手柄的定位追踪方法、虚拟现实头戴设备及计算机介质技术

本发明专利技术公开了一种手柄的定位追踪方法、虚拟现实头戴设备及计算机可读存储介质，包括：通过图像采集装置摄取包含多个光斑的目标图像，并确定各光斑在目标图像内各自对应的像素坐标；基于各像素坐标确定各光斑各自对应的光斑标识，并根据各像素坐标和各光斑标识确定各光斑各自对应的光斑向量夹角数值；根据各像素坐标和各光斑向量夹角数值确定各光斑各自对应的光斑对侧信息，并将各光斑各自对应的像素坐标、光斑对侧信息及光斑向量夹角数值进行组合生成光斑信息结构体；基于各光斑信息结构体生成光斑信息列表，并根据预设的光源信息列表和光斑信息列表确定各光斑各自对应的空间坐标，进而根据各空间坐标对手柄进行定位追踪。进而根据各空间坐标对手柄进行定位追踪。进而根据各空间坐标对手柄进行定位追踪。

【技术实现步骤摘要】
手柄的定位追踪方法、虚拟现实头戴设备及计算机介质


[0001]本专利技术涉及虚拟现实
，尤其涉及一种手柄的定位追踪方法、虚拟现实头戴设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在当前，虚拟现实头戴设备被认为是元宇宙产业的硬件入口，而手柄由于在精确度、时延、成本及物理反馈方面有着不可替代的优势，因此，通过手柄进行虚拟现实交互也就成为了虚拟现实头戴设备主要采取的交互方式。
[0003]技术人员为了令虚拟现实头戴设备能够对手柄进行定位追踪，主要采用由虚拟现实头戴设备通过预设的视觉算法对拍摄到的手柄图像进行解析以获取手柄的3DOF(Degree of Freedom
‑
自由度)位移，同时，由手柄内配置的IMU(Inertial measurement unit
‑
惯性测量单元获取手柄三轴的加速度和角速度，进而输出手柄的3DOF旋转，从而令虚拟现实头戴设备进行估算得到手柄的6DOF位姿，然而，采用这种方案时，如何将手柄的红外灯珠与图像中的光斑匹配在一起则是一个重大难点，因此，如何提升红外灯珠与光斑的匹配精度也成为了行业内亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例通过提供一种手柄的定位追踪方法、虚拟现实头戴设备及计算机可读存储介质，旨在令虚拟现实头戴设备能够确定图像中各光斑各自对应的空间坐标，进而根据空间坐标确定手柄位姿以完成对手柄的定位追踪。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种手柄的定位追踪方法，所述手柄的定位追踪方法应用于配置有图像采集装置的虚拟现实头戴设备针对手柄进行定位追踪，所述手柄配置有多个光源，所述手柄的定位追踪方法包括以下步骤：
[0006]通过所述图像采集装置摄取包含多个光斑的目标图像，并确定各所述光斑在所述目标图像内各自对应的像素坐标；
[0007]基于各所述像素坐标确定各所述光斑各自对应的光斑标识，并根据各所述像素坐标和各所述光斑标识确定各所述光斑各自对应的光斑向量夹角数值；
[0008]根据各所述像素坐标和各所述光斑向量夹角数值确定各所述光斑各自对应的光斑对侧信息，并将各所述光斑各自对应的所述像素坐标、所述光斑对侧信息及所述光斑向量夹角数值进行组合生成光斑信息结构体；其中，所述对侧信息包含处于手柄左侧和处于手柄右侧；
[0009]基于各所述光斑信息结构体生成光斑信息列表，并根据预设的光源信息列表和所述光斑信息列表确定各所述光斑各自对应的空间坐标，进而根据各所述空间坐标对所述手柄进行定位追踪。
[0010]进一步地，所述确定各所述光斑在所述目标图像内各自对应的像素坐标的步骤，包括：
[0011]提取所述目标图像的图像特征，并确定所述目标图像内各像素点各自对应的灰度值数据；
[0012]根据所述图像特征和各所述灰度值数据在所述目标图像中确定各所述光斑各自对应的像素坐标。
[0013]进一步地，所述根据各所述像素坐标和各所述光斑标识确定各所述光斑各自对应的光斑向量夹角数值的步骤，包括：
[0014]根据各所述光斑各自对应的所述像素坐标和所述光斑标识确定所述光斑各与相邻的第i
‑
1光斑之间形成的第一向量；其中，所述第一向量的向量终点为所述第i
‑
1光斑；
[0015]根据各所述光斑各自对应的所述像素坐标和各所述光斑标识确定所述光斑与相邻的第i+1光斑之间形成的第二向量；其中，所述第二向量的向量终点为所述第i+1光斑；
[0016]确定所述第一向量与所述第二向量之间形成的向量夹角数值，并将所述向量夹角数值确定为所述光斑对应的光斑向量夹角数值。
[0017]进一步地，所述根据各所述像素坐标和各所述光斑向量夹角数值确定各所述光斑各自对应的光斑对侧信息的步骤，包括：
[0018]根据各所述光斑各自对应的所述像素坐标和所述光斑向量夹角数值确定所述光斑与所述第i
‑
1光斑之间的第一相对位置；
[0019]根据各所述光斑各自对应的所述像素坐标和所述光斑向量夹角数值确定所述光斑与所述第i+1光斑之间的第二相对位置；
[0020]根据所述第一相对位置和所述第二相对位置确定所述光斑对应的光斑对侧信息。
[0021]进一步地，在所述根据各所述像素坐标和各所述光斑向量夹角数值确定各所述光斑各自对应的光斑对侧信息的步骤之前，所述方法还包括：
[0022]获取预设的向量夹角范围，并将各所述光斑向量夹角数值分别与所述向量夹角范围进行比对，在各所述光斑向量夹角数值中确定不处于所述向量夹角范围内的目标向量夹角数值；
[0023]对所述目标向量夹角数值对应的所述光斑标识进行修正。
[0024]进一步地，所述根据预设的光源信息列表和所述光斑信息列表确定各所述光斑各自对应的空间坐标的步骤，包括：
[0025]根据所述光斑信息列表确定各所述光斑对应的各欧式距离，并在各所述欧式距离中确定距离数值最大的目标欧式距离；
[0026]基于所述目标欧式距离确定预设的光源信息列表内各所述光源各自对应的光源标识，并根据各所述光斑标识和各所述光源标识确定各所述光斑各自对应的空间坐标。
[0027]进一步地，所述根据各所述光斑标识和各所述光源标识确定各所述光斑各自对应的空间坐标的步骤，包括：
[0028]确定所述目标欧式距离对应的目标光斑的目标光斑标识，并在各所述光源标识中与所述目标光斑标识对应的目标光源标识；
[0029]在所述光斑信息列表中确定所述目标光斑标识对应的目标光斑对侧信息，并在所述光源信息列表中确定所述目标光源标识对应的目标光源对侧信息；
[0030]判断所述目标光斑对侧信息与所述目标光源对侧信息是否一致；
[0031]若判断到所述目标光斑对侧信息与所述目标光源对侧信息一致，在所述光源信息
列表中确定所述目标光源对应的光源坐标，并将所述光源坐标确定为所述目标光斑对应的空间坐标。
[0032]进一步地，所述根据各所述光斑标识和各所述光源标识确定各所述光斑各自对应的空间坐标的步骤，还包括：
[0033]在判断到所述目标光斑对侧信息与所述目标光源对侧信息不一致，则确定与所述目标光源标识相邻的第二目标光源标识；
[0034]在所述第二目标光源标识对应的目标光源对侧信息与所述目标光斑对侧信息一致时，将所述第二目标光源标识对应的光源坐标确定为所述空间坐标。
[0035]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种虚拟现实头戴设备，所述虚拟现实头戴设备包括：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手柄的定位追踪程序，所述手柄的定位追踪程序被所述处理器执行时实现如上述的手柄的定位追踪方法的步骤。
[0036]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有手柄的定位追踪程序，所述手柄的定位追踪程序被处理器执行时实现如上述的手柄的定位追踪方法的步骤。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手柄的定位追踪方法，其特征在于，所述手柄的定位追踪方法应用于配置有图像采集装置的虚拟现实头戴设备针对手柄进行定位追踪，所述手柄配置有多个光源，所述手柄的定位追踪方法包括以下步骤：通过所述图像采集装置摄取包含多个光斑的目标图像，并确定各所述光斑在所述目标图像内各自对应的像素坐标；基于各所述像素坐标确定各所述光斑各自对应的光斑标识，并根据各所述像素坐标和各所述光斑标识确定各所述光斑各自对应的光斑向量夹角数值；根据各所述像素坐标和各所述光斑向量夹角数值确定各所述光斑各自对应的光斑对侧信息，并将各所述光斑各自对应的所述像素坐标、所述光斑对侧信息及所述光斑向量夹角数值进行组合生成光斑信息结构体；其中，所述对侧信息包含处于手柄左侧和处于手柄右侧；基于各所述光斑信息结构体生成光斑信息列表，并根据预设的光源信息列表和所述光斑信息列表确定各所述光斑各自对应的空间坐标，进而根据各所述空间坐标对所述手柄进行定位追踪。2.如权利要求1所述的手柄的定位追踪方法，其特征在于，所述确定各所述光斑在所述目标图像内各自对应的像素坐标的步骤，包括：提取所述目标图像的图像特征，并确定所述目标图像内各像素点各自对应的灰度值数据；根据所述图像特征和各所述灰度值数据在所述目标图像中确定各所述光斑各自对应的像素坐标。3.如权利要求1所述的手柄的定位追踪方法，其特征在于，所述根据各所述像素坐标和各所述光斑标识确定各所述光斑各自对应的光斑向量夹角数值的步骤，包括：根据各所述光斑各自对应的所述像素坐标和所述光斑标识确定所述光斑各与相邻的第i
‑
1光斑之间形成的第一向量；其中，所述第一向量的向量终点为所述第i
‑
1光斑；根据各所述光斑各自对应的所述像素坐标和各所述光斑标识确定所述光斑与相邻的第i+1光斑之间形成的第二向量；其中，所述第二向量的向量终点为所述第i+1光斑；确定所述第一向量与所述第二向量之间形成的向量夹角数值，并将所述向量夹角数值确定为所述光斑对应的光斑向量夹角数值。4.如权利要求3所述的手柄的定位追踪方法，其特征在于，所述根据各所述像素坐标和各所述光斑向量夹角数值确定各所述光斑各自对应的光斑对侧信息的步骤，包括：根据各所述光斑各自对应的所述像素坐标和所述光斑向量夹角数值确定所述光斑与所述第i
‑
1光斑之间的第一相对位置；根据各所述光斑各自对应的所述像素坐标和所述光斑向量夹角数值确定所述光斑与所述第i+1光斑之间的第二相对位置；根据所述第一相对位置和所述第二相对位置确定所述光斑对应的光斑对侧信息。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：孙亚利，邱涛，周中志，曹玉华，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：