【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及测量距离，尤其涉及一种掌机的运动轨迹识别方法及系统。
技术介绍
1、现有的掌机运动轨迹识别方法通常依赖于内置的加速度计来获取掌机的加速度数据。这些数据随后通过二次积分计算来推算掌机的位置变化。
2、由于加速度计输出的是加速度信号，需要通过两次积分才能得到位置信息。在这个过程中，每次积分都会引入误差，尤其是当掌机进行长时间或大范围的移动时，这些小误差会逐渐积累并最终导致位置信息的严重失真，仅依靠加速度计数据进行轨迹识别的方法缺乏有效的外部校正机制，无法及时修正由加速度计累积误差引起的偏差。
技术实现思路
1、为了解决上述提出的至少一个技术问题，本专利技术提供一种掌机的运动轨迹识别方法及系统。
2、第一方面，本专利技术提供了一种掌机的运动轨迹识别方法，所述方法包括：
3、在红外相机的成像范围内，设置至少3个不共线的标记点，所述红外相机设置于掌机手柄中；
4、基于预设的采集频率实时采集掌机手柄的加速度数据，检测加速度数据的数值变化率；
5、若数值变化率小于等于预设的瞬时变化率时，根据加速度数据进行二次积分得到当前采集时刻的估算位置偏移量，拟合不同采集时刻的估算位置偏移量，得到掌机手柄轨迹；
6、若数值变化率大于瞬时变化率时，执行标记点校准处理；
7、所述标记点校准处理包括：
8、通过红外相机采集包含至少3个标记点的标记点图像，并通过比对当前时刻与上一时刻的标记点图像，得到标记点偏
9、优选地，所述根据加速度数据进行二次积分得到当前采集时刻的估算位置偏移量之后，还包括对标记点进行更新，具体包括：
10、采集掌机手柄的低频稳定角度数据和高频动态角数据，并采用互补滤波器融合低频稳定角度数据和高频动态角数据，得到掌机姿态角度；
11、根据掌机姿态角度和估算位置偏移量，计算标记点与红外相机的成像范围的内边距，得到标记点内边距；
12、若任一个标记点内边距小于预设的第一内边距阈值，通过红外相机采集新的标记点图像，基于最大的标记点内边距划分得到中心候选区域，选择中心候选区域中对比度最大的像素块替换当前标记点。
13、优选地，所述根据掌机姿态角度和估算位置偏移量，计算标记点与红外相机的成像范围的内边距，得到标记点内边距，包括：
14、将掌机姿态角度和估算位置偏移量输入预设的标记点位置预测算法中，得到标记点估算位置，所述标记点位置预测算法表述为：
15、，
16、，
17、，
18、，
19、，
20、，
21、，
22、，
23、式中，为旋转矩阵，为单位矩阵，为标记点在t1时刻的坐标，为旋转中心的坐标，为标记点从t1时刻到t2时刻的估算位置偏移量，且，为掌机姿态角度，为旋转轴的单位向量，表示将向量转化为对应的反对称矩阵，为标记点相对于旋转中心的位置偏移量，为旋转平移后的坐标，为标记点在t2时刻的坐标；
24、根据标记点估算位置，计算标记点与红外相机的成像范围的内边距，得到标记点内边距。
25、优选地，所述通过红外相机采集新的标记点图像之后，还包括执行所述标记点校准处理。
26、第二方面，本专利技术还提供了一种掌机的运动轨迹识别系统，所述系统包括：
27、标记点设置模块，用于在红外相机的成像范围内，设置至少3个不共线的标记点，所述红外相机设置于掌机手柄中；
28、加速度检测模块，用于基于预设的采集频率实时采集掌机手柄的加速度数据，检测加速度数据的数值变化率；
29、轨迹预测模块，用于若数值变化率小于等于预设的瞬时变化率时，根据加速度数据进行二次积分得到当前采集时刻的估算位置偏移量，拟合不同采集时刻的估算位置偏移量，得到掌机手柄轨迹；
30、轨迹校准模块，用于若数值变化率大于瞬时变化率时，执行标记点校准处理；
31、所述轨迹校准模块包括：
32、标记点偏移量预测单元，用于通过红外相机采集包含至少3个标记点的标记点图像，并通过比对当前时刻与上一时刻的标记点图像，得到标记点偏移量；
33、轨迹校准单元，用于根据标记点偏移量得到掌机手柄的实际偏移量；根据实际偏移量对掌机手柄轨迹进行校准。
34、优选地，所述系统还包括：标记点更新模块，具体包括：
35、姿态角度计算单元，用于采集掌机手柄的低频稳定角度数据和高频动态角数据，并采用互补滤波器融合低频稳定角度数据和高频动态角数据，得到掌机姿态角度；
36、标记点内边距计算单元，用于根据掌机姿态角度和估算位置偏移量，计算标记点与红外相机的成像范围的内边距，得到标记点内边距；
37、标记点更新单元，用于若任一个标记点内边距小于预设的第一内边距阈值，通过红外相机采集新的标记点图像，基于最大的标记点内边距划分得到中心候选区域，选择中心候选区域中对比度最大的像素块替换当前标记点。
38、优选地，所述通过红外相机采集新的标记点图像之后，还包括执行所述标记点校准处理。
39、第三方面，本专利技术还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，当所述处理器执行所述计算机指令时，所述电子设备执行如上述第一方面及其任意一种可能实现的方式的方法。
40、第四方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如上述第一方面及其任意一种可能实现的方式的方法。
41、与现有技术相比，本专利技术的至少能够实现以下一种技术效果：
42、1）本专利技术通过标记点校准处理，可以在快速移动状态下及时修正由加速度计数据积分产生的累积误差，提高轨迹识别的准确性，进一步的，采用至少三个非共线标记点以及红外相机进行辅助定位，即使在复杂环境中也能保持较高的定位精度。
43、2）本专利技术通过融合低频稳定角度数据和高频动态角数据，使用互补滤波器获得准确的掌机姿态角度，进而提高整个系统的稳定性和可靠性，进一步的，通过标记点更新机制，自动替换即将移出成像范围的标记点，确保标记点始终有效，减少了因标记点丢失导致的跟踪失败。
44、3）本专利技术通过标记点位置预测算法计算得到标记点估算位置，可以更快地完成计算过程，尤其是在需要实时反馈的应用场景中，这种算法能够提供更快的响应速度，在游戏或交互式应用中，更快的响应速度意味着更佳的用户体验，玩家的动作能够即时反映在游戏中，提高游戏的真实感和沉浸感，进一步的，标记点位置预测算法计算量较小，对硬件资源的要求较低，相比之下，神经网络不仅需要大量的训练数据，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种掌机的运动轨迹识别方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的掌机的运动轨迹识别方法，其特征在于，所述根据加速度数据进行二次积分得到当前采集时刻的估算位置偏移量之后，还包括对标记点进行更新，具体包括：
3.根据权利要求2所述的掌机的运动轨迹识别方法，其特征在于，所述根据掌机姿态角度和估算位置偏移量，计算标记点与红外相机的成像范围的内边距，得到标记点内边距，包括：
4.根据权利要求2所述的掌机的运动轨迹识别方法，其特征在于，所述通过红外相机采集新的标记点图像之后，还包括执行所述标记点校准处理。
5.一种掌机的运动轨迹识别系统，其特征在于，所述系统包括：
6.根据权利要求5所述的掌机的运动轨迹识别系统，其特征在于，所述系统还包括：标记点更新模块，具体包括：
7.根据权利要求6所述的掌机的运动轨迹识别系统，其特征在于，所述通过红外相机采集新的标记点图像之后，还包括执行所述标记点校准处理。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序代码，所述计算
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行权利要求1至4任一项所述的掌机的运动轨迹识别方法。
...【技术特征摘要】
1.一种掌机的运动轨迹识别方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的掌机的运动轨迹识别方法，其特征在于，所述根据加速度数据进行二次积分得到当前采集时刻的估算位置偏移量之后，还包括对标记点进行更新，具体包括：
3.根据权利要求2所述的掌机的运动轨迹识别方法，其特征在于，所述根据掌机姿态角度和估算位置偏移量，计算标记点与红外相机的成像范围的内边距，得到标记点内边距，包括：
4.根据权利要求2所述的掌机的运动轨迹识别方法，其特征在于，所述通过红外相机采集新的标记点图像之后，还包括执行所述标记点校准处理。
5.一种掌机的运动轨迹识别系统，其特征在于，所述系统包括：
6.根据权利要求5所述的掌机的运动轨...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪谦益，徐力，何松青，袁子寒，
申请(专利权)人：东莞市三奕电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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