基于無載波通信技術的VR場景定位系統技術方案

本實用新型專利技術公開了基于無載波通信技術的VR場景定位系統，包括VR眼鏡，所述VR眼鏡的正面為矩形，在VR眼鏡的正面、頂面、底面以及兩個相對的側面均設置有一個定位探頭，所述頂面、底面以及兩個相對的側面的定位探頭的中心點位于同一平面且關于正面的定位探頭的中心點成中心對稱，每個定位探頭的中心軸線均與其所在VR眼鏡的端面垂直，且定位探頭的探測面均背離VR眼鏡；每個定位探頭均包括圖像采集頭和超聲波探頭，所述圖像采集頭和超聲波探頭均與VR眼鏡內的虛擬現實處理系統連接。本實用新型專利技術解決了現有的VR眼鏡存在定位系統復雜，成本較高，使用時空間方向感知較差的問題。

VR scene positioning system based on carrier free communication technology

The utility model discloses VR scene positioning system of carrier communication technology based on VR, including the front side of the glasses, VR glasses is rectangular, positive, VR glasses in the top surface and the bottom surface and two opposite sides are provided with a positioning probe. The center point of the top surface and the bottom the positioning surface and two opposite sides of the probe in the same plane and positioning of the positive probe into the center of symmetry, the central axis of the end surface of each positioning probe and the VR glasses are vertical, and the orientation of the probe detection surface deviated from VR glasses; each positioning probe includes image acquisition head and ultrasonic probe connected to the image acquisition head and ultrasonic probe and VR virtual reality glasses in processing system. The utility model solves the problems of the existing VR glasses with complex positioning system, high cost and poor spatial direction perception in use.

【技術實現步驟摘要】
基于無載波通信技術的VR場景定位系統
本技術涉及虛擬現實和增強現實技術，具體涉及基于無載波通信技術的VR場景定位系統。
技術介紹
虛擬現實(VR)或增強現實(AR)技術(本技術統稱為VR技術)，就是通過計算機技術以及各類傳感器技術在特定范圍內產生出在視覺、聽覺、觸覺的虛擬環境或在真實環境上進行疊加效果疊加。在VR系統中，很多應用場景會涉及到室內空間定位，利用室內空間定位技術可以實現真實世界與虛擬世界的更好互動。但是，目前現有的室內空間定位技術主要是在人體上布置反光點，通過在場景外圍布置多個攝像頭采集這些反光點的圖像，然后通過圖像處理的方法確定空間位置關系。這種定位方式需要架設多個攝像頭，成本高并且布置繁瑣，同時人體在活動過程中會出現反光點被遮擋等情況而影響定位，準確性不高。另外，在人佩戴VR設備時，特別是進行游戲時，對實際空間的感知力較差，時常出現頭暈問題。
技術實現思路
本技術的目的在于提供基于無載波通信技術的VR場景定位系統，解決現有的VR眼鏡存在定位系統復雜，成本較高，使用時空間方向感知較差的問題。本技術通過下述技術方案實現：基于無載波通信技術的VR場景定位系統，包括VR眼鏡，所述VR眼鏡的正面為矩形，在VR眼鏡的正面、頂面、底面以及兩個相對的側面均設置有一個定位探頭，所述頂面、底面以及兩個相對的側面的定位探頭的中心點位于同一平面且關于正面的定位探頭的中心點成中心對稱，每個定位探頭的中心軸線均與其所在VR眼鏡的端面垂直，且定位探頭的探測面均背離VR眼鏡；每個定位探頭均包括圖像采集頭和超聲波探頭，所述圖像采集頭和超聲波探頭均與VR眼鏡內的虛擬現實處理系統連接。進一步的，本技術設計了一種定位系統，在VR眼鏡的基礎上安裝定位探頭，分別位于VR眼鏡的正面、左側面、右側面、頂面和底面，每個定位探頭包括圖像采集頭和超聲波探頭，這樣定位探頭可實現在室內同時對5個面的圖像進行探測。定位的原理是：在虛擬現實系統中，需要通過定位跟蹤人體在真實世界中的活動軌跡，使得虛擬世界中的人體模型也按照這個軌跡移動，來實現在虛擬現實系統中的空間定位，達到真實世界中的人體和虛擬世界中的人體模型同步；本技術利用圖像采集頭采集室內各個方向的圖像信息、超聲波探頭探測人體正對相對各個墻面之間的距離，由于室內空間大小是一定的，隨著人體的移動，圖像信息在虛擬現實處理系統中就表現為焦距的放大或縮小，超聲波距離信息就表現為人相對墻面的距離的縮短或延長，以此實現虛擬現實系統中的空間定位。相比現有技術中在人體上布置反光點的方式，本技術結構更加簡單，需要的圖像采集探頭的數量較少，安裝成本較低。超聲波探頭可探測人與每個墻面之間的距離信息，并由虛擬現實處理系統對距離信息進行處理，然后傳遞給VR眼鏡佩戴者，使人在使用過程中仍可以保持對所在空間的認知，分清室內各個方向，可有效避免空間方向感知較差導致頭暈的問題。在圖像采集頭與虛擬現實處理系統之間還設置有初始化圖像采集處理模塊和連續圖像處理模塊，其中：初始化圖像采集處理模塊：接收圖像采集頭傳輸的圖像信息，發送圖像信息以及圖像與圖像所對應的實物之間的空間比例數值關系到虛擬現實處理系統；連續圖像處理模塊：接收圖像采集頭傳輸的圖像信息，經過處理后發送人體位移信息到虛擬現實處理系統。進一步的，初始化圖像采集處理模塊采用初始化圖像參照圖案或激光測距儀，通過圖像采集頭采集圖像并獲取圖像采集頭采集的圖像與圖像所對應的實物之間的空間比例數值關系；連續圖像處理模塊通過在人體移動過程中對連續采集得到的圖像進行圖像處理，計算得到圖像采集頭在其軸向方向的移動和在垂直于軸向的平面的移動距離和方向，獲得人體的位移，由此實現虛擬現實系統中的空間定位。本技術與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：本技術基于無載波通信技術的VR場景定位系統，在VR眼鏡的正面、左側面、右側面、頂面和底面安裝定位探頭，每個定位探頭包括圖像采集頭和超聲波探頭，以此實現在室內同時對5個面的圖像以及人與墻面之間的距離進行探測，使人在使用過程中仍可以保持對所在空間的認知，分清室內各個方向，可有效避免空間方向感知較差導致頭暈的問題，并且整個系統結構簡單，成本較低。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本技術實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本技術實施例的限定。在附圖中：圖1為本技術定位探頭在VR眼鏡上的安裝示意圖；圖2為本技術電子控制結構示意圖。附圖中標記及對應的零部件名稱：1-VR眼鏡，2-圖像采集頭，3-超聲波探頭。具體實施方式為使本技術的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本技術作進一步的詳細說明，本技術的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本技術，并不作為對本技術的限定。實施例如圖1～2所示，本技術基于無載波通信技術的VR場景定位系統，包括VR眼鏡1，所述VR眼鏡1的正面為矩形，在VR眼鏡1的正面、頂面、底面以及兩個相對的側面均設置有一個定位探頭，所述頂面、底面以及兩個相對的側面的定位探頭的中心點位于同一平面且關于正面的定位探頭的中心點成中心對稱，每個定位探頭的中心軸線均與其所在VR眼鏡1的端面垂直，且定位探頭的探測面均背離VR眼鏡1；每個定位探頭均包括圖像采集頭2和超聲波探頭3，所述圖像采集頭2和超聲波探頭3均與VR眼鏡1內的虛擬現實處理系統連接。在圖像采集頭2與虛擬現實處理系統之間還設置有初始化圖像采集處理模塊和連續圖像處理模塊，其中：初始化圖像采集處理模塊：接收圖像采集頭2傳輸的圖像信息，發送圖像信息以及圖像與圖像所對應的實物之間的空間比例數值關系到虛擬現實處理系統；連續圖像處理模塊：接收圖像采集頭2傳輸的圖像信息，經過處理后發送人體位移信息到虛擬現實處理系統。本技術的定位過程：利用圖像采集頭2采集室內各個方向的圖像信息、超聲波探頭3探測人體正對相對各個墻面之間的距離，由于室內空間大小是一定的，隨著人體的移動，圖像信息在虛擬現實處理系統中就表現為焦距的放大或縮小，超聲波距離信息就表現為人相對墻面的距離的縮短或延長，以此實現虛擬現實系統中的空間定位。以上所述的具體實施方式，對本技術的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本技術的具體實施方式而已，并不用于限定本技術的保護范圍，凡在本技術的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于無載波通信技術的VR場景定位系統，包括VR眼鏡(1)，其特征在于，所述VR眼鏡(1)的正面為矩形，在VR眼鏡(1)的正面、頂面、底面以及兩個相對的側面均設置有一個定位探頭，所述頂面、底面以及兩個相對的側面的定位探頭的中心點位于同一平面且關于正面的定位探頭的中心點成中心對稱，每個定位探頭的中心軸線均與其所在VR眼鏡(1)的端面垂直，且定位探頭的探測面均背離VR眼鏡(1)；每個定位探頭均包括圖像采集頭(2)和超聲波探頭(3)，所述圖像采集頭(2)和超聲波探頭(3)均與VR眼鏡(1)內的虛擬現實處理系統連接。

【技術特征摘要】
1.基于無載波通信技術的VR場景定位系統，包括VR眼鏡(1)，其特征在于，所述VR眼鏡(1)的正面為矩形，在VR眼鏡(1)的正面、頂面、底面以及兩個相對的側面均設置有一個定位探頭，所述頂面、底面以及兩個相對的側面的定位探頭的中心點位于同一平面且關于正面的定位探頭的中心點成中心對稱，每個定位探頭的中心軸線均與其所在VR眼鏡(1)的端面垂直，且定位探頭的探測面均背離VR眼鏡(1)；每個定位探頭均包括圖像采集頭(2)和超聲波探頭(3)，所述圖像采集頭(2)和超聲波...

【專利技術屬性】
技術研發人員：丁高龍，
申請(專利權)人：四川數字工匠科技有限公司，
類型：新型
國別省市：四川,51