动感影院播放控制方法技术

本发明专利技术提供的一种动感影院播放控制方法，其特征在于，具有以下步骤:步骤一：检测和跟踪基于视频的特征点；步骤二：根据特征点求解六自由度信息；步骤三：输出结果操作会把六自由度信息以文本方式保存到本地，以备检查或其他需要，也可以直接把六自由度信息通过网络通讯接口传到动感座椅；以及步骤四：利用编程语言对打开串口操作的接口函数串口，在成功打开串口并且初始化后，对串口进行设置，设置后，进行串行通信并釆集六自由度参数信息，六自由度参数信息就通过串口发送给动感座椅，动感座椅按照指令进行震动和旋转，在串行通信结束后，关闭串口，释放串口资源，过程中所出现的通讯故障也及时地反映给用户。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人机交互
，特别涉及一种基于视频的动感影院播放控制方 法。
技术介绍
动感影院是从传统的立体影院基础上发展而来的，相比较于其它类型影院，具有 主题突出、科技含量高、效果逼真、画面冲击性强等特点和优势。随着影院娱乐技术的发展 和娱乐市场的需求，观众也越来越喜欢震动送种独特的体验效果，动感影院的发展非常迅 猛。动感影院的主要的一个技术问题就是动感座椅的操控。送就要求获得影片摄像机的自 身Η维位姿，它可W通过计算机视觉的定位算法来计算得到。Wkolas等最早提出了一个真 正意义上的视觉自定位算法，通过基于SIFT (Scale-invariant feaUire transform,尺度 不变特征转换）的目标识别和粒子滤波定位，可W建立基于局部不变特征的环境地图，实 现单目摄像机的自定位，并能解决"绑架"等特殊情形。An化ew Davison提出的Mono-SLAM 算法可W定位单个摄像头的Η维轨迹，并建立环境地图。其核必思想是为摄像头建立平滑 运动模型，使用稀疏特征地图表示环境，并通过概率估计，主动搜索和跟踪特征点，更新摄 像头运动状态。Mono-SLAM视觉算法，在虚拟现实、机器人等领域内都可成功应用，但其不足 之处是只适用于平滑运动模型。化stle等结合基于SIFT的目标识别和Mono-SLAM的视觉 算法，实现了目标识别和重定位，提高了 Mono-SLAM算法的鲁棒性和可靠性。 随着信息科技的发展，计算机视觉各种行业中已得到广泛应用。从20世纪90年 代W来，基于计算机视觉的Η维信息获取技术已成为该领域的研究热点。在影音娱乐方面， 动感影院由于逼真的影视效果，新颖的观看方式，一出现便牢牢的抓住了众多观众的眼睛。 动感影院的设备构成相对较为复杂，增加特效座椅W及其他特效辅助设备。动感影院主要 强调"动感"二字，体现在座椅更具多自由度，更强的动感效果，而不仅仅是4D影院的简单 颠鑛震动效果。动感影院的主要技术难题就是获取摄像机本身的Η维姿态，来驱动特效座 椅。但是目前的不能很好得解决单目摄像机定位问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够通过估算，在六自 由度信息基础上，选择时间段分别叠加上的周期性震动，得到动感座椅的Η维姿态的动感 影院播放控制方法。 本专利技术提供的一种，其特征在于，具有W下步骤：步骤一： 检测和跟踪基于视频的特征点；步骤二：根据特征点求解六自由度信息；步骤Η ;输出结果 操作会把六自由度信息W文本方式保存到本地，W备检查或其他需要，也可W直接把六自 由度信息通过网络通讯接口传到动感座椅；W及步骤四；利用编程语言对打开串口操作的 接口函数串口，在成功打开串口并且初始化后，对串口进行设置，设置后，进行串行通信并 采集六自由度参数信息，六自由度参数信息就通过串口发送给动感座椅，动感座椅按照指 令进行震动和旋转，在串行通信结束后，关闭串口，释放串口资源，过程中所出现的通讯故 障也及时地反映给用户，其中，步骤二，包含：步骤2-1 ;跟踪得到的特征点，W及特征点在 图像中的像点，计算得到旋转矩阵和平移；W及步骤2-2 ;根据求解的旋转矩阵和平移向 量，计算出摄像机的六自由度信息。 本专利技术提供的一种，还具有送样的特征其中，检测特征点 的方法为光流法，光流法为计算连续两顿图像中对应像素点的流向信息，即每个兴趣点周 围小窗口的局部信息，然后通过该窗口匹配出光流矢量，初步得到图像序列的特征点。 本专利技术提供的一种，还具有送样的特征其中，当光流超过 图像宽度的1/3时，采用图像金字培提高精确度，图像金字培为对原始图像进行采样，对先 通过高层金字培找出大的运动量，再逐步细化，计算小的运动量并不断纠正大运动量的精 确度，送样就将不满足运动假设的可能性降到最小从而实现对更快和更长的运动的跟踪， 于是得到较准确的特征点。 本专利技术提供的一种，具有送样的特征；其中，步骤2-1，包 含W下步骤：步骤2-1-1 ;使用弱透视投影来近似透视投影，并且通过求解线性方程组来获 得物体的旋转矩阵和平移向量的估计值；W及步骤2-1-2 ;使用P0S算法得到的旋转矩阵和 平移向量的估计值为初值，计算特征点更准确的弱透视投影，再对此投影使用P0S过程进 一步修正上一步估计的摄像机姿态，并不断重复此过程直到满足预定精度要求为止。 本专利技术提供的一种，还具有送样的特征：其中，线性方程组 为 专利技术作用和效果 根据本专利技术所涉及，根据影片中的场景，对图像序列使用 光流算法检测其特征点，然后持续跟踪，基于特征点的摄像机位姿求解：应用摄像机参考模 型来模拟视频中摄像机位姿，根据获取的特征点，求解出摄像机位姿，即六自由度信息，最 后输出计算得到的六自由度信息到动感座椅，控制动感座椅随着影片内容的播放震动和旋 转，同时，还能人为添加震动，即对六自由度信息添加合适的周期性震动，使得六自由度动 感座椅的运动更好地表现影片的动感效果，观众也能够更好地感受到动感影院创造的逼真 的观影体验。因此，本专利技术的解决了任意运动下的单目摄像机定位 问题，添加了周期性震动的交互设计，可W运用到虚拟现实中，实现动感影院的操控，主题 突出、科技含量高、效果逼真、画面冲击性强。【附图说明】 图1为本专利技术在实施例中的摄像机在场景中的位姿示意图； 图2为本专利技术在实施例中的尺度正交投影和透视投影示意图； 图3为本专利技术在实施例中的旋转矩阵参数和平移向量参数的示意图； 图4为本专利技术在实施例中的光流法检测跟踪特征点示意图； 图5为本专利技术在实施例中的摄像机的六自由度运动参数的示意图；W及； 图6为本专利技术在实施例中的所有的六自由度参数输出图。【具体实施方式】 W下参照附图实及施例对本专利技术所涉及的作详细的描述。[001引 实施例 图1为本专利技术在实施例中的摄像机在场景中的位姿示意图。 图2为本专利技术在实施例中的尺度正交投影和透视投影示意图。 图3为本专利技术在实施例中的旋转矩阵参数和平移向量参数的示意图。[002引如图1、图2和图3所示，摄像机坐标P(X。，Y。，Z。）在世界坐标系的位置，α、目、Y 分别代表摄像机绕X、Υ、Ζ轴偏转的角度。 ΧΥΖ为摄像机坐标系，UW是物体坐标系，参考点Ρ。在摄像机坐标系下的坐标为 狂。，Υ。，Ζ。)，图像坐标系下的坐标点为Ρ。(X。，y。），根据弱透视投影的原理，物体上一点Pi在 图像平面D上的投影点为Qi，跟踪透视投影的原理，Pi在图像平面G上的投影点为Pi，参 考点P。在透视投影下和弱透视投影下对应的像点都为P。，特征点P。的尺度正交投影点为 Qi(x' i，y' i)。 本专利技术的目的在于分析影片中的场景，计算得到其摄像机六自由度参数，添加人 为的干扰震动，驱动动感座椅的震动和旋转，实现一个基于视频的动感影院的播放控制，包 括W下步骤当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动感影院播放控制方法，其特征在于，具有以下步骤：步骤一：检测和跟踪基于视频的特征点；步骤二：根据所述特征点求解六自由度信息；步骤三：输出结果操作会把所述六自由度信息以文本方式保存到本地，以备检查或其他需要，也可以直接把所述六自由度信息通过网络通讯接口传到所述动感座椅；以及步骤四：利用编程语言对打开串口操作的接口函数串口，在成功打开所述串口并且初始化后，对所述串口进行设置，设置后，进行串行通信并釆集六自由度参数信息，所述六自由度参数信息就通过所述串口发送给所述动感座椅，所述动感座椅按照指令进行震动和旋转，在所述串行通信结束后，关闭所述串口，释放串口资源，过程中所出现的通讯故障也及时地反映给用户，其中，所述步骤二，包含：步骤2‑1：跟踪得到的所述特征点，以及所述特征点在图像中的像点，计算得到旋转矩阵和平移；以及步骤2‑2：根据求解的所述旋转矩阵和所述平移向量，计算出摄像机的所述六自由度信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王长波，孟宇，戴立群，
申请(专利权)人：上海云罡同汇视觉艺术设计有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31