(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211117489.1 (22)申请日 2022.09.14 (71)申请人 南昌黑鲨科技有限公司 地址 330013 江西省南昌市南昌经济技 术 开发区双港西大街528号北大资源智 汇苑8、 9#楼2 01室、 3-2 3层的10层1001 室 (72)发明人 陈振宇　 (74)专利代理 机构 上海雍灏知识产权代理事务 所(普通合伙) 31368 专利代理师 沈汶波 (51)Int.Cl. G06T 7/73(2017.01) G06T 7/521(2017.01) (54)发明名称 一种位姿识别的系统、 方法及存 储介质 (57)摘要 本发明涉及6dof定位技术领域， 尤其涉及一 种位姿识别的系统、 方法及存储介质。 包括头戴 设备、 手柄设备； 头戴设备设有环境深度检测模 块和处理模块及拍摄模块； 手柄设备设有激光器 和分光器， 激光器发出的光束照射在分光器上， 分光器将光束折射/反射/衍射为两个光斑在当 前空间的任意物 体上， 激光器发出的光束具有图 案； 环境深度检测模块检测头戴设备所处环境的 环境深度后发送至处理模块， 处理模块接收到环 境深度后拍摄模块拍摄空间的物体获取拍摄信 息发送至处理模块， 处理模块根据拍摄信息中的 物体上的光斑的形态后根据光斑计算光斑的发 射方向和距离， 处理模块根据光斑的发射方向和 距离以及形态获取手柄设备的位置及姿态。 减小 了手柄设备的功耗损失。 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 CN 115482281 A 2022.12.16 CN 115482281 A 1.一种位姿识别的系统， 其特 征在于， 包括头戴设备、 手柄设备； 其中， 所述头戴设备 上设有环境深度检测模块和处 理模块及拍摄模块； 所述手柄设备上设有激光器和分光器， 所述激光器发出的光束照射在所述分光器上， 所述分光器将所述光束至少折射/反射/衍射两个光斑在当前 空间的任意物体上， 所述激光 器发出的光束具有图案； 所述环境深度检测模块检测所述头戴设备所处环境的环境深度后发送至所述处理模 块， 所述处理模块接收到所述环境深度后所述拍摄模块拍摄所述空间的物体获取拍摄信息 并发送至所述处理模块， 所述处理模块根据所述拍摄信息中的物体上的光斑获取在所述物 体上的光斑的形态后根据所述光斑计算所述光斑的发射方向和距离， 所述处理模块根据所 述光斑的发射方向和距离以及形态从而获取 所述手柄设备的位置及姿态。 2.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所处分光器至少包括半反射界面和全反射 界面， 使所述 光束经过所述分光器后， 使两个光斑的方向相反。 3.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述手柄设备包括接触区和非接触区， 所 述激光器和所述分光器设在非接触区内。 4.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述手柄设备上的激光器的发射角度分配 与所述头戴设备 上的拍摄模块的拍摄角度分配为互补分布。 5.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述头 戴设备所处环境中至少包括有高度 方向的第一面和第二面， 所述激光器发出 的光束照射在所述分光器上后， 所述分光器将折 射的两个光斑分别折 射在所述第一 面和第二 面上。 6.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述手柄设备为条状， 所述手柄设备的相 对的两端 上分别设有 所述激光器和所述分光器， 所述激光器的光束分别通过所述分光器折 射出光斑在当前空间的任意物体上。 7.根据权利要求6所述的系统， 其特征在于， 所述手柄设备的长度大于5cm或者10 ‑ 20cm。 8.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述手柄设备还设有惯性测量模块， 所述 惯性测量模块检测所述手柄设备的朝向信息后发送至所述处理模块， 所述处理模块根据所 述朝向信息和所述 根据所述 光斑计算出的所述 光斑的空间中心， 计算出手柄设备的位置 。 9.一种包 含权利要求1所述系统的方法， 其特 征在于， 包括 步骤： 基于环境深度检测模块检测所述头戴设备所处环境的环境深度后发送至所述处理模 块； 所述处理模块接收所述环境深度后所述拍摄模块拍摄所述空间中的物体获取拍摄信 息后并发送至所述处 理模块； 所述处理模块根据所述拍摄信 息中的物体上的光斑获取所述物体上的光斑的形态后， 根据所述 光斑计算所述 光斑的发射方向和距离； 所述处理模块根据所述光斑的发射方向和距离以及形态获取所述手柄设备的位置及 位姿。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序 被处理器执行时实现如权利要求9所述的步骤。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115482281 A 2一种位姿 识别的系统、 方法及存储介质 技术领域 [0001]本发明涉及6dof定位 技术领域， 尤其涉及一种位姿识别的系统、 方法及存 储介质。 背景技术 [0002]VR虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统， 它利用计算 机生成一种虚拟环境， 是一种多源信息融合、 交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿 真， 使用户沉浸到该环境中， 目前的虚拟现实(Virtual  Reality)技术是通过视觉、 听觉、 触 觉等方面的数字信息来生成一体化的虚拟环境， 从而具有沉浸式、 交互性、 多感知性的特 点， 而在VR虚拟现实技术中至少包括头戴设备和手柄设备， 头戴设备是佩戴在用户的头上， 将虚拟环境呈现在用户的眼部， 进而使用户进入到虚拟环境中， 而手柄设备就是一个控制 的模块， 通过手柄设备来控制虚拟环 境中的角色等。 而一般手柄设备不同于头戴设备， 手柄 设备不具有较大的电池和计算能力， 其六个自由度定位(X、 Y、 Z方向上的旋转及平移)往往 要依靠复杂的手段来实现， 其中手柄朝向的三个自由度可以依靠IMU(Inertial   Measurement  Unit)惯性测量模块获取的精度相对较高， 但是另外三个空间左 边对呀的定 位自由度依靠惯性测 量模块存在漂移的问题， 还没有较好的解决方案， 依靠外部定位设备 或者头戴设备定位需要为其匹配体积 较大的灯环结构， 而手柄设备的自定位往往需要占用 较高的算力， 因此对手柄设备的续 航和发热造成较大负担 。 [0003]综上所述， 本发明实际解决的技 术问题是减小手柄设备的功耗损失。 发明内容 [0004]为了克服上述技术缺陷， 本发明的目的在于提供一种一种位姿识别的系统、 方法 及存储介质， 减小了手柄设备的功耗损失。 [0005]本发明公开了一种位姿识别的系统， 包括头戴设备、 手柄设备； 其中， [0006]头戴设备 上设有环境深度检测模块和处 理模块及拍摄模块； [0007]手柄设备上设有激光器和分光器， 激光器发出的光束照射在分光器上， 分光器将 光束至少折射/反射/衍射两个光斑在当前空间的任意物体上， 激光器发出的光束具有图 案； [0008]环境深度检测模块检测头戴设备所处环境的环境深度后发送至处理模块， 处理模 块接收到环境深度后拍摄模块拍摄空间的物体获取拍摄信息并发送至处理模块， 处理模块 根据拍摄信息中的物体上的光斑获取在物体上的光斑的形态后根据光斑计算光斑的发射 方向和距离， 处理模块根据光斑的发射方向和距离以及形态从而获取手柄设备的位置及姿 态。 [0009]优选地， 所处分光器至少包括半反射界面和全反射界面， 使光束经过分光器后， 使 两个光斑的方向相反。 [0010]优选地， 手柄设备包括接触区和非接触区， 激光器和分光器设在非接触区内。 [0011]优选地， 手柄设备上的激光器的发射角度分配与头戴设备上的拍摄模块的拍摄角说　明　书 1/6 页 3 CN 115482281 A 3