请的一个实施例中，所述基于采集设备的位置和所述图像重建标记点的空间位置信息和尺寸信息，包括：识别所述图像中的光斑特征；根据所述光斑特征生成标记点的尺寸信息，并判断目标采集设备的数量，其中，所述目标采集设备是同时采集到同一光斑的采集设备；若所述数量大于预设数量，则根据所有目标设备的内外参数对所述
光斑特征进行多视几何重建，得到标记点的空间位置信息。
[0010]可选地，在本申请的一个实施例中，所述唯一编码由标记点具有的第一状态和第二状态编码成的多位二进制编码，其中，所述第一状态的亮度值大于所述第二状态的亮度值。
[0011]本申请第二方面实施例提供一种光学运动捕捉装置，包括：获取模块，用于获取目标物上每个标记点的唯一编码；控制模块，用于根据所述唯一编码控制对应标记点进行周期性闪烁，基于标记点的采集图像和采集设备的内外参数重建标记点的空间位置信息和尺寸信息；识别模块，用于根据所述尺寸信息识别标记点的闪烁状态，基于标记点连续闪烁状态解码标记点的唯一编码，基于所述唯一编码实现所述目标物跟踪，并输出所述目标物的空间位置信息。
[0012]可选地，在本申请的一个实施例中，所述识别模块，进一步用于获取当前闪烁状态之前多个历史闪烁状态；根据所述多个历史闪烁状态和编码规律推测标记点的闪烁状态，若推测的闪烁状态与所述当前闪烁状态一致，则判定所述目标物跟踪成功，并输出标记点的唯一编码。
[0013]可选地，在本申请的一个实施例中，所述识别模块，进一步用于若推测的闪烁状态与所述当前闪烁状态不一致，根据所述当前闪烁状态和所述多个历史闪烁状态生成标记点的当前编码；对所述标记点的当前编码进行移位，并对比编码库中的编码，输出标记点的唯一编码。
[0014]可选地，在本申请的一个实施例中，所述控制模块，进一步用于识别所述图像中的光斑特征；根据所述光斑特征生成标记点的尺寸信息，并判断目标采集设备的数量，其中，所述目标采集设备是同时采集到同一光斑的采集设备；在所述数量大于预设数量时，根据所有目标设备的内外参数对所述光斑特征进行多视几何重建，得到标记点的空间位置信息。
[0015]可选地，在本申请的一个实施例中，所述唯一编码由标记点具有的第一状态和第二状态编码成的多位二进制编码，其中，所述第一状态的亮度值大于所述第二状态的亮度值。
[0016]本申请第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的光学运动捕捉方法。
[0017]本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例所述的光学运动捕捉方法。
[0018]由此，本申请至少具有如下有益效果：
[0019]本申请实施例可以通过标记点的闪烁状态进行唯一编码，利用唯一编码对目标物进行光学运动跟踪，由于标记点的闪烁状态相比标记点组成的形状而言，在光学运动跟踪时计算更加简单，因此可以降低光学运动跟踪的计算量；且基于标记点光斑的几何尺寸进行解码，由于几何尺寸属于三维空间的物理特征，不受空间位置的影响，有效提升了解码的鲁棒性；另外标记点为周期性闪烁，只需连续的闪烁状态实现解码，无需与控制模块进行通信来控制标记点的编码状态，减小了系统间耦合性，提升解码的效率；并且周期性的闪烁可实现标记点的状态预测，可校验解码的正确性，减少标记点错误跟踪的风险，提升光学运动
跟踪的成功率。由此，解决了相关技术中通常将多个标记点形成形状唯一标识目标物，导致光学运动捕捉计算量较大，且一旦目标物体积较小或者形状接近，容易导致光学运动捕捉失败等问题。
[0020]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0021]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0022]图1为根据本申请实施例提供的一种光学运动捕捉方法的流程图；
[0023]图2为根据本申请实施例提供的一种光学运动捕捉装置的方框示意图；
[0024]图3为根据本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
[0025]附图标记说明：获取模块
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100、控制模块
‑
200、识别模块
‑
300、存储器
‑
301、处理器
‑
302、通信接口303。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学运动捕捉方法，其特征在于，包括以下步骤：获取目标物上每个标记点的唯一编码；根据所述唯一编码控制对应标记点进行周期性闪烁，基于标记点的采集图像和采集设备的内外参数重建标记点的空间位置信息和尺寸信息；根据所述尺寸信息识别标记点的闪烁状态，基于标记点连续闪烁状态解码标记点的唯一编码，基于所述唯一编码实现所述目标物跟踪，并输出所述目标物的空间位置信息。2.根据权利要求1所述的光学运动捕捉方法，其特征在于，所述基于标记点连续闪烁状态解码标记点的唯一编码，包括：获取当前闪烁状态之前多个历史闪烁状态；根据所述多个历史闪烁状态和编码规律推测标记点的闪烁状态，若推测的闪烁状态与所述当前闪烁状态一致，则判定所述目标物跟踪成功，并输出标记点的唯一编码。3.根据权利要求2所述的光学运动捕捉方法，其特征在于，所述基于标记点连续闪烁状态解码标记点的唯一编码，还包括：若推测的闪烁状态与所述当前闪烁状态不一致，根据所述当前闪烁状态和所述多个历史闪烁状态生成标记点的当前编码；对所述标记点的当前编码进行移位，并对比编码库中的编码，输出标记点的唯一编码。4.根据权利要求1所述的光学运动捕捉方法，其特征在于，所述基于采集设备的位置和所述图像重建标记点的空间位置信息和尺寸信息，包括：识别所述图像中的光斑特征；根据所述光斑特征生成标记点的尺寸信息，并判断目标采集设备的数量，其中，所述目标采集设备是同时采集到同一光斑的采集设备；若所述数量大于预设数量，则根据所有目标设备的内外参数对所述光斑特征进行多视几何重建，得到标记点的空间位置信息。5.根据权利要求1
‑
4任意一项所述的光学运动捕捉方法，其特征在于，所述唯一编码由标记点具有的第一状态和第二状态编码成的多位二进制编码，其中，所述第一状态的亮度值大于所述第二状态的亮度值。6.一种光学运动捕捉装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取目标物上每个标记点的唯一编码；控制模块，用于根据所述唯一编码控制对应标记点进行周期性闪烁，基于标记点的采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓胜强，
申请(专利权)人：北京元客视界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：