[发明专利]一种基于模式分类的光学定位方法

摘要

本发明提供了一种基于模式分类的光学定位方法，能够简便、高效地确定扫描信号与发射器的对应关系，实时获得定位结果，提高了跟踪数据的刷新频率。本发明相对于运算量极大的遍历方法，基于模式分类将接收信号与发射信号源的匹配计算进行简化，在级联使用多个发射器时，提高了计算效率，能够将所有可能的计算情况降低到3种坐标组合以下，更多情况下一次就可完成接收信号与发射信号源的匹配，大大减少了运算量和运行时间。另外，本发明的模式分类的模型可以通过离线操作获得，在实际使用时，直接输入数据即可得到输出结果；并且在发射器的相对位置固定时，则可以连续使用。

主权项

1.一种基于模式分类的光学定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，布设HTC–VIVE，其中HTC–VIVE中的所有M个发射器同步发射信号；在HTC–VIVE的跟踪范围内选取接收器采样点，依次对各采样点进行成像，获取其对应的训练数据；其中，采样点对应的训练数据获得方式为：步骤1.1，设立坐标排列组合方式标签：接收器在M个发射器中的图像坐标(u，v)在u方向和v方向的排列组合方式共有种，将每种坐标排列组合方式贴上对应的label标签；步骤1.2，针对各接收器采样点，将接收器采样点在M个发射器中的图像坐标(u，v)按照相同的设定好的规律进行排序，获得其在该排序规律下的label标签，在该排序规律下的图像坐标及其对应标签即为该采样点的训练数据；步骤2，通过分类器对步骤1得到的训练数据进行分类训练，得到分类模型F()；其中分类模型F()的输入为接收器采样点在M个发射器中的图像坐标按步骤1.2所述规律排序得到的图像坐标组合，输出为该图像坐标组合对应步骤1中各个label标签的概率；步骤3，基于步骤2得到的分类模型F()，实现对接收器的定位，包括如下子步骤：步骤3.1，将接收器接收到的其在M个发射器中的图像坐标按步骤1.2所述规律进行排序，得到待检坐标组合，将待检坐标组合输入到分类模型F()中，得到待检坐标组合对应于各种label标签的概率；步骤3.2，按照概率从大到小的顺序依次选出标签所对应的坐标排列组合方式，执行步骤3.3；步骤3.3，计算接收器在选定的发射器坐标组合方式下的理论三维位置；根据得到的接收器的理论三维位置计算接收器理论上在发射器图像坐标系中的坐标；对接收器理论上在发射器图像坐标系中的坐标与接收器在发射器中的实际图像坐标进行对比，如两者误差小于设定阈值，则依据当前的发射器坐标组合方式确定接收器在各个发射器图像坐标系内的图像坐标，完成接收器的跟踪，否则将当前的发射器图像坐标组合方式剔除，然后返回步骤3.2选取新的图像坐标组合方式，重复执行步骤3.3，直至两者误差小于设定阈值。