[发明专利]虚拟坐标系的构建方法、装置、终端设备及可读存储介质

说明书

本发明公开了一种虚拟坐标系的构建方法、装置、终端设备及可读存储介质。本发明在构建虚拟坐标系时，通过确定图像传感器采集到的关于标记杆的成像图片中所述标记杆上第一标记点的第一坐标和第二标记点的第二坐标，然后根据第一坐标和第二坐标构建视觉传感器视角的第一坐标系，并根据从显示屏处获取的标记杆在显示屏上多个垂直接触位置的第三坐标构建显示屏视角的第二坐标系，接着根据单应性变换原理，计算第一坐标系与第二坐标系在三维空间中的相对关系，最后根据计算所得的相对关系，便可以构建一个能够实现对操作动作的高精度跟踪，精准的标定交互装置在三维空间中所处位置坐标的虚拟坐标系，从而大大提高了人机交互效果。

技术领域

本发明涉及人机交互技术领域，尤其涉及一种虚拟坐标系的构建方法、装置、终端设备及可读存储介质。

背景技术

随着计算机技术的迅速发展及广泛普及化，人机交互技术成为了新的研究领域。

人机交互技术是指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术。在人机交互技术中，虚拟现实技术为人机交互技术的一个重要分支，虚拟现实技术主要是通过依靠实时计算三维空间中的各种姿态信息来确定虚拟现实与真实世界之间的映射关系，及待响应目标的空间姿态。

目前的虚拟现实技术主要包括：计算机生成的实时动态的三维立体逼真模型、感知、自然技能和传感器设备等。在使用过程中，操作者通过数据手套、三维(threedimensional，简称：3D)鼠标、3D眼镜、交互笔等交互装置做出人体行为动作，计算机系统则通过对动作相适应的数据进行处理，并对操作者的输入做出实时响应，达到操作者更真实的沉浸在虚拟场景中。

然而，由于现有虚拟现实技术中包括的设备类型及性能差异很大，因此在利用上述设备进行人机交互时，往往会由于设备类型的差异以及外界环境的影响，导致使用过程中，无法精准的实现对操作者动作的跟踪，也就无法及时做出响应，大大影响了交互效果。

因而，如何高精度的实现对操作者动作的跟踪，从而达到更好的交互效果，逐渐成为虚拟显示技术的研究热点。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种虚拟坐标系的构建方法、装置、终端设备及可读存储介质，旨在解决现有虚拟现实技术中，无法实现对操作动作的高精度跟踪，人机交互效果不理想的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种虚拟坐标系的构建方法，所述方法包括以下步骤：

确定成像图片中标记杆上第一标记点的第一坐标和第二标记点的第二坐标，所述成像图片通过图像传感器对所述标记杆进行图像采集获取；

根据所述第一坐标和所述第二坐标构建第一坐标系；

获取所述标记杆在显示屏上多个垂直接触位置的第三坐标，并根据多个所述第三坐标构建第二坐标系；

根据单应性变换原理，计算所述第一坐标系与所述第二坐标系在三维空间中的相对关系；

根据所述相对关系，构建用于标定交互装置在三维空间中所处位置坐标的虚拟坐标系。

优选地，所述图像传感器为多目相机模组，所述多目相机模组包含至少两个相机组件；

相应地，所述确定图像传感器采集到的关于标记杆的成像图像中所述标记杆上第一标记点的第一坐标和第二标记点的第二坐标，具体包括：

获取各相机组件采集到的与所述显示屏垂直接触的所述标记杆的成像图片；

根据多目测距原理，对各相机组件采集到的所述成像图片进行处理，确定所述第一标记点在所述成像图片中的第一坐标，所述第二标记点在所述成像图片中的第二坐标。