[发明专利]一种高精度虚拟现实定位系统

说明书

本发明提供了一种高精度虚拟现实定位系统。该系统包括头戴定位单元，手柄定位单元和墙面或地面定位点单元；本发明的实施方式还提供了一种虚拟现实定位系统，包括：空间定位校准方法，空间定位实施方法和虚拟交互空间定位方法；本发明相比于现有技术设备，可以更加快速的定位虚拟现实设备佩戴者的空间位置，并且可以在广阔的空间中准确的定位位置信息；该系统结构简单，操作便利是一种低成本高效能的虚拟现实空间定位技术；该方法还结合虚拟现实交互系统，能够给使用设备者带来全新的虚拟现实交互体验。

技术领域

本发明涉及虚拟现实空间定位和虚拟现实交互技术领域，尤其涉及一种高精度虚拟现实定位系统。

背景技术

随着时代的发展和科技的进步，消费级产品不断推出，虚拟现实成为广受关注的发展热点。虚拟现实技术利用电脑或其他智能计算设备模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供用户关于视觉，听觉，触觉等感官的模拟，让用户如同身临其境一般。其中虚拟现实设备主要目的是为了让人在虚拟的环境中有真实的感观。所以虚拟现实装置就需要知道使用设备者的人眼位置信息及运动信息，例如在空间内的相对位置和方向等。

发明内容

目前行业类的虚拟现实定位技术主要使用红外光学定位、激光定位及可见光定位。红外光学定位利用多个红外发射摄像头对室内定位空间进行覆盖，定位精度非常高，范围大但是需要多个高帧率摄像头成本非常高昂；激光定位利用定位光塔和被定位物体上的多个激光感应接收器计算激光角度差定位，定位精度高范围广但是设备结构复杂成本较高；可见光定位利用摄像头拍摄追踪点的主动可见光，定位精度低范围狭窄但是成本低廉。

本发明实施例所要解决的技术问题在于，克服现有的虚拟现实系统空间定位的诸多问题提供一种定位速度快，定位范围广的低成本高精度虚拟现实定位及交互系统。

如上所述，实现一种低成本高精度虚拟现实定位及交互系统，所述系统包括：

本发明是模拟人类定位，由三个部分组成，头戴定位单元，手柄定位单元，墙面或地面定位点单元。

其中，所述头戴定位单元包括电源、两个全局快门高速摄像头、中央处理器、重力方向陀螺仪三合一传感器，存储器和无线信号接收器。

优选的，两个全局快门高速摄像头具有带波长850纳米可进光滤光片，能够1秒拍摄120帧以上图片。

优选的，全局快门高速摄像头采用MIPI（Mobile Industry ProcessorInterface，移动产业处理器接口）连接中央处理器，相比于传统USB接口拥有更高的带宽，全局快门高速摄像头可以把信息处理完后直接把空间位置信息传给电脑等设备。

其中，所述手柄定位单元包括电源、无线信号发射器，重力方向陀螺仪三合一传感器和发光二级管。

优选的，发光二级管的波长为850纳米并且可以1秒闪烁120次。

其中，所述墙面或地面定位点单元包括电源和发光二级管。

优选的，发光二级管的波长为850纳米并且保持长亮。

本发明的实施方式还提供了一种虚拟现实定位系统，包括：空间定位校准方法，空间定位实施方法和虚拟交互空间定位方法。

其中，所述空间定位校准方法为将头戴定位单元放到空间中心点的居中位置，让摄像头分别每次垂直于周围空间四个面并依次记录当前面的数据完成校准。

优选的，头戴定位单元记录当前面的数据流程是：头戴定位单元通过双摄像头并及通过中央处理器计算出每个光点到头戴定位单元的两个摄像头中心点的距离，和每个光点在摄像头上成像数据上的位置数据；头戴定位单元通过重力方向陀螺仪三合一传感器获取当前头戴定位单元的姿态和方向信息；最后把光点的距离、位置数据，头戴定位单元的姿态和方向信息保存到存储器中。