[发明专利]手部动作捕捉的校准方法、装置、电子设备及存储介质

权利要求书

1.一种手部动作捕捉的校准方法，其特征在于，包括：

通过Leap Motion设备获取预设手部在设备坐标系下在至少两种手部姿势下的参考位置和参考姿态，其中，所述Leap Motion设备的位置固定；

获取所述预设手部在至少两种手部姿势下动作捕捉系统中运动传感器采集的运动数据，所述动作捕捉系统中包括多个运动传感器，不同运动传感器分布佩戴在所述预设手部的不同手指上；

根据所述运动数据，获取所述运动传感器在世界坐标系下的空间姿态；

确定所述设备坐标系和所述世界坐标系之间的坐标转换参数；

根据所述参考位置确定所述预设手部的位置校准参数，以及根据所述参考姿态、所述坐标转换参数和所述运动传感器在世界坐标系下的空间姿态确定所述预设手部的姿态校准参数；

利用所述位置校准参数执行对所述预设手部在世界坐标系下的空间位置的计算操作，和利用所述姿态校准参数执行对所述预设手部在世界坐标系下的手部姿态的计算操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过Leap Motion设备获取预设手部在设备坐标系下在至少两种手部姿势下的参考位置和参考姿态，包括：

获取所述Leap Motion设备采集的所述预设手部在所述手部姿势下按照预设动作由当前位置运动至目标位置的图像信息；

从所述图像信息中提取出所述预设手部在所述手部姿势下的图像特征；

根据所述图像特征构建所述预设手部的三维模型；

利用所述三维模型生成所述预设手部在设备坐标系下的参考位置和参考姿态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述设备坐标系和所述世界坐标系之间的坐标转换参数，包括：

确定所述设备坐标系和所述世界坐标系的任意一个相重合的坐标轴；

确定所述预设手部在当前位置所对应的所述手部姿势和所述预设手部在目标位置所对应的所述手部姿势之间的旋转参数；

根据所述旋转参数，确定所述设备坐标系和所述世界坐标系的坐标轴之间的夹角关系；

利用所述设备坐标系和所述世界坐标系的坐标轴之间的夹角关系确定所述坐标转换参数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设手部包括预设手掌和预设手指，所述根据所述参考位置确定所述预设手部的位置校准参数，包括：

根据所述参考位置确定所述预设手掌和预设手指的尺寸参数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考姿态、所述坐标转换参数和所述运动传感器在世界坐标系下的空间姿态确定所述预设手部的姿态校准参数，包括：

根据所述坐标转换参数及所述预设手部在所述设备坐标系下的参考姿态，确定所述预设手部在所述世界坐标系下的手部姿态；

确定所述运动传感器在所述世界坐标系下的空间姿态和所述预设手部在世界坐标系下的手部姿态之间的姿态差；

根据所述姿态差，确定所述预设手部的姿态校准参数。

6.一种手部动作捕捉的校准装置，其特征在于，包括：

参考位置和参考姿态获取模块，用于通过Leap Motion设备获取预设手部在设备坐标系下在至少两种手部姿势下的参考位置和参考姿态，其中，所述Leap Motion设备的位置固定；

运动数据获取模块，用于获取所述预设手部在至少两种手部姿势下动作捕捉系统中运动传感器采集的运动数据，所述动作捕捉系统中包括多个运动传感器，不同运动传感器分布佩戴在所述预设手部的不同手指上；

空间姿态获取模块，用于根据所述运动数据，获取所述运动传感器在世界坐标系下的空间姿态；

坐标转换参数确定模块，用于根据所述参考姿态、所述空间姿态，确定所述设备坐标系和所述世界坐标系之间的坐标转换参数；

校准参数确定模块，用于根据所述参考位置确定所述预设手部的位置校准参数，以及根据所述参考姿态和所述坐标转换参数和所述运动传感器在世界坐标系下的空间姿态确定所述预设手部的姿态校准参数；

计算模块，用于利用所述位置校准参数执行对所述预设手部在世界坐标系下的空间位置的计算操作，和利用所述姿态校准参数执行对所述预设手部在世界坐标系下的手部姿态的计算操作。