[发明专利]一种新型快速视觉定位传感器

说明书

本申请提供一种新型快速视觉定位传感器，其包括：2个以上图像传感器、坐标计算器、收发器、连接线等。首先由该定位传感器中的图像传感器采集定位点的定位图像，并提供全部定位点的二维图像坐标，随后该定位传感器中的坐标计算器根据全部定位点的定位图像坐标，计算获得定位点的三维定位信息，接着该定位传感器中的收发器向上位机发送三维定位信息，最后三维定位信息被上位机接收、并用于确定定位信息对应的定位点的运动轨迹，从而能够仅通过该传感器和上位机实现定位点的运动轨迹的确定和刚体位姿的确定。

技术领域

本发明涉及空间定位技术领域，特别涉及一种新型快速视觉定位传感器。

背景技术

随着科技的迅速发展，人类与计算机类设备交互维度的需求不断增加。在很长时间内，人类与计算机的交互主要是在二维空间内，如平面显示器和鼠标、触控板。使用二维空间描述三维物体会造成使用不便和一定局限，特别是在三维设计和三维娱乐发展的今天，用户无法通过自然的动作交互看到设计中的三维空间。

虚拟现实(virtual reality，VR)的出现，将人类与计算机的交互提升到了三维。人可以在现实的三维空间中使用自己的肢体动作、身体的移动、空间外部输入设备等与计算机进行交互。这就需要对人体关键部位或者空间外部输入设备做三维空间坐标定位。

现有的光学空间定位方案，通过图像信息的级联处理实现大范围的空间定位，即由传感器采集图像信息，由上位机根据传感器采集的图像信息进行计算处理以进行定位并计算用户的肢体或外部输入设备的运动轨迹，但是上位机要处理大量的图像信息，随着级联数量增加，一台上位机还需要处理多台传感器发送的图像信息，上位机计算能力将越来越难以满足需求，导致虚拟现实交互中上位机负担过重，出现交互延时。

综上，现有的三维空间运动轨迹的确定方案中上位机负担过重，导致定位的延时问题。

发明内容

本发明提供一种新型快速视觉定位传感器，以解决现有技术中确定三维运动轨迹时上位机负担过重，导致定位延时的问题。

本发明实施例提供一种新型快速视觉定位的方法，包括：

定位传感器采集若干定位点的定位图像并给出所述定位点的二维图像坐标；

所述定位传感器根据所述二维图像坐标，计算确定所述定位点的三维定位信息；

所述定位传感器向上位机发送所述三维定位信息，所述三维定位信息被所述上位机用于确定所述定位点的运动轨迹和所述定位点所附着的刚体结构的实时空间位置和姿态信息。

可选地，所述定位传感器采集定位点的定位图像，包括：

所述定位传感器通过至少两个图像传感器对所述视野内全部定位点进行拍摄，每一个所述目标定位点对应至少两张定位图像；

每一个图像传感器根据所述定位图像，直接计算确定所述定位图像中的全部定位点的二维图像坐标。

可选地，所述定位传感器计算确定所述定位点的三维定位信息，包括：

所述定位传感器已提前获得由上位机标定计算出并发送得到的全部所述图像传感器的内外参数信息；

所述定位传感器根据全部所述二维图像坐标，结合所述上位机发送得到的所述图像传感器的所述内外参数信息，确定所述定位点和所述二维图像坐标间的匹配关系；

所述定位传感器根据所述定位点和所述二维图像坐标间的匹配关系，结合所述上位机发送得到的所述图像传感器的所述内外参数，计算确定所述定位点的三维坐标。

本发明实施例提供的一种新型快速视觉定位的方法，包括：

上位机接收定位传感器发送的三维定位信息；

所述上位机确定所述三维定位信息对应的定位点的运动轨迹；