一种用于检测输入设备的三维位置信息的方法与系统技术方案

本发明专利技术的目的是提供一种用于检测输入设备的三维位置信息的方法与系统。其中，所述输入设备包括至少一个发射光源；由一个摄像头拍摄所述发射光源的成像信息；根据所述成像信息，检测所述发射光源的输入光点；根据所述输入光点的光点属性信息，基于预定的映射关系，获取所述输入设备的三维位置信息。与现有技术相比，本发明专利技术仅通过一个摄像头拍摄发射光源的成像信息，进而获取该发射光源所属输入设备的三维位置信息，降低了系统的硬件成本和计算复杂度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息
，尤其涉及一种用于检测输入设备的三维位置信息的技术。
技术介绍
现有的三维位置检测方法，主要通过两个摄像头拍摄发射光源的成像信息，并根据双目立体视觉算法，计算该发射光源的三维位置信息。并且，双目立体视觉算法仅能计算发射光源的三维平动位置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于检测输入设备的三维位置信息的方法与系统。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于检测输入设备的三维位置信息的方法，其中，所述输入设备包括至少一个发射光源；其中，该方法包括以下步骤:a由一个摄像头拍摄所述发射光源的成像信息；b根据所述成像信息，检测所述发射光源的输入光点；c根据所述输入光点的光点属性信息，基于预定的映射关系，获取所述输入设备的三维位置信息。优选地，所述输入设备的三维位置信息包括所述输入设备的三维转动位置信息。优选地，所述输入光点的光点属性信息包括以下至少任一项:-所述输入光点的形状；-所述输入光点的大小；-所述输入光点的亮度；-所述输入光点的光分布特性；-与所述发射光源的发光模式相对应的属性。根据本专利技术的方法的优选实施例之一，所述步骤c包括根据所述输入光点的光点属性信息，基于预定的拟合曲线，获取所述输入设备的三维位置信息。优选地，所述输入设备的三维位置信息包括所述输入设备的三维平动位置信息，所述预定的拟合曲线包括预定的距离拟合曲线；所述步骤c包括:根据所述输入光点的光点属性信息，基于所述预定的距离拟合曲线，确定所述输入设备相对所述摄像头的距离信息；根据所述距离信息，以及所述输入光点在所述成像信息的二维坐标，获取所述输入设备的三维平动位置信息。根据本专利技术的方法的优选实施例之一，所述步骤c包括根据所述输入光点的光点属性信息，通过查询预定的光点属性样本表，获取所述输入设备的三维位置信息。优选地，所述输入设备的三维位置信息包括所述输入设备的三维平动位置信息，所述预定的光点属性样本表包括预定的光点属性-距离样本表；所述步骤c包括:根据所述输入光点的光点属性信息，基于所述预定的光点属性-距离样本表，确定所述输入设备相对所述摄像头的距离信息；根据所述距离信息，以及所述输入光点在所述成像信息的二维坐标，获取所述输入设备的三维平动位置信息。更优选地，所述步骤c进一步包括:根据所述输入光点的光点属性信息，基于所述预定的光点属性-距离样本表，通过样本内插算法，确定所述距离信息。根据本专利技术的方法的优选实施例之一，所述成像信息包括所述发射光源的多帧图像；所述步骤c包括:通过多帧平均算法，根据所述输入光点的光点属性信息，基于预定的映射关系，获取所述输入设备的三维位置信息。优选地，所述步骤c包括:根据所述多帧图像的每一个中所述输入光点的光点属性信息，通过多帧平均算法，获得平均光点属性信息；根据所述平均光点属性信息，基于预定的映射关系，获取所述输入设备的三维位置信息。优选地，所述步骤c包括:根据所述多帧图像的每一个中所述输入光点的光点属性信息，基于预定的映射关系，获取所述多帧图像中每一个所对应的所述输入设备的参考三维位置信息；根据所述参考三维位置信息，通过多帧平均算法，获得所述输入设备的三维位置信息。根据本专利技术的方法的优选实施例之一，所述成像信息包括所述发射光源在同一时刻的至少两个图像，其中，所述至少两个图像分别属于不同的分辨率等级；所述步骤b包括:根据所述至少两个图像中属于相对低分辨率等级的图像，获取所述输入光点所对应的候选区域；根据所述至少两个图像中属于相对高分辨率等级的图像中的所述候选区域，获取所述输入光点。根据本专利技术的方法的优选实施例之一，所述步骤b包括:根据所述成像信息，获取多个候选光点；按照预定筛选条件，从所述多个候选光点中确定所述输入光点。优选地，所述预定筛选条件包括以下至少任一项:-所述输入光点为指定形状；-所述输入光点为指定颜色；-所述输入光点的大小属于预定范围；-所述输入光点的亮度值最大；-所述输入光点的相应属性与所述发射光源的发光模式相符。根据本专利技术的方法的优选实施例之一，所述输入设备包括多个发射光源；所述步骤b包括:根据所述成像信息，获取所述多个发射光源所对应的输入光点组，其中，所述输入光点组中的每一个输入光点对应所述多个发射光源之一；检测所述输入光点组中的一个或多个输入光点，以用于获取所述多个发射光源中一个或多个的三维位置信息；在所述步骤c之后，该方法还包括根据所述多个发射光源中一个或多个的三维位置信息，确定所述输入设备的三维位置信息。优选地，所述多个发射光源按照预定规则进行配置，所述预定规则包括以下至少任一项:-所述多个发射光源按照不同的光学特性进行配置；-所述多个发射光源按照不同的发光模式进行配置；-所述多个发射光源按照预定的几何结构进行配置。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种用于检测输入设备的三维位置信息的系统，其中，该系统包括输入设备和检测设备，所述输入设备包括至少一个发射光源，所述检测设备包括一个摄像头和至少一个处理装置；所述摄像头用于拍摄所述发射光源的成像信息；其中，所述处理装置用于:-根据所述成像信息，检测所述发射光源的输入光点；-根据所述输入光点的光点属性信息，基于预定的映射关系，获取所述输入设备的三维位置信息。根据本专利技术的系统的优选实施例，所述输入设备包括多个发射光源；所述检测所述发射光源的输入光点的操作包括:-根据所述成像信息，获取所述多个发射光源所对应的输入光点组，其中，所述输入光点组中的每一个输入光点对应所述多个发射光源之一；-检测所述输入光点组中的一个或多个输入光点，以用于获取所述多个发射光源中一个或多个的三维位置信息；其中，所述处理装置还用于:-根据所述多个发射光源中一个或多个的三维位置信息，确定所述输入设备的三维位置信息。与现有技术相比，本专利技术仅通过一个摄像头拍摄发射光源的成像信息，进而获取该发射光源所属输入设备的三维位置信息，降低了系统的硬件成本和计算复杂度。进一步地，本专利技术不仅可以获得输入设备的三维平动位置信息，还可以获得输入设备的三维转动位置信息，提高了输入设备的三维位置检测的准确度和灵敏度。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1示出根据本专利技术一个方面的用于检测输入设备的三维位置信息的系统示意图；图2示出根据本专利技术另一个方面的用于检测输入设备的三维位置信息的方法流程图；图3示出根据本专利技术另一个方面的用于检测输入设备的三维位置信息的方法流程图；图4示出根据本专利技术一个优选实施例的用于检测输入设备的三维位置信息的方法流程图；图5示出根据本专利技术另一个优选实施例的用于检测输入设备的三维位置信息的方法流程图；图6示出根据本专利技术再一个优选实施例的用于检测输入设备的三维位置信息的方法流程图；图7示出根据本专利技术的一个LED光源的成像图示例；图8示出根据本专利技术又一个优选实施例的用于检测输入设备的三维位置信息的方法流程图；图9示出根据本专利技术的输入设备包括4个LED光源的排列方式示意图；图10示出根据本专利技术的输入设备包括3个LED光源的排列方式示意图；图11示出根据本专利技术的输入设备包括3个LED光源的排列方式示意图。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测输入设备的三维位置信息的方法，其中，所述输入设备包括至少一个发射光源；其中，该方法包括以下步骤：a由一个摄像头拍摄所述发射光源的成像信息；b根据所述成像信息，检测所述发射光源的输入光点；c根据所述输入光点的光点属性信息，基于预定的映射关系，获取所述输入设备的三维位置信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李东舸，王玮，
申请(专利权)人：西安智意能电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：