[发明专利]控制受控物体进行三维运动的控制方法及装置

权利要求书

1.一种控制受控物体进行三维运动的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

摄像头，用于采集靶标在移动过程中的连续图像；

图像处理单元，用于根据所述摄像头采集的靶标的连续图像计算所述靶标的三维坐标以及所述靶标的移动偏移量；

传输单元，用于将所述图像处理单元计算获得的所述靶标的移动偏移量发送到受控物体的控制模块，以便所述控制模块控制所述受控物体根据所述靶标的移动偏移量移动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像处理单元包括：

识别模块，用于根据所述靶标的物理特征从所述摄像头采集的靶标的每一帧图像中识别出所述靶标；

提取模块，用于根据识别模块识别出的每一帧图像中的靶标，提取所述靶标在所述每一帧图像中的x轴坐标和y轴坐标，以及所述靶标在所述每一帧图像中所占的像素点数；

第一计算模块，用于根据所述提取模块提取出的所述靶标在所述每一帧图像中所占的像素点数，以及所述摄像头的物理参数，计算所述靶标在每一帧图像中的z轴坐标；

第二计算模块，用于根据所述提取模块提取的所述靶标在每一帧图像中的x轴坐标和y轴坐标，以及所述第一计算模块计算出的所述靶标在每一帧图像中的z轴坐标，计算前后两帧图像中靶标的三维坐标的移动偏移量。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

多个红外发光二极管LED，设置于所述摄像头周围，用于照明所述靶标；

其中，所述靶标上贴附有反光材料。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像处理单元为计算机的中央处理器CPU，或者嵌入式装置中的微控制单元MCU，或者所述图像处理单元为图像处理芯片。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述靶标为球体、正方体或正多面体的无源器件。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述受控物体为虚拟空间中的图形图标例，或者物理实例。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述摄像头、所述图像处理单元以及所述传输单元设置于一个接收端设备中，所述传输单元通过所述有线或无线的方式将所述靶标的移动偏移量发送到所述受控物体的控制模块，其中，所述有线的方式包括USB或者直接电连接，所述无线的方式包括蓝牙、红外或微波；或者

所述摄像头、所述图像处理单元以及所述传输单元都设置于计算机中，所述传输单元直接将所述靶标的移动偏移量发送到所述受控物体的控制模块，其中，所述摄像头设置于所述计算机的显示屏幕的边缘，便于拍摄所述靶标的位置，所述传输单元与所述受控物体的控制模块电连接。

8.一种计算机，其特征在于，所述计算机包括权利要求1-7任一项所述的控制受控物体进行三维运动的控制装置，用于控制该计算机中的虚拟空间中的图形图标例进行三维运动。

9.一种接收端设备，其特征在于，所述接收端设备包括权利要求1-7任一项所述的控制受控物体进行三维运动的控制装置，用于控制计算机中的虚拟空间中的图形图标例或者物理实例进行三维运动。

10.一种控制受控物体进行三维运动的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

采集靶标在移动过程中的连续图像；

根据采集到的靶标的连续图像计算所述靶标的三维坐标以及所述靶标的移动偏移量；

将获得的所述靶标的移动偏移量发送到受控物体的控制模块，以便所述控制模块控制所述受控物体根据所述靶标的移动偏移量移动。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，根据采集到的靶标的连续图像计算所述靶标的三维坐标以及所述靶标的移动偏移量，包括：

根据所述靶标的物理特征从所述摄像头采集的靶标的每一帧图像中识别出所述靶标；

提取所述靶标在所述每一帧图像中的x轴坐标和y轴坐标，以及所述靶标在所述每一帧图像中所占的像素点数；

根据所述靶标在所述每一帧图像中所占的像素点数，以及所述摄像头的物理参数，计算所述靶标在每一帧图像中的z轴坐标；

根据所述靶标在每一帧图像中的x轴坐标、y轴坐标以及z轴坐标，计算前后两帧图像中靶标的三维坐标的移动偏移量。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将获得的所述靶标的移动偏移量发送到受控物体的控制模块，包括：

通过有线或无线的方式将所述靶标的移动偏移量发送到所述受控物体的控制模块，其中，有线的方式包括USB或者直接电连接；无线的方式包括蓝牙、红外或者微波。