一种确定待测对象的运动信息的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种确定待测对象的运动信息的方法及
目.0
【背景技术】
[0002]虚拟现实头盔，是指一种通过利用头盔显示器将人的对外界的视觉、听觉封闭，弓丨导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉的头盔。随着电子技术的不断发展，虚拟现实头盔已经允许用户通过多种先进的传感手段根据自己在虚拟环境中的视点和位置来控制虚拟画面，具体来说，在用户使用虚拟现实头盔的过程中，通过感知用户头部的运动状态，从而为用户呈现出不同的场景。虚拟现实头盔一个重要的体验就是沉浸感，因此，能否准确快速感知到用户头部的运动状态是影响虚拟现实头盔性能的重要指标。
[0003]目前，由于普通加速计无法准确获取空间平移向量，大部分虚拟现实头盔只能通过陀螺仪等传感器获取旋转姿态，然而，采用这种方式，在用户使用虚拟现实头盔的过程中，缺乏对用户头部平移运动(也就是虚拟现实头盔的平移运动)的感知，导致对虚拟现实头盔的运动状态的感知出现偏差，极大影响了用户的实际体验。
[0004]综上，目前亟需一种能够准确快速地感知虚拟现实头盔运动状态的方法。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供一种确定待测对象的运动信息的方法及装置，用以实现准确快速地感知虚拟现实头盔运动状态。
[0006]本发明实施例提供的一种确定待测对象的运动信息的方法，包括:
[0007]获取摄像装置采集到的待测对象的第N帧图像，所述第N帧图像包括所述待测对象第一侧面的各个物理标记点的标记点影像；
[0008]根据所述第N帧图像中的标记点影像，确定所述标记点影像与所述物理标记点的对应关系；
[0009]获取所述待测对象第一侧面的各个物理标记点在预设的世界坐标系中的位置信息以及所述第N帧图像的各个标记点影像在预设的图像坐标系中的位置信息；
[0010]根据所述标记点影像与所述物理标记点的对应关系，以及所述各个物理标记点和所述各个标记点影像的位置信息，确定所述待测对象在所述第N帧图像对应时刻的运动信息。
[0011]较佳地，所述根据所述第N帧图像中的标记点影像，确定所述标记点影像与所述物理标记点的对应关系，包括:
[0012]基于包络法确定所述第N帧图像中的参考标记点影像;所述参考标记点影像为所述第N帧图像中的标记点影像中的一个；
[0013]根据所述第N帧图像中的标记点影像与所述参考标记点影像的位置关系，确定所述第N帧图像中的各个标记点影像的编号；
[0014]将与所述标记点影像的编号相同的物理标记点确定为所标记点影像对应的物理标记点，得到所述标记点影像与所述物理标记点的对应关系;所述物理标记点的编号和所述标记点影像的编号是基于相同的编号规则得到的;所述待测对象第一侧面的物理标记点呈凸多边形阵列分布。
[0015]较佳地，根据所述第N帧图像中的标记点影像与所述参考标记点影像的位置关系，确定所述第N帧图像中的各个标记点影像的编号，包括:
[0016]根据所述第N帧图像中的标记点影像与所述参考标记点影像的位置关系，确定第一层的标记点影像以及所述第一层的标记点影像的排序;所述参考标记点影像为所述第一层的标记点影像；
[0017]根据所述第N帧图像中的除所述第一层至第M-1层的标记点影像以外的标记点影像与所述参考标记点影像的位置关系，确定第M层的标记点影像以及所述第M层的标记点影像的排序;M为大于等于2的整数；
[0018]根据所述第一层至第M层的标记点影像的排序，确定所述第一层至第M层的标记点影像的编号。
[0019]较佳地，所述获取摄像装置采集到的待测对象的第N帧图像之后，根据所述第N帧图像中的标记点影像，确定所述标记点影像与所述物理标记点的对应关系之前，还包括:
[0020]至少根据所述第N帧图像的各个像素点的像素值、各个轮廓上的像素点的个数以及轮廓内包含的像素点的个数，确定出所述标记点影像。
[0021]较佳地，至少根据所述第N帧图像的各个像素点的像素值、各个轮廓上的像素点的个数以及轮廓内包含的像素点的个数，确定出所述标记点影像，包括:
[0022]根据所述第N帧图像的各个像素点的像素值，得到第一备选标记点影像;所述第一备选标记点影像的像素点的像素值大于等于第一阈值；
[0023]根据各个所述第一备选标记点影像的轮廓上的像素点的个数，得到第二备选标记点影像;所述第二备选标记点影像的轮廓上的像素点的个数大于等于第二阈值且小于等于第三阈值；
[0024]根据各个所述第二备选标记点影像的轮廓内包含的像素点的个数，得到第三备选标记点影像;所述第三备选标记点影像的轮廓内包含的像素点的个数大于等于第四阈值；
[0025]确定所述第三备选标记点影像的椭圆参数，将椭圆参数符合预设参数范围的第三备选标记点影像确定为所述标记点影像。
[0026]较佳地，根据所述标记点影像与所述物理标记点的对应关系，以及所述各个物理标记点和所述各个标记点影像的位置信息，确定所述待测对象在所述第N帧图像对应时刻的运动信息，包括:
[0027]根据所述标记点影像与所述物理标记点的对应关系，以及所述各个物理标记点和所述各个标记点影像的位置信息，利用PnP算法确定所述摄像装置相对于所述待测对象的的旋转量和平移量；
[0028]根据所述摄像装置相对于所述待测对象的旋转量和平移量，得到所述待测对象在所述第N帧图像对应时刻的运动信息;所述待测对象在所述第N帧图像对应时刻的运动信息为所述待测对象在所述第N帧图像对应时刻相对于所述摄像装置的旋转量和平移量。
[0029]较佳地，所述利用PnP算法确定所述摄像装置相对于所述待测对象的的旋转量和平移量之后，确定所述待测对象在所述第N帧图像对应时刻的运动信息之前，还包括:
[0030]采用LM算法对所述摄像装置相对于所述待测对象的的旋转量和平移量进行优化。[0031 ]较佳地，所述物理标记点为红外点;所述标记点影像为红外点影像；
[0032]所述确定所述待测对象在所述第N帧图像对应时刻的运动信息之后，还包括:
[0033]确定所述待测对象在所述第N帧图像对应时刻的运动信息符合预设运动量范围的情况下，关闭所述待测对象第一侧面的红外点，开启所述待测对象第二侧面的红外点;所述第二侧面为根据所述待测对象在所述第N帧图像对应时刻的运动信息预测到的；
[0034]获取所述摄像装置采集到的第N+1帧图像；
[0035]判断所述第N+1帧图像中是否包括所述待测对象第二侧面的各个红外点的红外点影像，若是，则根据所述第N+1帧图像确定所述待测对象在所述第N+1帧图像对应时刻的运动信息;若否，则关闭所述待测对象第二侧面的红外点，开启所述待测对象第三侧面的红外点，并获取所述摄像装置采集到的第N+2帧图像;所述第三侧面为根据预设的循环顺序得到的。
[0036]本发明实施例提供一种确定待测对象的运动信息的装置，包括:
[0037]第一获取模块，用于获取摄像装置采集到的待测对象的第N帧图像，所述第N帧图像包括所述待测对象第一侧面的各个物理标记点的标记点影像；
[0038]确定模块，用于根据所述第N帧图像中的标记点影像，确定所述标记点影像与所述物理标记点的对应关系；
[0039]第二获取模块，用于获取所述待测对象第一侧面的各个物理标记点在预设的世界坐标系中的位置信息以及所述第N帧图像的各个标记点影像在预设的图像坐标系中的位置信息；
[0040]处理模块，用于根据所述标记点影像与所述物理标记点的对应关系，以及所述各个物理标记点和所述各个标记点影像的位置信息，确定所述待测对象在所述第N帧图像对应时刻的运动信息。
[0041 ]较佳地，所述确定模块具体用于:
[0042]基于包络法确定所述第N帧图像中的参考标记点影像;所述参考标记点影像为所述第N帧图像中的标记点影像中的一个；
[0043]根据所述第N帧图像中的标记点影像与所述参考标记点影像的位置关系，确定所述第N帧图像中的各个标记点影像的编号；
[0044]将与所述标记点影像的编号相同的物理标记点确定为所标记点影像对应的物理标记点，得到所述标记点影像与所述物理标记点的对应关系;所述物理标记点的编号和所述标记点影像的编号是基于相同的编号规则得到的;所述待测对象第一侧面的物理标记点呈凸多边形阵列分布。
[0045]较佳地，所述确定模块具体用于:
[0046]根据所述第N帧图像中的标记点影像与所述参考标记点影像的位置关系，确定第一层的标记点影像以及所述第一层的标记点影像的排序;所述参考标记点影像为所述第一层的标记点影像；
[0047]根据所述第N帧图像中的除所述第一层至第M-1层的标记点影像以外的标记点影像与所述参考标记点影像的位置关系，确定第M层的标记点影像以及所述第M层的标记点影像的排序;M为大于等于2的整数；
[0048]根据所述第一层至第M层的标记点影像的排序，确定所述第一层至第M层的标记点