地台搭载多摄像机检测VR手柄姿态坐标的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了地台搭载多摄像机检测VR手柄姿态坐标的装置及方法，涉及空间坐标和姿态计算技术领域，其目的是在确保VR手柄坐标监测高准确性的前提下优化布置设备方案以降低搭建难度和成本，包括沿着一个圆形地台的周向均匀设置4台摄像机；建立全局坐标系；在VR手柄上设置多个目标点，通过摄像机检测并获取每个目标点在当前帧的位置信息，获取拍摄到对应目标点的摄像机；计算每个目标点的在全局坐标系中的x轴坐标值、y轴坐标值和z轴坐标值，得到每个目标点在全局坐标系中的坐标；取一个目标点代表VR手柄的坐标，通过全部目标点坐标得到VR手柄的姿态。本发明专利技术具有设备搭建成本低、坐标和姿态获取精准的优点。姿态获取精准的优点。姿态获取精准的优点。

【技术实现步骤摘要】
地台搭载多摄像机检测VR手柄姿态坐标的装置及方法


[0001]本专利技术涉及空间坐标和姿态计算
，具体而言，涉及地台搭载多摄像机检测VR手柄姿态坐标的装置及方法。

技术介绍

[0002]VR即虚拟现实技术，基本实现方式是以计算机技术为主，利用并综合三维图形技术、多媒体技术、仿真技术、显示技术、伺服技术等多种高科技的最新发展成果，借助计算机等设备产生一个逼真的虚拟世界，在实际场景模拟中越来越普遍，许多VR场景都需要借助VR手柄实现，为了更好实现模拟，需要对VR手柄的姿态坐标进行监测。
[0003]目前，VR虚拟现实设备的VR手柄姿态坐标的位置监测大概分为三种：第一种为基于IMU，也就是惯性传感器和红外灯带的方案，该方案通过头显装置或者外部基站的摄像头跟踪VR手柄上的红外灯进行定位，同时融合VR手柄内置IMU的惯性导航数据，得到VR手柄在空间中的6DoF位姿信息；第二种为基于IMU和超声波传感器的方案，该方案通过头显装置或者外部基站的超声波传感器对VR手柄进行定位，同时融合VR手柄内置IMU的惯性导航数据，得到VR手柄在空间中的6Do本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.地台搭载多摄像机检测VR手柄姿态坐标的装置，其特征在于：包括圆形地台、旋转凳和多个摄像机；所述旋转凳设置在所述圆形地台的圆心处；多个摄像机安放在所述圆形地台上，且沿着所述圆形地台的周向均匀分布；摄像机的安放角度为：其视角的水平方向正对地台圆心，每个摄像机的水平视角边界与相邻的摄像机的水平视角相互重合，其视角的垂直方向向上倾斜1/2个摄像机的垂直视角角度；所述圆形地台内设置有带GPU的视频数据处理器。2.根据权利要求1所述的地台搭载多摄像机检测VR手柄姿态坐标的装置，其特征在于：所述摄像机的数量为4台。3.根据权利要求2所述的地台搭载多摄像机检测VR手柄姿态坐标的装置，其特征在于：所述摄像机的水平视角角度为90度，所述摄像机的垂直视角角度大于等于60度。4.根据权利要求1所述的地台搭载多摄像机检测VR手柄姿态坐标的装置，其特征在于：所述摄像机的数量为6台。5.根据权利要求4所述的地台搭载多摄像机检测VR手柄姿态坐标的装置，其特征在于：所述摄像机的水平视角角度为60度，所述摄像机的垂直视角角度大于等于90度。6.地台搭载多摄像机检测VR手柄姿态坐标的方法，其特征在于，包括以下步骤：沿着一个圆形地台的周向均匀设置4台摄像机，所述摄像机的水平视角角度为90度，所述摄像机的垂直视角角度大于等于60度，圆形地台中心设置旋转凳，在圆形地台内设置有带GPU的视频数据处理器；建立全局坐标系；在所述VR手柄上设置多个目标点，通过摄像机检测并获取每个目标点在当前帧的位置信息，获取拍摄到对应目标点的摄像机，同一个目标点同时在至少两个所述摄像机出现；根据摄像机记载的每个目标点在当前帧的位置信息和拍摄到对应目标点的摄像机分别计算每个目标点的在所述全局坐标系中的x轴坐标值和y轴坐标值；根据任意摄像机记载的每个目标点在当前帧的位置信息分别计算每个目标点的在所述全局坐标系中的z轴坐标值；分别整合每个目标点在全局坐标系中的x轴坐标值、y轴坐标值和z轴坐标值得到每个目标点在所述全局坐标系中的坐标；根据每个目标点的坐标得到VR手柄的坐标和姿态。7.根据权利要求6所述的地台搭载多摄像机检测VR手柄姿态坐标的方法，其特征在于，在所述VR手柄上设置多个目标点的方法为：所述目标点采用红外光点。8.根据权利要求6所述的地台搭载多摄像机检测VR手柄姿态坐标的方法，其特征在于，所述建立全局坐标系的方法为：4台所述摄像机中，第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机和第四摄像机依次沿着顺时针方向分布；设定所述圆形地台的圆心为坐标原点，以原点到第一摄像机的射线为y正半轴，以原点到第二摄像机的射线为x正半轴，以原点到第三摄像机的射线为y正半轴，以原点到第四摄
像机的射线为x负半轴，原点垂直于地台向上为z正半轴。9.根据权利要求8所述的地台搭载多摄像机检测VR手柄姿态坐标的方法，其特征在于，当拍摄到当前计算的目标点的摄像机为所述第一摄像机和所述第二摄像机时，计算获取该目标点在所述全局坐标系中的x轴坐标值和y轴坐标值的方法为：所述目标点在地上的投影位置记为m1点；连线所述第一摄像机和m1点得到直线L1；连线所述第二摄像机和m1点得到直线L2；建立矩阵方程式：建立矩阵方程式：b1＝r0；b1＝y1；其中，r0为摄像机组成的圆形的半径，x1为直线L1和x轴的交点的x轴坐标值，y1为直线L2和y轴的交点的y轴坐标值；求解所述矩阵方程式得到x0和y0，所述目标点在所述全局坐标系中的x轴坐标值和y轴坐标值分别为x0和y0。10.根据权利要求8所述的地台搭载多摄像机检测VR手柄姿态坐标的方法，其特征在于，当拍摄到当前计算的目标点的摄像机为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾家，刘小民，
申请(专利权)人：上海幻身科技有限公司，
类型：发明
国别省市：