[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

说明书

本申请涉及一种手部动作捕捉的校准方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：通过位置固定的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；获取预设手部在至少两种手部姿势下运动传感器采集的运动数据；根据运动数据获取运动传感器在世界坐标系下的空间姿态；确定设备坐标系和世界坐标系之间的坐标转换参数；根据参考位置、参考姿态、坐标转换参数和运动传感器在世界坐标系下的空间姿态确定预设手部的位置校准参数和姿态校准参数；利用位置校准参数和姿态校准参数执行对预设手部在世界坐标系下的手部位置和姿态的计算操作。本申请实施例利用Leap Motion设备在可视范围内，无遮挡的情况下，提高了手部位置和姿态的测量与校准精度。

技术领域

本申请涉及动作捕捉领域，尤其涉及一种手部动作捕捉的校准方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

在当前的手部动作捕捉系统中，需要采集用户手部的尺寸，手部位置测量的安装尺寸以及手腕部设置的每个惯性模块的安装姿态(即惯性模块的方位相对于手指方位的方位差)，用户手部的尺寸包括手掌的长度、宽度和厚度以及每个手指关节的长度，手部位置测量的安装尺寸即手部的基点位置相对于测量设备基点位置的位置差。

在采集上述数据的过程中，一方面需要通过尺寸来测量，有误差，而且测量不方便；另一方面需要通过操作校准动作以增加校准姿态来实现上述数据的准确采集。然而，在校准姿态过程中，由于需要增加过多的校准动作，用户之间的个体差别将会导致校准姿态的精度较低，易用性较差。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种手部动作捕捉的校准方法、装置、电子设备及存储介质。

第一方面，本申请提供了一种手部动作捕捉的校准方法，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。

可选的，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。

可选的，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；