[发明专利]一种基于超声波的虚拟现实跟踪方法及系统

权利要求书

1.一种基于超声波的虚拟现实跟踪方法，其特征在于，所述虚拟现实跟踪方法包括以下步骤：

S1、利用头戴式VR设备接收超声波数据流信息；

S2、对接收到的超声波数据流信息进行数据净化处理；

S3、利用相位变化估算出相对路径和初始位置信息；

S4、根据相对路径和初始位置信息估算出二维下路径变化的运动轨迹并输出；

所述步骤S3中还包括以下步骤：

S31、利用线性回归法去除目标移动中的多余反射数据流信息；

S32、利用相位变化及多普勒频移计算出目标移动的方向和路径的相对距离；

S33、在不同频率下对相位变化运用反傅里叶变化计算出路径到达时间的功率时延谱，功率时延谱的计算公式为：其中，k代表频率个数，H_p(k,t)代表麦克风接收到的超声信号；

S34、根据功率时延谱中的能量分别估算目标移动反射信号的初始位置信息。

2.根据权利要求1所述的虚拟现实跟踪方法，其特征在于，所述步骤S2中还包括以下步骤：

S21、对接收到的超声波数据流信息进行降噪处理移除干扰点；

S22、对接收到的超声波数据流信息进行滤波处理滤除高频信号。

3.根据权利要求2所述的虚拟现实跟踪方法，其特征在于，所述步骤S1中还包括以下步骤：S11、头戴式VR设备发射出预先定义的超声波数据流信息。

4.根据权利要求1-3任一项所述的虚拟现实跟踪方法，其特征在于，所述头戴式VR设备中镶嵌有一个扬声器和两个以上的麦克风，所述头戴式VR设备发出的超声波频率在17000Hz以上；对接收的超声波数据流信号进行处理的是中心服务器或智能处理终端。

5.一种基于超声波的虚拟现实跟踪系统，其特征在于，所述虚拟现实跟踪系统包括

数据接收模块，用于利用头戴式VR设备接收超声波数据流信息；

净化处理模块，用于对接收到的超声波数据流信息进行数据净化处理；

距离计算模块，用于利用相位变化估算出相对路径和初始位置信息；

轨迹计算输出模块，用于根据相对路径和初始位置信息估算出二维下路径变化的运动轨迹并输出；

所述距离计算模块中还包括

多径效应消除单元，用于利用线性回归法去除目标移动中的多余反射数据流信息；

相对距离计算单元，用于利用相位变化及多普勒频移计算出目标移动的方向和路径的相对距离；

功率时延谱获取单元，用于在不同频率下对相位变化运用反傅里叶变化计算出路径到达时间的功率时延谱，功 率时延谱的计算公式为：其中，k代表频率个数，H_p(k,t)代表麦克风接收到的超声信号；

初始位置获取单元，用于根据功率时延谱中的能量分别估算目标移动反射信号的初始位置信息。

6.根据权利要求5所述的虚拟现实跟踪系统，其特征在于，所述净化处理模块中还包括

降噪单元，用于对接收到的超声波数据流信息进行降噪处理移除干扰点；

滤波单元，用于对接收到的超声波数据流信息进行滤波处理滤除高频信号。

7.根据权利要求6所述的虚拟现实跟踪系统，其特征在于，所述数据接收模块中还包括

发射单元，用于头戴式VR设备发射出预先定义的超声波数据流信息。

8.根据权利要求5-7任一项所述的虚拟现实跟踪系统，其特征在于，所述头戴式VR设备中镶嵌有一个扬声器和两个以上的麦克风，所述头戴式VR设备发出的超声波频率在17000Hz以上；对接收的超声波数据流信号进行处理的是中心服务器或智能处理终端。