[go: up one dir, main page]

CN107817471B - 光学跟踪方法、装置及系统 - Google Patents

光学跟踪方法、装置及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107817471B
CN107817471B CN201710689984.2A CN201710689984A CN107817471B CN 107817471 B CN107817471 B CN 107817471B CN 201710689984 A CN201710689984 A CN 201710689984A CN 107817471 B CN107817471 B CN 107817471B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lasers
light waves
wavelengths
sensors
scanning signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710689984.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107817471A (zh
Inventor
李冬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Sweet Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Sweet Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Sweet Technology Co ltd filed Critical Beijing Sweet Technology Co ltd
Priority to CN201710689984.2A priority Critical patent/CN107817471B/zh
Publication of CN107817471A publication Critical patent/CN107817471A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107817471B publication Critical patent/CN107817471B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/16Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using electromagnetic waves other than radio waves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

本申请公开了一种光学跟踪方法、装置及系统。当发射器中的激光器与接收器中的传感器之间建立有预设的关联关系时,根据激光器的个数、状态和激光器发射光波的波长大小对所述发射器进行编码;发射包含两种以上波长的扫描信号;控制接收器接收所述扫描信号,并通过传感器对所述扫描信号包含的两种以上波长的光波分别进行相应的响应;对扫描信号进行解析,计算出发射器的编码。根据本申请实施例的技术方案,使用多波段光束对发射器进行编码区分,在不降低数据刷新率的情况下,支持同时使用多发射器对跟踪空间进行扫描,避免了无独立编码情况下多发射器同时工作的互相干扰,扩展了发射器的使用数量,扩大了跟踪系统的跟踪范围。

Description

光学跟踪方法、装置及系统
技术领域
本公开一般涉及跟踪领域,尤其涉及一种光学跟踪方法、装置及系统。
背景技术
在光学跟踪领域,用于动作捕捉、手术导航、虚拟现实等应用需要精确跟踪定位的技术还较为缺乏。
目前,已经可以实现光学领域的信号捕捉。例如Vicon:该方案使用高帧率、高分辨率的摄像机作为信号捕捉设备,使用红外反光球作为被跟踪标记物,若反光球被多个摄像机拍摄到,即可通过计算机视觉方法计算其空间位置。HTC VIVE:该方案硬件系统由发射器和接收器构成,通过计算发射器在接收器上产生的扫描耗时来计算接收器的空间位置,该方案硬件系统较为简单,成本低廉。HTC VIVE系统只使用两个发射器,其跟踪区域在5mx5m的空间内,同一时间段内只有一台发射器进行扫描。
然而,上述方案Vicon系统的跟踪精度和刷新率与使用的跟踪摄像机的性能相关,由于高性能摄像机的制造难度很大,这导致Vicon系统的成本高昂,只能在专业领域使用而不能获得广泛普及。上述方案HTC VIVE系统虽然成本低廉,但是为了避免不同发射器扫描信号互相干扰,HTC VIVE要求同一时间段内只有一台发射器进行扫描,当使用多台发射器时,必须各发射器依次扫描,最多能支持使用两个发射器,跟踪区域也被限制在很狭窄的空间。由于跟踪区域越大,需要的发射器越多,这导致该系统在多发射器级联使用时的刷新率成倍下降。
发明内容
鉴于现有技术中的成本太高和使用多发射器时的数据刷新率成倍下降的问题,提供一种光学跟踪方法、装置及系统。
第一方面,本申请实施例提供了一种光学跟踪方法,其特征在于,包括:当发射器中的激光器与接收器中的传感器之间建立有预设的关联关系时,根据所述激光器的个数、状态和所述激光器发射光波的波长大小对所述发射器进行编码;发射包含两种以上波长的扫描信号;控制所述接收器接收所述扫描信号,并通过所述传感器对所述扫描信号包含的两种以上波长的光波分别进行相应的响应;对所述扫描信号进行解析,计算出所述发射器的编码。
第二方面,本申请实施例还提供了一种多波段编码光学跟踪装置,包括:第一编码模块,用于当发射器中的激光器与接收器中的传感器之间建立有预设的关联关系时,根据所述激光器的个数、状态和所述激光器发射光波的波长大小对所述发射器进行编码;第一发射模块,用于发射包含两种以上波长的扫描信号;第一接收模块,用于控制所述接收器接收所述扫描信号,并通过所述传感器对所述扫描信号包含的两种以上波长的光波分别进行相应的响应;第一解析模块,用于对所述扫描信号进行解析,计算出所述发射器的编码。
第三方面,本申请实施例还提供了一种光学跟踪系统,其特征在于,包括发射器、接收器、处理器;其特征在于:所述接收器、处理器包含可由所述发射器执行的指令以使得所述发射器执行:当发射器中的激光器与接收器中的传感器之间建立有预设的关联关系时,根据所述激光器的个数、状态和所述激光器发射光波的波长大小对所述发射器进行编码;发射包含两种以上波长的扫描信号;控制所述接收器接收所述扫描信号,并通过所述传感器对所述扫描信号包含的两种以上波长的光波分别进行相应的响应;对所述扫描信号进行解析,计算出所述发射器的编码。
本申请实施例提供的一种光学跟踪方法、装置及系统的方案,使用多波段光束对发射器进行编码区分,在不降低数据刷新率的情况下,支持同时使用多发射器对跟踪空间进行扫描,避免了无独立编码情况下多发射器同时工作的互相干扰,扩展了发射器的使用数量,扩大了跟踪系统的跟踪范围。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明实施例提供的光学跟踪方法的流程示意图;
图2为图1所示的步骤102的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的光学跟踪方法中发射包含三个波段的扫描信号的原理示例图;
图4为图1所示的步骤103的流程示意图;
图5为本发明实施例提供的光学跟踪方法中包含三个响应波段的传感器的接收器结构示例图;
图6为图1所示的步骤101的流程示意图;
图7为图1所示的步骤104的流程示意图;
图8为本发明实施例提供的光学跟踪方法中包含三个响应波段的传感器的接收器一个周期内信号波形示意图;
图9为本发明另一实施例提供的光学跟踪方法的流程示意图;
图10为本发明又一实施例提供的光学跟踪方法的流程示意图一;
图11为本发明又一实施例提供的光学跟踪方法的流程示意图二;
图12为本发明实施例提供的光学跟踪装置的结构示意图;
图13为图10所示的第一发射模块1002的结构示意图;
图14为图10所示的第一接收模块1003的结构示意图;
图15为图10所示的第一编码模块1001的结构示意图;
图16为图10所示的第一解析模块1004的结构示意图;
图17为本发明另一实施例提供的光学跟踪装置的结构示意图;
图18为应用本申请实施例的包含三个发射器的系统架构示意图;
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
鉴于现有技术中的成本太高和使用多发射器时的数据刷新率成倍下降的问题,提供一种光学跟踪方法、装置及系统。
如图1所示,本实施例提供一种光学跟踪方法,包括:
步骤101,当发射器中的激光器与接收器中的传感器之间建立有预设的关联关系时,根据所述激光器的个数、状态和所述激光器发射光波的波长大小对所述发射器进行编码。
具体地,如图6所示的图1中步骤101的流程,包括:
步骤601,获取所述激光器的个数、状态和所述激光器发射光波的波长大小。
需要说明的是,为了使不同发射器能同时工作,使用多波段红外光波对发射器进行编码区分,当使用的扫描光波长种类大于等于2种时,即可实现编码。例如,远红外线、中红外线、近红外线等,此处不做一一赘述。发射器中每一个激光器发射光波波长的种类都各不相同,对发射器中的每一个激发器都需要进行编码。
在本实施例中,激光器的个数为两个或两个以上,不同的激光器可以根据编码需求选择性启用,激光器的状态可以为开启也可以为关闭,红外线波长范围在760纳米(nm)至1毫米(mm)之间。在本实施例中,预设关系是指激光器的个数与传感器的个数相同,激光器可发射光波的波长种类与传感器可响应光波的波长种类相同,发射器中的激光器与接收器中的传感器一一对应。根据激光器可发射光波的波长大小,对激光器进行顺序排列,根据激光器的顺序以及传感器可响应光波的波长大小对传感器的顺序进行依次排列,使得发射器中的激光器与接收器中的传感器可以一一对应。
例如:图3示出了发射器发射包含三个波段的扫描信号的原理,其中红外激光器1、2、3可发射光波的波长分别为λ1、λ2、λ3,图5示出了包含三个响应波段的传感器的接收器结构,传感器1、2、3可响应光波的波长分别为λ1、λ2、λ3,传感器1对应响应图3中的红外激光器1发射的光波、传感器2对应响应图3中的红外激光器2发射的光波、传感器3对应响应图3中的红外激光器3发射的光波。
需要说明的是,发射器中的激光器与接收器中的传感器一一对应,但是发射器并不需要与传感器一一对应,不同的发射器可以对应相同的接收器。如图16,3个发射器对应一个相同的接收器。
步骤602,根据所述激光器的状态,确定所述激光器的编码。
在本实施例中,激光器是开启状态确定一个编码,激光器是关闭状态确定一个编码,通过控制发射器中激光器的状态来实现编码。如图3示出了发射包含三种波长的扫描信号的原理,其中红外发激光器1、2、3,若假设红外激光器1开启则用1表示,不开启则用0表示,同理可以确定红外激光器2、红外激光器3的编码。
步骤603,根据所述激光器的个数、编码和所述激光器发射码光波的波长大小,确定所述发射器的编码。
在本实施例中,根据激光器的个数、编码和所述激光器发射码光波的波长大小发射器进行编码,若发射器在一个扫描光路上包含的红外激光器个数为N,则发射器编码总数为2N。例如:图3示出了发射包含三种波长的扫描信号的原理,若发射器沿着X方向上进行扫描包含的红外激光器为3,则发射器编码总数为8。假设红外激光器1、2启用,则红外激光器1、2的编码都为1,假设红外激光器3不启用,红外激光器3的编码则为0,根据激光器按照可发射光波的波长大小进行的顺序排列,该发射器的编码即为110。同理,可以推算出剩下的编码为100、101、010、011、001、101、111,此处不做一一赘述。
需要说明的是,扫描光路是指发射器跟踪扫描的方向,发射器可以对任意方向进行扫描,扫描光路的方向需要为两个或两个以上,通过计算在不同扫描光路上的同一个发射器的扫描耗时来计算相对应接收器的空间位置。例如:图3示出了发射包含三种波长的扫描信号的原理,扫描光路可以为X方向,也可以为Y方向。
实现使用多波段光束对发射器进行编码,得到发射器的编码以备后续对发射器的独立区分。
步骤102,发射包含两种以上波长的扫描信号。
具体地,如图2所示的图1中步骤102的流程图,包括:
步骤201,控制所述激光器发射的两种以上波长的光波反射在一个扫描光路上扫描。
步骤202,将所述激光器发射的两种以上波长的光波合并为一束光波。
例如,图3示出了发射器发射包含三种波长的扫描信号的原理,通过使用半反半透玻璃,可以将三个激光器的光束反射在一个扫描光路上进行扫描,并将三个激光器的光束反射在一个扫描光路上的光波合并为同一束光线,则扫描电机出射的扫描光将同时包含三个不同波长的光波。半反半射玻璃既可以反射光波也可以透过光波。
通过使用半反半透玻璃,发射器可以将多个激光器的不同波长的光束合并为同一束光线,则扫描电机出射的扫描光将同时包含多个不同波长的光。
步骤103,控制所述接收器接收所述扫描信号,并通过所述传感器对所述扫描信号包含的两种以上波长的光波分别进行相应的响应。
具体地,如图4所示的图1中步骤103的流程图,包括:
步骤401,对所述扫描信号进行滤光,将所述扫描信号分散成两种以上波长的光波。
步骤402,控制所述传感器分别接收与所述扫描信号分散成两种以上波长的光波相对应的光波,并产生相应的脉冲信号。
在本实施例中,在光敏传感器上安置了不同过滤波段的红外滤光片,可以对发射器的扫描光波进行过滤,将其分散成分别对应多种波长的光波。传感器分别接收与该多种波长的光波相对应的光波,并产生相应的脉冲信号。例如:图5示出了包含三个响应波段的传感器的接收器结构,红外滤光片1、2、3分别用于透过波长为λ1、λ2、λ3的光波,传感器1、2、3分别用于产生与波长为λ1、λ2、λ3的光波相对应的脉冲信号。
需要说明的是,接收器中的每一个传感器响应光波波长的种类都各不相同,并且发射器中的每一个激光器发射的不同波长的光波都必须在接收器中找到可以响应相应波长光波的传感器。这意味着发射器中的每一个激发器都需要编码,而接收器中的每一个传感器并不一定都需要响应光波。
通过对扫描信号进行滤光得到多种波长的光波,并将其按照波长大小发射到相对应的传感器中,以产生相应的脉冲信号。
步骤104,对所述扫描信号进行解析,计算出所述发射器的编码。
具体地,如图7所示的图1中步骤104的流程,包括:
701,获取相同时间间隔的脉冲信号、所述传感器个数和所述预设的关联关系。
在本实施例中,不同发射器同时工作时因为有控制开启和关闭激光器、人工原因等误差因素,不同发射器发射的扫描信号有时间差。接收器包含多个响应波段的传感器,由于一个发射器发出的扫描信号同时包含多种波长的光波,它们在不同传感器上产生的响应脉冲时间间隔相同,因此在多个传感器上时间间隔相同的脉冲信号可认为它们来自同一发射器,时间间隔不同的脉冲信号认为它来自不同发射器。例如:图8示出了包含三个响应波段的传感器的接收器一个周期内信号的波形,蓝色竖线标识的脉冲信号拥有同样的时间间隔,它们来自同一发射器,橙色竖线标识的脉冲信号拥有同样的时间间隔,它们来自同一发射器。
需要说明的是,因为发射器在不同扫描光路上进行扫描,所以一周期内会包含多个方向扫描信号,为了方便计算,控制发射器在一个周期内只在两个扫描光路上进行扫描。例如:图8示出了包含三个响应波段的传感器的接收器一个周期内信号的波形,蓝色竖线标识的脉冲信号和橙色竖线标识的脉冲信号都包含X方向扫描信号和Y方向扫描信号。
702,判断所述相同时间间隔的脉冲信号是否出现在所述传感器上。
例如:图8示出了包含三个响应波段的传感器的接收器一个周期内信号的波形,蓝色竖线标识的脉冲信号出现在了传感器1和2,橙色色竖线标识的脉冲信号出现在了传感器1和3。
703,根据所述传感器个数、所述相同时间间隔的脉冲信号出现的传感器和所述预设的关联关系,确定所述发射器的编码。
本实施例中,发射器的编码可通过统计相同时间间隔的信号总共出现在哪些传感器来计算。例如:图8示出了包含三个响应波段的传感器的接收器一个周期内信号的波形,蓝色竖线标识的脉冲信号出现在了传感器1和2,根据预设的传感器的顺序和传感器的个数可以计算出蓝色竖线对应的脉冲来自编码为110的发射器。同理,可以计算出橙色竖线对应的脉冲信号来自编码为101的发射器。
需要说明的是,区分开各个发射器信号后,可以按照类似HTC VIVE方案的方式通过计算同一个发射器在同一个接收器上产生的扫描耗时,进而计算相应接收器的空间位置。
发射器的编码可通过统计时间间隔相同的脉冲信号总共出现在哪些传感器来计算,通过上述方法本发明实现了多发射器同时工作时,接收器对不同发射器信号的解码区分。
本申请实施例提供的一种光学跟踪方法,使用多波段光束对发射器进行编码区分,在不降低数据刷新率的情况下,支持同时使用多发射器对跟踪空间进行扫描,避免了无独立编码情况下多发射器同时工作的互相干扰,扩展了发射器的使用数量,扩大了跟踪系统的跟踪范围。
如图9所示,本发明另一实施例还提供一种光学跟踪方法,该方法与如图1所示的基本相同,其区别在于,还包括:
步骤105,判断所述激光器与所述传感器之间是否建立有预设的关联关系。
本实施例中,预设关系是指所述激光器与所述传感器之间一一对应的关系,当传感器响应光波的波长种类不只包含激光器发射光波的波长种类时,或者传感器响应光波的波长种类与激光器发射光波的波长种类相同但相应的传感器与激光器顺序不同时,都没有建立预设的关联关系。
需要说明的是,步骤105,如果所述激光器与所述传感器之间没有建立预设的关联关系,则此时本实施例提供的技术方案可以通过两种方式来计算对应发射器的编码。
一种是,如图10所示,本发明实施例还可以包括:
步骤106,当所述传感器按照传感器响应光波的波长大小排列的顺序和所述激光器按照激光器响应光波的波长大小排列的顺序不同时,根据所述激光器的个数、状态和所述激光器发射光波的波长大小对所述发射器进行编码。
步骤102,发射包含两种以上波长的扫描信号。
步骤103,控制所述接收器接收所述扫描信号,并通过所述传感器对所述扫描信号包含的两种以上波长的光波分别进行相应的响应。
步骤104,对所述扫描信号进行解析,计算出所述发射器的编码。
步骤107,调整计算出的发射器的编码顺序,使其对应的所述激光器按照激光器发射光波的波长大小排列的顺序和所述传感器按照传感器响应光波的波长大小排列的顺序相同。
另一种是,如图11所示,本发明实施例还可以包括:
步骤108,当所述传感器个数大于所述激光器个数,所述传感器响应光波的波长种类大于所述激光器发射光波的波长种类时,挑选与所述激光器发射光波的波长种类相同的响应光波的传感器。
步骤109,根据挑选的对应传感器的顺序,对所述激光器重新进行排列。
在本实施例中,传感器的个数大于激光器的个数,并且发射器中的激光器与接收器中的传感器不一一对应,传感器响应光波的波长种类不只包含激光器发射光波的波长种类时,还可以有额外的波长种类。若接收器包含的传感器的个数为M,则发射器中激光器的个数可以为2、3、4...M,此时传感器可以对激光器发射的光波进行响应的光波种类为2、3、4...M,没有进行响应的传感器没有波形图,发射器的编码总数为
Figure GDA0001540675520000091
没有进行响应的传感器意味着对应的发射器中不含有可以发射相同波长光波的激光器,通过在剩下的响应的传感器上产生的波形图统计相同时间间隔的信号总共出现的传感器来计算对应发射器的编码。
例如:图5示出了包含三个响应波段的传感器的接收器结构,假设与接收器相对应的发射器中激光器只有两个,那么发射器可以既发射只包含λ1、λ2波长的扫描光波、也可以发射只包含λ1、λ3波长的扫描光波、也可以发射只包含λ2、λ3波长的扫描光波。则发射器中激光器的个数可以2,也可以为3。发射器的编码总数为12。
图9-11所示的光学跟踪方法,在达到图1-8所示技术方案带来的有益效果基础上,更进一步发射器可以对计算出的发射器编码进行重新排列,也可以根据传感器响应光波的不同种类进行重新编码,扩展了发射器可以同时使用的数量,减少了接收器的使用个数,从而降低了成本,扩大了跟踪系统的跟踪范围。
如图12所示,本发明实施例还提供一种光学跟踪装置,包括:
第一编码模块1001,用于当发射器中的激光器与接收器中的传感器之间建立有预设的关联关系时,根据所述激光器的个数、状态和所述激光器发射光波的波长大小对所述发射器进行编码;
第一发射模块1002,用于发射包含两种以上波长的扫描信号;
第一接收模块1003,用于控制所述接收器接收所述扫描信号,并通过所述传感器对所述扫描信号包含的两种以上波长的光波分别进行相应的响应;
第一解析模块1004,用于对所述扫描信号进行解析,计算出所述发射器的编码。
进一步地,如图13所示,第一发射模块1002可以包括:
第一反射子模块1101,用于控制所述激光器发射的两种以上波长的光波反射在一个扫描光路上;
第一合并子模块1102,用于将所述激光器发射的两种以上波长的光波合并为一束光波;
进一步地,如图14所示,第一接收模块1003包括:
第一滤光子模块1201,用于对所述扫描信号进行滤光,将所述扫描信号分散成两种以上波长的光波;
第一响应子模块1202,用于控制所述传感器分别接收与所述扫描信号分散成两种以上波长的光波相对应的光波,并产生相应的脉冲信号。
进一步地,如图15所示,所述第一编码模块1001包括:
第一获取子模块1301,用于获取所述激光器的个数、状态和所述激光器发射光波的波长大小;
第一确定子模块1302,用于根据所述激光器的状态,确定所述激光器的编码;
第二确定子模块1303,用于根据所述激光器的个数、编码和所述激光器发射光波的波长大小确定所述发射器的编码。
进一步地,如图16所示,所述第一解析模块1004包括:
第二获取子模块1401,用于获取相同时间间隔的脉冲信号、所述传感器个数和所述预设的关联关系;
第一判断子模块1402,用于判断所述相同时间间隔的脉冲信号是否出现在所述传感器上;
第三确定子模块1403,用于根据所述传感器个数、所述相同时间间隔的脉冲信号出现的传感器和所述预设的关联关系,确定所述发射器的编码。
进一步地,如图17所示,本发明实施例提供的一种光学跟踪装置,还包括:
第一判断模块1005,用于判断所述激光器与所述传感器之间是否建立有预设的关联关系。
本申请实施例提供的光学跟踪装置,使用多波段光束对发射器进行编码区分,在不降低数据刷新率的情况下,支持同时使用多发射器对跟踪空间进行扫描,避免了无独立编码情况下多发射器同时工作的互相干扰,扩展了发射器的使用数量,扩大了跟踪系统的跟踪范围。
如图18所示,本发明实施例还提供一种光学跟踪系统,包括:,包括发射器、接收器、处理器;其特征在于:所述接收器、处理器包含可由所述发射器执行的指令以使得所述发射器执行:
当发射器中的激光器与接收器中的传感器之间建立有预设的关联关系时,根据所述激光器的个数、状态和所述激光器发射光波的波长大小对所述发射器进行编码;
发射包含两种以上波长的扫描信号;
控制所述接收器接收所述扫描信号,并通过所述传感器对所述扫描信号包含的两种以上波长的光波分别进行相应的响应;
对所述扫描信号进行解析,计算出所述发射器的编码。
本申请实施例提供的光学跟踪系统,使用多波段光束对发射器进行编码区分,在不降低数据刷新率的情况下,支持同时使用多发射器对跟踪空间进行扫描,避免了无独立编码情况下多发射器同时工作的互相干扰,扩展了发射器的使用数量,扩大了跟踪系统的跟踪范围。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (12)

1.一种光学跟踪方法,其特征在于,所述方法包括:
当发射器中的激光器与接收器中的传感器之间建立有预设的关联关系时,根据所述激光器的个数、状态和所述激光器发射光波的波长大小对所述发射器进行编码,其中,所述预设的关联关系包括所述发射器中的激光器与所述接收器中的传感器一一对应;
发射包含两种以上波长的扫描信号;
控制所述接收器接收所述扫描信号,并通过所述传感器对所述扫描信号包含的两种以上波长的光波分别进行相应的响应;
对所述扫描信号进行解析,计算出所述发射器的编码。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述发射包含两种以上波长的扫描信号包括:
控制所述激光器发射的两种以上波长的光波反射在一个扫描光路上;
将所述激光器发射的两种以上波长的光波合并为一束光波。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制所述接收器接收所述扫描信号,并通过所述传感器对所述扫描信号包含的两种以上波长的光波分别进行相应的响应包括:
对所述扫描信号进行滤光,将所述扫描信号分散成两种以上波长的光波;
控制所述传感器分别接收与所述扫描信号分散成两种以上波长的光波相对应的光波,并产生相应的脉冲信号。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述当发射器中的激光器与接收器中的传感器之间建立有预设的关联关系时,根据所述激光器的个数、状态和所述激光器发射光波的波长大小对所述发射器进行编码包括:
获取所述激光器的个数、状态和所述激光器发射光波的波长大小;
根据所述激光器的状态,确定所述激光器的编码;
根据所述激光器的个数、编码和所述激光器发射光波的波长大小,确定所述发射器的编码。
5.根据权利要求1或3所述的方法,其特征在于,所述对所述扫描信号进行解析包括:
获取相同时间间隔的脉冲信号、所述传感器个数和所述预设的关联关系;
判断所述相同时间间隔的脉冲信号是否出现在所述传感器上;
根据所述传感器个数、所述相同时间间隔的脉冲信号出现的传感器和所述预设的关联关系,确定所述发射器的编码。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述当发射器中的激光器与接收器中的传感器之间建立有预设的关联关系时,根据所述激光器的个数、状态和所述激光器发射光波的波长大小对所述发射器进行编码之前,所述方法还包括:
判断所述激光器与所述传感器之间是否建立有预设的关联关系。
7.一种光学跟踪装置,所述装置包括:
第一编码模块,用于当发射器中的激光器与接收器中的传感器之间建立有预设的关联关系时,根据所述激光器的个数、状态和所述激光器发射光波的波长大小对所述发射器进行编码,其中,所述预设的关联关系包括所述发射器中的激光器与所述接收器中的传感器一一对应;
第一发射模块,用于发射包含两种以上波长的扫描信号;
第一接收模块,用于控制所述接收器接收所述扫描信号,并通过所述传感器对所述扫描信号包含的两种以上波长的光波分别进行相应的响应;
第一解析模块,用于对所述扫描信号进行解析,计算出所述发射器的编码。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第一发射模块包括:
第一反射子模块,用于控制所述激光器发射的两种以上波长的光波反射在一个扫描光路上;
第一合并子模块,用于将所述激光器发射的两种以上波长的光波合并为一束光波。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第一接收模块包括:
第一滤光子模块,用于对所述扫描信号进行滤光,将所述扫描信号分散成两种以上波长的光波;
第一响应子模块,用于控制所述传感器分别接收与所述扫描信号分散成两种以上波长的光波相对应的光波,并产生相应的脉冲信号。
10.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第一编码模块包括:
第一获取子模块,用于获取所述激光器的个数、状态和所述激光器发射光波的波长大小;
第一确定子模块,用于根据所述激光器的状态,确定所述激光器的编码;
第二确定子模块,用于根据所述激光器的个数、编码和所述激光器发射光波的波长大小确定所述发射器的编码。
11.根据权利要求7或9所述的装置,其特征在于,所述第一解析模块包括:
第二获取子模块,用于获取相同时间间隔的脉冲信号、所述传感器个数和所述预设的关联关系;
第一判断子模块,用于判断所述相同时间间隔的脉冲信号是否出现在所述传感器上;
第三确定子模块,用于根据所述传感器个数、所述相同时间间隔的脉冲信号出现的传感器和所述预设的关联关系,确定所述发射器的编码。
12.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第一判断模块,用于判断所述激光器与所述传感器之间是否建立有预设的关联关系。
CN201710689984.2A 2017-08-11 2017-08-11 光学跟踪方法、装置及系统 Active CN107817471B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710689984.2A CN107817471B (zh) 2017-08-11 2017-08-11 光学跟踪方法、装置及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710689984.2A CN107817471B (zh) 2017-08-11 2017-08-11 光学跟踪方法、装置及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107817471A CN107817471A (zh) 2018-03-20
CN107817471B true CN107817471B (zh) 2021-07-20

Family

ID=61601097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710689984.2A Active CN107817471B (zh) 2017-08-11 2017-08-11 光学跟踪方法、装置及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107817471B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6618132B1 (en) * 1997-09-12 2003-09-09 The Regents Of The University Of California Miniature laser tracker
CN105203046A (zh) * 2015-09-10 2015-12-30 北京天远三维科技有限公司 多线阵列激光三维扫描系统及多线阵列激光三维扫描方法
CN205229572U (zh) * 2015-12-27 2016-05-11 深圳游视虚拟现实技术有限公司 基于标记点的多目标实时定位追踪装置及虚拟现实系统
CN105934902A (zh) * 2013-11-27 2016-09-07 奇跃公司 虚拟和增强现实系统与方法
CN106199511A (zh) * 2016-06-23 2016-12-07 郑州联睿电子科技有限公司 基于超宽带定位的vr定位追踪系统及其定位追踪方法
CN106373195A (zh) * 2016-08-25 2017-02-01 北京国承万通信息科技有限公司 虚拟现实场景呈现方法和系统
CN106908764A (zh) * 2017-01-13 2017-06-30 北京理工大学 一种多目标光学跟踪方法
CN106980368A (zh) * 2017-02-28 2017-07-25 深圳市未来感知科技有限公司 一种基于视觉计算及惯性测量单元的虚拟现实交互设备

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8891342B2 (en) * 2011-12-05 2014-11-18 Mitsubishi Electric Corporation Optical head device and optical disc device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6618132B1 (en) * 1997-09-12 2003-09-09 The Regents Of The University Of California Miniature laser tracker
CN105934902A (zh) * 2013-11-27 2016-09-07 奇跃公司 虚拟和增强现实系统与方法
CN105203046A (zh) * 2015-09-10 2015-12-30 北京天远三维科技有限公司 多线阵列激光三维扫描系统及多线阵列激光三维扫描方法
CN205229572U (zh) * 2015-12-27 2016-05-11 深圳游视虚拟现实技术有限公司 基于标记点的多目标实时定位追踪装置及虚拟现实系统
CN106199511A (zh) * 2016-06-23 2016-12-07 郑州联睿电子科技有限公司 基于超宽带定位的vr定位追踪系统及其定位追踪方法
CN106373195A (zh) * 2016-08-25 2017-02-01 北京国承万通信息科技有限公司 虚拟现实场景呈现方法和系统
CN106908764A (zh) * 2017-01-13 2017-06-30 北京理工大学 一种多目标光学跟踪方法
CN106980368A (zh) * 2017-02-28 2017-07-25 深圳市未来感知科技有限公司 一种基于视觉计算及惯性测量单元的虚拟现实交互设备

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
360°环幕指向性六维位姿跟踪研究;胡翔等;《光学技术》;20150731;第157-179页 *
An optical tracking system for virtual reality;Hrimech H , et al;《Intelligent Systems & Automation: Mediter. American Institute of Physics》;20091231;p175-178 *
虚拟现实增强技术综述;周忠等;《中国科学:信息科学》;20151231;第331-335页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107817471A (zh) 2018-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105474482B (zh) 具有可调节偏振的激光设备
EP3660575B1 (en) Eye tracking system and eye tracking method
JP6914158B2 (ja) 測距センサ
US9773145B2 (en) Encoded information reading terminal with micro-projector
CN110161512B (zh) 多线激光雷达
US8523076B2 (en) Omnidirectional laser scanning bar code symbol reader generating a laser scanning pattern with a highly non-uniform scan density with respect to line orientation
JP3109909B2 (ja) ワンド式読取り装置
CN112782716A (zh) 光电传感器和用于检测对象的方法
US9842407B2 (en) Method and system for generating light pattern using polygons
KR20170106301A (ko) 위치 추적 시스템 및 방법
US20130142383A1 (en) Scanned Image Projection System with Gesture Control Input
JP7742364B2 (ja) イメージング方法、及びイメージング装置
CN112098976A (zh) 一种具有同步并行扫描功能的多线激光雷达和控制方法
WO2025251940A1 (zh) 三维扫描装置及三维扫描系统
CN107817471B (zh) 光学跟踪方法、装置及系统
EP3479055A1 (en) Method for identifying and locating a movable object
KR101339644B1 (ko) 움직이는 객체의 위치인식장치 및 방법
KR100876461B1 (ko) 타겟 특성을 위한 트레이닝이 가능한 레이저 광학 센싱시스템
KR100853742B1 (ko) 물체의 움직임을 광학적으로 감지하기 위한 시스템 및 방법
JP2016125894A (ja) 物体検出装置
US20140132500A1 (en) Method and apparatus for recognizing location of moving object in real time
US20220413106A1 (en) Virtual array method for 3d robotic vision
JPS5851335A (ja) 座標位置情報検出方式
CN219454998U (zh) 三维扫描设备
JP2025091129A (ja) 光軸調整方法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant