光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2013年
2期
488-495
,共8页
头部跟踪%计算机视觉%虚拟现实%迭代
頭部跟蹤%計算機視覺%虛擬現實%迭代
두부근종%계산궤시각%허의현실%질대
针对头盔式虚拟现实系统中的头部位置跟踪,研究并实现了多摄像机下的高精度光学头部位置定位系统.通过设计初始标定方块来减小系统安装误差,使摄像机按正交方式布置,保持其光轴两两相互垂直.定位过程中以某一摄像机为基准,任意给定目标深度初值；依据摄像机成像模型计算出目标空间位置,再将该计算结果作为其他摄像机的目标深度初值进行循环迭代计算,收敛至给定精度后得到目标三维空间坐标值.最后以3个标记点空间位置为基础,依据其空间关系计算得到目标姿态角.对比实验表明,该定位方法定位精度高、计算速度快,静态位置误差为0.051 cm,动态位置误差为0.088 cm,明显超过电磁跟踪器定位精度；同时该定位系统成本低廉,不受外界金属和电磁环境干扰,可满足虚拟现实系统中高精度头部位置跟踪需求.
針對頭盔式虛擬現實繫統中的頭部位置跟蹤,研究併實現瞭多攝像機下的高精度光學頭部位置定位繫統.通過設計初始標定方塊來減小繫統安裝誤差,使攝像機按正交方式佈置,保持其光軸兩兩相互垂直.定位過程中以某一攝像機為基準,任意給定目標深度初值；依據攝像機成像模型計算齣目標空間位置,再將該計算結果作為其他攝像機的目標深度初值進行循環迭代計算,收斂至給定精度後得到目標三維空間坐標值.最後以3箇標記點空間位置為基礎,依據其空間關繫計算得到目標姿態角.對比實驗錶明,該定位方法定位精度高、計算速度快,靜態位置誤差為0.051 cm,動態位置誤差為0.088 cm,明顯超過電磁跟蹤器定位精度；同時該定位繫統成本低廉,不受外界金屬和電磁環境榦擾,可滿足虛擬現實繫統中高精度頭部位置跟蹤需求.
침대두회식허의현실계통중적두부위치근종,연구병실현료다섭상궤하적고정도광학두부위치정위계통.통과설계초시표정방괴래감소계통안장오차,사섭상궤안정교방식포치,보지기광축량량상호수직.정위과정중이모일섭상궤위기준,임의급정목표심도초치；의거섭상궤성상모형계산출목표공간위치,재장해계산결과작위기타섭상궤적목표심도초치진행순배질대계산,수렴지급정정도후득도목표삼유공간좌표치.최후이3개표기점공간위치위기출,의거기공간관계계산득도목표자태각.대비실험표명,해정위방법정위정도고、계산속도쾌,정태위치오차위0.051 cm,동태위치오차위0.088 cm,명현초과전자근종기정위정도；동시해정위계통성본저렴,불수외계금속화전자배경간우,가만족허의현실계통중고정도두부위치근종수구.
