实现三维定位的方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种实现三维定位的方法与系统。其中，该方法包括光学传感器接收红外参考光源发射的红外线；根据光学传感器采集到的图像中的红外参考光源的属性确定光学传感器相对于红外参考光源的位置，以实现光学传感器的三维相对定位。本发明专利技术提供的实现三维定位的方法与系统，通过图像中红外参考光源的属性来确定光学传感器相对于红外参考光源的位置，不仅实现简单，而且与现有技术相比成本更低，并且能为相对定位的应用场景（例如，拟真视频）提供良好的定位功能，极大地改善了用户的体验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及拟真视频
，更具体地，涉及一种实现三维定位的方法与系统。
技术介绍
近年来，定位技术在飞速发展，但是大多数都为室外定位技术。例如，车载全球定 位系统(Global Position System, GPS)，是对外部环境进行定位和导航的系统，将该系统 应用到室内并不能呈现出室内的环境。 室内定位技术由于受定位时间、定位精度以及室内复杂环境等条件的限制，目前 还没有比较完善的定位技术。因此，专家学者提出了许多室内定位技术的解决方案，例 如，A-GPS(Assisted GPS)定位技术、超声波定位技术、蓝牙技术、红外线技术、射频识别技 术、超宽带技术、无线局域网络技术、光跟踪定位技术以及图像分析、信标定位、计算机视 觉定位技术等。从总体上可以将这些室内定位技术归纳为以下几类全球导航卫星系统 (Global Navigation Satellite Systems, GNSS)(例如，伪卫星等)、无线定位技术(例 如，无线通信信号、射频无线标签、超声波、光跟踪、无线传感器定位技术等)、其他定位技术 (例如，计算机视觉、航位推算等)以及GNSS和无线定位组合的定位技术(例如，A-GPS或 A-GNSS(Assisted GNSS))。 上述定位技术都比较复杂、且成本昂贵，并不适合于所有的应用领域。在某些应用 领域(例如，拟真视频领域)中并不要求绝对的定位精度，因此，如何获得易于实现且成本 较低的三维空间相对定位方法是目前迫在眉睫的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的一个技术问题是提供一种实现三维定位的方法，能够以较低的成 本简单易行地实现三维空间的相对定位。 本专利技术提供了一种实现三维定位的方法，该方法包括光学传感器接收红外参考 光源发射的红外线；根据光学传感器采集到的图像中的红外参考光源的属性确定光学传感 器相对于红外参考光源的位置，以实现光学传感器的三维相对定位。 根据本专利技术方法的一个实施例，红外参考光源的属性包括红外参考光源的方位和 红外参考光源的像素点数。 根据本专利技术方法的另一实施例，根据光学传感器采集到的图像中的红外参考光源 的属性确定光学传感器相对于红外参考光源的位置的步骤包括根据红外参考光源在图像 中的方位确定光学传感器相对于红外参考光源的方位。 根据本专利技术方法的又一实施例，根据光学传感器采集到的图像中的红外参考光源 的属性确定光学传感器相对于红外参考光源的位置的步骤包括根据图像中红外参考光源 的像素点数确定光学传感器相对于红外参考光源的距离。 根据本专利技术方法的再一实施例，红外参考光源在图像中的方位为红外参考光源 位于图像的上部、下部、左部或右部；根据红外参考光源在图像中的方位确定光学传感器相对于红外参考光源的方位的步骤包括根据红外参考光源在图像中的方位确定光学传感器 相对红外参考光源按与红外参考光源在图像中的方位相反的方向运动。 根据本专利技术方法的再一实施例，根据图像中红外参考光源的像素点数确定光学传 感器相对于红外参考光源的距离的步骤包括根据图像中红外参考光源的像素点数的增减 确定光学传感器靠近或远离红外参考光源。 根据本专利技术方法的再一实施例，在光学传感器接收红外参考光源发射的红外线之 前，该方法还包括通过滤光片对入射到光学传感器的光线进行过滤，以使红外线进入光学 传感器。 本专利技术提供的实现三维定位的方法，通过图像中红外参考光源的属性来确定光学 传感器相对于红外参考光源的位置，不仅实现简单，而且与现有技术相比成本较低，并且能 为相对定位的应用场景(例如，拟真视频)提供良好的定位功能，极大地改善了用户的体 验。 本专利技术要解决的另一技术问题是提供一种实现三维定位的系统，能够以较低的成 本简单易行地实现三维空间的相对定位。 本专利技术还提供了一种实现三维定位的系统，该系统包括图像接收模块，用于接收 光学传感器采集的来自红外参考光源的红外线；图像处理模块，用于根据图像接收模块接 收的图像中的红外参考光源的属性确定光学传感器相对于红外参考光源的位置，以实现光 学传感器的三维相对定位。 根据本专利技术系统的一个实施例，红外参考光源的属性包括红外参考光源的方位和 红外参考光源的像素点数。根据本专利技术系统的另一实施例，图像处理模块包括方位确定单元，用于根据红外参考光源在图像中的方位确定光学传感器相对于红外参考光源的方位；距离确定单元，用于根据图像中红外参考光源的像素点数确定光学传感器相对于红外参考光源的距离。 根据本专利技术系统的又一实施例，以滤光片覆盖光学传感器。 根据本专利技术系统的再一实施例，光学传感器与红外参考光源相向设置。 本专利技术提供的实现三维定位的系统，由图像处理模块根据图像中红外参考光源的属性来确定光学传感器相对于红外参考光源的位置，不仅实现简单，而且与现有技术相比成本较低，并且能为相对定位的应用场景(例如，拟真视频)提供良好的定位功能，极大地改善了用户的体验附图说明 此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分。在附 图中 图1是本专利技术方法的一个实施例的流程示意图。 图2是本专利技术一个应用场景的示意图。 图3是本专利技术方法的再一实施例的流程示意图。 图4是本专利技术系统的一个实施例的结构示意图。 图5是本专利技术系统的又一实施例的结构示意图。具体实施例方式下面参照附图对本专利技术进行更全面的描述，其中说明本专利技术的示例性实施例。本 专利技术的示例性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的不当限定。 目前，红外线定位技术的定位原理是红外线IR(Infrared)标识发射调制的红外 射线，通过安装在室内的光学传感器进行接收与定位。虽然红外线具有相对较高的室内定 位精度，但是由于光线不能穿过障碍物，使得红外射线仅能以视距传播。直线视距和传输距 离较短这两大主要缺点使红外线定位的效果较差。当红外线IR标识放在口袋里或者有墙 壁及其他遮挡物时，该定位方法就不能正常工作，此时需要在每个房间、走廊都安装接收天 线，从而造价较高。因此，红外线定位技术只适用于短距离传播，并且容易被荧光灯或者房 间内的其他灯光所干扰，在精确定位上有局限性。 本专利技术不考虑障碍物并结合上述红外线定位原理提出了一种实现三维定位的方法与系统，该方法和系统可以适用于相对定位的某些应用场景，例如，拟真视频、拟真游戏、虚拟现实、人机交互或家庭娱乐等，这些三维定位的应用一般都在一个房间的有效范围内进行，因此可以有效利用红外线的特性。 图1是本专利技术方法的一个实施例的流程示意图。如图1所示，该实施例可以包括以下步骤 S102，光学传感器接收红外参考光源发射的红外线，该红外参考光源可以是能够 发射红外光的任何发光设备，例如，红外发光LED ; S104，根据光学传感器采集到的图像中的红外参考光源的属性确定光学传感器相 对于红外参考光源的位置，以实现光学传感器的三维相对定位，例如，红外参考光源的属性 可以包括红外参考光源的方位和红外参考光源的像素点数。 在该实施例中，可以将光学传感器安装到诸如手柄等运动装置上，当该运动装置 相对于红外参考光源进行运动时，可以通过运动过程中光学传感器采集到的图像实时地检 测出该运动装置相对于红外参考光源的运动方向，从而简便易行地实现了三维空间的相对 定位。 在本专利技术方法的另一实施例中，根据光学传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现三维定位的方法，其特征在于，所述方法包括：光学传感器接收红外参考光源发射的红外线；根据所述光学传感器采集到的图像中的红外参考光源的属性确定所述光学传感器相对于所述红外参考光源的位置，以实现所述光学传感器的三维相对定位。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：武娟，梁洁，李江崴，陈戈，张路宜，韩晓梅，陈学亮，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]