基于圖像識別的姿態(tài)測量裝置自動校正的方法及系統(tǒng)制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術提供一種基于圖像識別的姿態(tài)測量裝置自動校正的方法，包括發(fā)射模塊、接收模塊、處理模塊，所述發(fā)射模塊包括姿態(tài)測量裝置和發(fā)射裝置，所述發(fā)射裝置可以發(fā)射激光面，所述接收模塊包括光感應裝置，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明專利技術利用發(fā)射裝置發(fā)射激光面而接收模塊接收不同特征光信號的方式，調整x軸、y軸、z軸角度零點的位置，降低了姿態(tài)測量裝置的誤差累積帶來的影響，減少了使用者的不適應感并增加了沉浸感，對于體感操作和虛擬現(xiàn)實有較大的意義。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及姿態(tài)測量領域，更具體地說，涉及一種基于圖像識別的姿態(tài)測量裝置自動校正的方法及系統(tǒng)。
技術介紹
姿態(tài)測量一般采用姿態(tài)測量裝置來測量角度信息，姿態(tài)測量裝置的類型很多，利用三軸地磁解耦和三軸加速度計，受外力加速度影響很大，在運動/振動等環(huán)境中，輸出方向角誤差較大,此外地磁傳感器有缺點，它的絕對參照物是地磁場的磁力線,地磁的特點是使用范圍大，但強度較低，約零點幾高斯，非常容易受到其它磁體的干擾。陀螺儀輸出角速度，是瞬時量，角速度在姿態(tài)平衡上是不能直接使用，需要角速度與時間積分計算角度，得到的角度變化量與初始角度相加，就得到目標角度，其中積分時間Dt越小，輸出角度越精確,但陀螺儀的原理決定了它的測量基準是自身，并沒有系統(tǒng)外的絕對參照物，加上Dt是不可能無限小,所以積分的累積誤差會隨著時間流逝迅速增加，最終導致輸出角度與實際不符。
技術實現(xiàn)思路
為了解決當前姿態(tài)測量裝置累計誤差影響角度測量的缺陷，本專利技術提供一種可以消除累計誤差的基于圖像識別的姿態(tài)測量裝置自動校正的方法及系統(tǒng)。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種基于圖像識別的姿態(tài)測量裝置自動校正的方法，包括發(fā)射模塊、接收模塊、處理模塊，所述發(fā)射模塊包括姿態(tài)測量裝置和發(fā)射裝置，所述發(fā)射裝置包括橫向面激光發(fā)射器和縱向面激光發(fā)射器，所述橫向面激光發(fā)射器和所述縱向面激光發(fā)射器可以發(fā)射平行激光面，所述接收模塊包括接收裝置和圖像處理器，所述姿態(tài)測量裝置通過以下步驟進行自動校正：S1：所述發(fā)射裝置發(fā)射激光面，所述接收裝置接收激光影像；S2：所述圖像處理器處理接收到的激光影像，并根據(jù)處理結果判斷是否傳遞校正信號到所述處理模塊以及傳遞何種校正信號到所述處理模塊；S3：所述處理模塊根據(jù)接收到的校正信號對所述姿態(tài)測量裝置進行校正操作。優(yōu)選地，所述橫向面激光發(fā)射器和所述縱向面激光發(fā)射器發(fā)射的面激光在所述布幕上形成橫向激光影像和縱向激光影像。優(yōu)選地，所述圖像處理器檢測所述攝像裝置拍攝的所述布幕的圖片中所述橫向激光影像和所述縱向激光影像的長度，當所述橫向激光影像或所述縱向激光影像的長度不等于標準長度時，所述接收模塊不發(fā)送校正信息到所述處理模塊。優(yōu)選地，所述接收模塊包括圖像處理器，所述攝像裝置拍攝所述布幕的圖像并將拍攝的圖像信息傳遞到所述圖像處理器，所述圖像處理器檢測所述圖像信息中所述橫向激光影像和所述縱向激光影像的長度，并檢測所述縱向激光影像與豎直方向所成的角度，當所述橫向激光影像和所述縱向激光影像的長度等于標準長度，且所述縱向激光影像與豎直方向所成的角度為θ時，所述接收模塊發(fā)送x軸角度為θ、y軸角度為0、z軸角度為0的校正信息到所述處理模塊。提供一種基于圖像識別的姿態(tài)測量裝置自動校正系統(tǒng)，所述發(fā)射模塊包括發(fā)射端無線傳輸模塊，所述處理模塊包括處理端無線傳輸模塊，所述發(fā)射端無線傳輸模塊和所述處理端無線傳輸模塊之間可以通過無線傳輸?shù)姆绞絺鬟f信息。優(yōu)選地，所述接收模塊包括布幕攝像模組，所述布幕攝像模組包括布幕和攝像裝置，所述攝像裝置可以拍攝所述布幕的圖案。優(yōu)選地，所述發(fā)射模塊包括發(fā)射端嵌入式控制模塊，所述發(fā)射端嵌入式控制模塊可以接收所述姿態(tài)測量裝置傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)傳遞到所述處理模塊。優(yōu)選地，所述攝像裝置設置在所述布幕的背面并可以拍攝所述布幕的圖案。優(yōu)選地，所述橫向面激光發(fā)射器和所述縱向面激光發(fā)射器發(fā)射的激光面相互垂直。與現(xiàn)有技術相比，本專利技術利用發(fā)射裝置發(fā)射激光面而接收模塊接收不同特征光信號的方式，調整x軸、y軸、z軸角度零點的位置，降低了姿態(tài)測量裝置的誤差累積帶來的影響，減少了使用者的不適應感并增加了沉浸感，對于體感操作和虛擬現(xiàn)實有較大的意義。相對于手動重置姿態(tài)檢測裝置的零點，本專利技術姿態(tài)測量裝置自動校正的方法和系統(tǒng)調整更加自然和精確，一方面防止了使用者憑“感覺”調零帶來的誤差，另一方面使使用者在使用過程中自然和不自覺地調零，增加了沉浸感，也減少了刻意調整的生硬，增加了游戲性，提升了體驗效果。利用布幕和攝像裝置的設置，實現(xiàn)了通過激光影像來判斷發(fā)射模塊姿態(tài)的方法，也使本專利技術的姿態(tài)調零得以實現(xiàn)。通過設置x軸、y軸、z軸的零點位置來對應激光面的照射角度，從而對應發(fā)射模塊的姿態(tài)的方法，建立了較為簡便的姿態(tài)識別規(guī)則，更方便使用光感應校正姿態(tài)。附圖說明下面將結合附圖及實施例對本專利技術作進一步說明，附圖中：圖1是本專利技術基于圖像識別的姿態(tài)測量裝置自動校正的系統(tǒng)模塊示意圖；圖2是以手柄為示例的發(fā)射模塊示意圖；圖3是以布幕攝像模組為示例的接收裝置示意圖；圖4是布幕攝像模組校正x軸、y軸、z軸示意圖之一；圖5是布幕攝像模組校正x軸、y軸、z軸示意圖之二；圖6是布幕攝像模組不發(fā)出校正指令示意圖之一；圖7是布幕攝像模組不發(fā)出校正指令示意圖之二；圖8是本專利技術基于圖像識別的姿態(tài)測量裝置自動校正的系統(tǒng)工作流程示意圖。具體實施方式為了解決當前姿態(tài)測量裝置累計誤差影響角度測量的缺陷，本專利技術提供一種可以消除累計誤差的基于圖像識別的姿態(tài)測量裝置自動校正的方法及系統(tǒng)。為了對本專利技術的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本專利技術的具體實施方式。請參閱圖1，本專利技術基于圖像識別的姿態(tài)測量裝置自動校正系統(tǒng)包括接收模塊1、發(fā)射模塊2和處理模塊3。接收模塊1包括接收裝置11、接收端嵌入式控制模塊13、圖像處理器12，接收裝置11和接收端嵌入式控制模塊13電性連接。發(fā)射模塊2包括發(fā)射裝置21、發(fā)射端嵌入式控制模塊22、姿態(tài)測量裝置23、電源模塊24、操作裝置27和發(fā)射端無線傳輸模塊29，其中，發(fā)射端嵌入式控制模塊22與電源模塊24電性連接，發(fā)射端嵌入式控制模塊22與電源模塊24分別與發(fā)射裝置21、姿態(tài)測量裝置23、操作裝置27和發(fā)射端無線傳輸模塊29電性連接。處理模塊3包括處理端無線傳輸模塊31和運算處理器33，處理端無線傳輸模塊31和運算處理器33電性連接，運算處理器33與接收端嵌入式控制模塊13電性連接，處理端無線傳輸模塊31可以與發(fā)射端無線傳輸模塊29通過無線連接的方式傳遞信息。接收裝置11主要用于接收發(fā)射裝置21發(fā)射的光線，并將接收到的光線信息傳遞到接收端嵌入式控制模塊13進行處理，接收端嵌入式控制模塊13可以將其處理的結果發(fā)送到運算處理器33進行進一步處理。姿態(tài)測量裝置23可以測量發(fā)射模塊2在空間的姿態(tài)和角度信息，操作裝置27可以由使用者操作并發(fā)出命令信息，姿態(tài)測量裝置23測得的相關數(shù)據(jù)以及操作裝置27發(fā)出的命令信息可以通過電信號的方式傳遞到發(fā)射端嵌入式控制模塊22，發(fā)射端嵌入式控制模塊22可以將上述信息通過發(fā)射端無線傳輸模塊29傳遞到處理端無線傳輸模塊31，處理端無線傳輸模塊31可以將接收到的數(shù)據(jù)通過電信號的方式傳遞到運算處理器33進行處理。請參閱圖2，圖2示例性地示出了以手柄201為第一實施例的發(fā)射模塊2，在該實施例中，手柄201的頂端為圓形平面2011，手柄201的幾何軸心L1通過圓形平面2011的圓心并垂直于圓形平面2011，發(fā)射裝置21包括橫向面激光發(fā)射器211和縱向面激光發(fā)射器212，橫向面激光發(fā)射器211和縱向面激光發(fā)射器212呈“T”字形排列，橫向面激光發(fā)射器211和縱向面激光發(fā)射器212均可以發(fā)射寬度為d的平行激光面，橫向面激光發(fā)射器211和縱向面激光發(fā)射器212發(fā)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種基于圖像識別的姿態(tài)測量裝置自動校正的方法，其特征在于，包括發(fā)射模塊、接收模塊、處理模塊，所述發(fā)射模塊包括姿態(tài)測量裝置和發(fā)射裝置，所述發(fā)射裝置包括橫向面激光發(fā)射器和縱向面激光發(fā)射器，所述橫向面激光發(fā)射器和所述縱向面激光發(fā)射器可以發(fā)射平行激光面，所述接收模塊包括接收裝置和圖像處理器，所述姿態(tài)測量裝置通過以下步驟進行自動校正：S1：所述發(fā)射裝置發(fā)射激光面，所述接收裝置接收激光影像；S2：所述圖像處理器處理接收到的激光影像，并根據(jù)處理結果判斷是否傳遞校正信號到所述處理模塊以及傳遞何種校正信號到所述處理模塊；S3：所述處理模塊根據(jù)接收到的校正信號對所述姿態(tài)測量裝置進行校正操作。

【技術特征摘要】
1.一種基于圖像識別的姿態(tài)測量裝置自動校正的方法，其特征在于，包括發(fā)射模塊、接收模塊、處理模塊，所述發(fā)射模塊包括姿態(tài)測量裝置和發(fā)射裝置，所述發(fā)射裝置包括橫向面激光發(fā)射器和縱向面激光發(fā)射器，所述橫向面激光發(fā)射器和所述縱向面激光發(fā)射器可以發(fā)射平行激光面，所述接收模塊包括接收裝置和圖像處理器，所述姿態(tài)測量裝置通過以下步驟進行自動校正：S1：所述發(fā)射裝置發(fā)射激光面，所述接收裝置接收激光影像；S2：所述圖像處理器處理接收到的激光影像，并根據(jù)處理結果判斷是否傳遞校正信號到所述處理模塊以及傳遞何種校正信號到所述處理模塊；S3：所述處理模塊根據(jù)接收到的校正信號對所述姿態(tài)測量裝置進行校正操作。2.根據(jù)權利要求1所述的基于圖像識別的姿態(tài)測量裝置自動校正的方法，其特征在于，所述橫向面激光發(fā)射器和所述縱向面激光發(fā)射器發(fā)射的面激光在布幕上形成橫向激光影像和縱向激光影像。3.根據(jù)權利要求2所述的基于圖像識別的姿態(tài)測量裝置自動校正的方法，其特征在于，所述圖像處理器檢測所述攝像裝置拍攝的所述布幕的圖片中所述橫向激光影像和所述縱向激光影像的長度，當所述橫向激光影像或所述縱向激光影像的長度不等于標準長度時，所述接收模塊不發(fā)送校正信息到所述處理模塊。4.根據(jù)權利要求3所述的基于圖像識別的姿態(tài)測量裝置自動校正的方法，其特征在于，所述接收模塊包括圖像處理器，所述攝像裝置拍攝所述布幕的圖像并將拍攝的圖像信息傳遞到所述圖像處理器，所述圖...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：裴東，
申請(專利權)人：深圳市虛擬現(xiàn)實科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44