一种基于简易标记点编码的光学跟踪系统

作     者：韩兆阳 翁冬冬 郭署山 贺文杰 江海燕 李冬 HAN Zhao-yang;WENG Dong-dong;GUO Shu-shan;HE Wen-jie;JIANG Hai-yan;LI Dong

作者机构：北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心北京100081 北京理工大学光电学院北京100081 北京临近空间飞艇技术开发有限公司北京100070 

基　　金：国家国防科技工业局基础科研项目(JCKY2019205A004) 国家自然科学基金项目(62072036) 

出 版 物：《图学学报》 (Journal of Graphics)

年 卷 期：2023年第44卷第5期

页      码：997-1012页

摘      要：在虚拟现实,增强现实或是混合现实应用中,实时获取用户和交互对象的位姿是构建高沉浸感虚拟环境的前提条件。随着虚拟现实技术的不断发展,用户对虚拟环境中运动范围的要求不断提高,不再仅满足于单个房间内的小范围移动,而希望能在更大范围进行漫游和交互。为此,提出了一种光学定位追踪系统,通过在天花板或地面布置少量的红外LED标记点来实现精确的相机三维追踪。所述跟踪系统使用了最基本的点、线元素构建标记点图案,通过设计该标记点图案的编码原则、布局重复特征检索方法和对应点匹配算法,实现了标记点图像的快速、精确解析。实验证明系统计算的位置精度可以控制在毫米级别范围内,同时在对抗标记点抖动和遮挡等方面保持了较高的识别准确率。由此实现的跟踪系统具有低成本、易拓展和抗遮挡等特点,可以满足百平方米级别范围的实时追踪定位需求。

主 题 词：光学追踪 标记点编码 图像处理 定位导航 虚拟现实系统 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.11996/JG.j.2095-302X.2023050997

馆 藏 号：203122201...