本發明涉及虛擬現實領域，更具體地說，涉及一種虛擬現實空間定位特征點識別方法。

背景技術：

空間定位一般采用光學或超聲波的模式進行定位和測算，通過建立模型來推導待測物體的空間位置。一般的虛擬現實空間定位系統采用紅外點和光感攝像頭接收的方式來確定物體的空間位置，紅外點在近眼顯示裝置的前端，在定位時，光感攝像頭捕捉紅外點的位置進而推算出使用者的物理坐標。如果知道至少三個光源和投影的對應關系，再調用PnP算法就可得到頭盔的空間定位位置，而實現這一過程的關鍵就是確定投影對應的光源ID(Identity，序列號)。目前的虛擬現實空間定位在確定投影對應光源ID時常常存在對應不準確和對應時間過長的缺點，影響了定位的準確性和效率。

技術實現要素：

為了解決當前虛擬現實空間定位方法確定投影ID(Identity，序列號)的準確性和效率不高的缺陷，本發明提供一種確定投影ID準確性和效率較高的虛擬現實空間定位特征點識別方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種虛擬現實空間定位特征點識別方法，包括以下步驟：

S1：確認虛擬現實頭盔上的紅外點光源全部熄滅，若所述紅外點光源未全部熄滅，熄滅處于點亮狀態的所述紅外點光源；

S2：點亮所述虛擬現實頭盔上的一個所述紅外點光源，處理單元記錄紅外攝像頭所拍攝的圖像上的光斑點對應的所述紅外點光源的ID；

S3：所述虛擬現實頭盔保持上一幀時點亮的所述紅外點光源處于點亮狀態，并點亮一個新的紅外點光源，所述處理單元確定紅外攝像頭所拍攝的圖像上新增加的光斑點對應的所述紅外點光源的ID；

S4：重復S3，直至所有所述紅外點光源被點亮并且所述處理單元確定所述紅外攝像頭所拍攝的圖像上的所有光斑點對應的所述紅外點光源的ID。

優選地，當所述虛擬現實頭盔靜止時，通過比較當前幀和上一幀的圖像差別確定新增的光斑點對應的所述紅外點光源的ID。

優選地，當所述虛擬現實頭盔運動時，所述處理單元結合上一幀已知的歷史信息對上一幀圖像的光斑點做一個微小的平移使上一幀圖像的光斑點與當前幀圖像的光斑點產生對應關系，根據該對應關系和上一幀的歷史信息判斷當前幀圖像上有對應關系的每個光斑點的對應ID。

優選地，當前幀圖像上與上一幀圖像上無對應關系的光斑點對應新點亮的所述紅外點光源的ID。

優選地，在執行S2和S4的過程中，如果點亮的所述紅外點光源的數量和圖像上的光斑點數量不匹配，重新執行S1。

優選地，在定位過程中，如果圖像上的光斑點數量不滿足PnP算法需要的點的數量，重新執行S1。

與現有技術相比，本發明通過逐次點亮紅外點光源的方法對應尋找紅外攝像頭所拍攝的圖像上光斑對應紅外點光源ID的方法，提供了一種確定光斑ID的方法，準確且高效。當虛擬現實頭盔靜止時，通過前后兩幀圖像的對比即可判斷新增光斑對應的ID，當虛擬現實頭盔運動時，通過添加位移的方式判斷新增光斑及其對應ID，提供了虛擬現實頭盔多種運動狀態下的光斑ID的識別方法。通過對紅外點光源數量和圖像上的光斑點數量是否匹配和光斑點數量是否滿足PnP算法需要的點的數量的監控，保證了定位的準確性，防止出現偏差。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明虛擬現實空間定位特征點識別方法虛擬現實頭盔示意圖；

圖2是本發明虛擬現實空間定位特征點識別方法原理示意圖；

圖3是紅外攝像頭拍攝的紅外點圖像。

具體實施方式

為了解決當前虛擬現實空間定位方法確定投影ID的準確性和效率不高的缺陷，本發明提供一種確定投影ID準確性和效率較高的虛擬現實空間定位特征點識別方法。

為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本發明的具體實施方式。

圖1——圖2示出了本發明虛擬現實空間定位特征點識別方法的原理圖。本發明虛擬現實空間定位特征點識別方法包括虛擬現實頭盔10、紅外攝像頭20和處理單元30，紅外攝像頭20與處理單元30電性連接。虛擬現實頭盔10包括前面板11，在虛擬現實頭盔10的前面板11及上、下、左、右四個側面板分布有多個的紅外點光源13，多個紅外點光源13可以通過虛擬現實頭盔10的固件接口根據需要點亮或者關閉。

圖3示出了紅外攝像頭拍攝的紅外點圖像，當虛擬現實頭盔10的正面板11朝向紅外攝像頭(圖未示)時，由于紅外攝像頭的帶通特性，只有紅外點光源能13在圖像上形成光斑投影，其余部分皆形成均勻的背景圖像。虛擬現實頭盔10上的紅外點光源13在圖像上可以形成光斑點。

當ID識別開始時，虛擬現實頭盔10處于初始狀態，點亮虛擬現實頭盔10上的一個紅外點光源13，處理單元30根據圖像上的光斑點記錄點亮的紅外點光源13與光斑點的對應關系，即記錄紅外攝像頭所拍攝的圖像上的光斑點對應的紅外點光源13的ID。該過程完成后，虛擬現實頭盔10保持上一幀時點亮的紅外點光源13處于點亮狀態，并點亮一個新的紅外點光源13，這時在紅外攝像頭20拍攝的圖像上能找到兩個光斑點，處理單元30確定新增加的光斑點對應的紅外點光源13的ID。該過程完成后，虛擬現實頭盔10保持上一幀時點亮的紅外點光源13處于點亮狀態，并點亮一個新的紅外點光源13，并用同樣的方法確定圖像上新增光斑點的ID，依照上述方法每一幀新增點亮一個紅外點光源13，直到所有的紅外點光源13都點亮，每一個光斑點成功對應點亮的紅外點光源13的ID，ID識別過程結束。

在增加點亮紅外點光源13的過程中，如果發生紅外點光源13被遮擋，點亮的紅外點光源13的數量和圖像上的光斑點數量不匹配時，需要重新執行ID識別過程。同時，在ID識別過程結束后的定位過程中，如果發生紅外點光源13被遮擋，圖像上光斑點的數目不足以滿足PnP算法需要的點的數目時，需要重新執行ID識別過程。

處理單元30確定新增加的光斑點對應的紅外點光源13的ID的方法是：在虛擬現實頭盔10初始狀態下沒有上一幀的對應關系時，或者上一幀數據丟失需要重新確定對應關系時，本發明在初始時僅點亮一個紅外點光源13，這樣在圖像上也最多只有一個光斑點，這種情況下可以很容易確定對應關系。通過每次增加點亮一個新的紅外點光源13，就可以在多個紅外點光源13點亮時也能確定要求的對應關系。具體來說分兩種情況，當虛擬現實頭盔10靜止時，通過比較當前幀和上一幀的圖像差別即可確定新增的紅外點光源13對應的光斑點，該光斑點的對應ID即為新增點亮的紅外點光源13的ID。在虛擬現實頭盔10運動時，由于每幀的采樣時間足夠小，一般采樣時間為30ms，所以一般情況下上一幀的每個光斑點和當前幀上的除新增光斑點外的每個光斑點的位置差別很小，處理單元30結合上一幀已知的歷史信息對上一幀圖像的光斑點做一個微小的平移使上一幀圖像的光斑點與當前幀圖像的光斑點產生對應關系，根據該對應關系和上一幀的歷史信息判斷當前幀圖像上有對應關系的每個光斑點的對應ID，同時，當前幀圖像上與上一幀圖像上無對應關系的光斑點對應新點亮的所述紅外點光源的ID。

ID識別完成后，處理單元30再調用PnP算法就可得到頭盔的空間定位位置，PnP算法屬于現有技術，本發明不再贅述。

與現有技術相比，本發明通過逐次點亮紅外點光源13的方法對應尋找紅外攝像頭20所拍攝的圖像上光斑對應紅外點光源13ID的方法，提供了一種確定光斑ID的方法，準確且高效。當虛擬現實頭盔10靜止時，通過前后兩幀圖像的對比即可判斷新增光斑對應的ID，當虛擬現實頭盔運動時，通過添加位移的方式判斷新增光斑及其對應ID，提供了虛擬現實頭盔10多種運動狀態下的光斑ID的識別方法。通過對紅外點光源13數量和圖像上的光斑點數量是否匹配和光斑點數量是否滿足PnP算法需要的點的數量的監控，保證了定位的準確性，防止出現偏差。

上面結合附圖對本發明的實施例進行了描述，但是本發明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發明的保護之內。