[发明专利]一种定位刚体的方法、装置和系统

说明书

本发明公开了一种定位刚体的方法、装置和系统。该方法包括：接收双目红外摄像头模组采集的红外发光体的红外图像；接收惯性测量单元IMU采集的姿态信息；其中，红外发光体和IMU设置在待定位刚体上；依据红外图像中的与红外发光体对应的红外发光点的位置，确定红外发光体在全局坐标系的三维位置坐标，将三维位置坐标作为待定位刚体的移动自由度；依据姿态信息确定待定位刚体在全局坐标系的转动自由度；其中，依据移动自由度和转动自由度定位待定位刚体。待定位刚体上的红外发光体为一个。可见，本方案适用于小体积的待定位刚体，且有利于实现多个待定位刚体的定位；利用红外发光体和IMU实现，定位成本低，定位精度较高。

技术领域

本发明涉及定位技术领域，特别涉及一种定位刚体的方法、装置和系统。

背景技术

定位技术被广泛应用于虚拟现实、增强现实、动作捕捉等领域，是人机交互的重要组成部分。其中，光学定位以其高精度、低成本、高刷新率等优点成为室内定位领域中被最广泛应用的技术。

目前定位方案包括激光光塔定位、多摄像头多光点定位、双目红绿蓝色彩模式(Red Green blue color model，简称为RGB)摄像头定位等。但是，上述定位方案不能同时解决定位成本高、定位精度不足、无法适用小体积物体等问题。

发明内容

鉴于现有技术定位方案不能同时解决定位成为高、定位精度不足、无法适用小体积物体等问题，提出了本发明的一种定位刚体的方法、装置和系统，以便解决或至少部分地解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种定位刚体的方法，所述方法包括：

接收双目红外摄像头模组采集的红外发光体的红外图像；

接收惯性测量单元IMU采集的姿态信息；其中，所述红外发光体和所述IMU设置在待定位刚体上；

依据所述红外图像中的与所述红外发光体对应的红外发光点的位置，确定所述红外发光体在全局坐标系的三维位置坐标，将所述三维位置坐标作为所述待定位刚体的移动自由度；

依据所述姿态信息确定所述待定位刚体在所述全局坐标系的转动自由度；其中，依据所述移动自由度和所述转动自由度定位所述待定位刚体。

根据本发明的另一个方面，提供了一种定位刚体的装置，所述装置包括：

接收单元，用于接收双目红外摄像头模组采集的红外发光体的红外图像；接收惯性测量单元IMU采集的姿态信息；其中，所述红外发光体和所述IMU设置在待定位刚体上；

移动自由度确定单元，用于依据所述红外图像中的与所述红外发光体对应的红外发光点的位置，确定所述红外发光体在全局坐标系的三维位置坐标，将所述三维位置坐标作为所述待定位刚体的移动自由度；

转动自由度确定单元，用于依据所述姿态信息计算所述待定位刚体在全局坐标系的转动自由度；

定位单元，用于使用所述移动自由度和所述转动自由度定位所述待定位刚体。

根据本发明的又一个方面，提供了定位刚体的系统，所述系统包括：置于待定位刚体上的定位模块、外置于所述待定位刚体的双目红外摄像头模组、如前所述定位刚体的装置；

所述定位模块包括一红外发光体、一惯性测量单元IMU；

所述定位模块和所述双目红外摄像头模组有线或无线连接所述定位刚体的装置。