CN111462089B - 基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法及相关设备 - Google Patents

基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法及相关设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111462089B
CN111462089B CN202010252267.5A CN202010252267A CN111462089B CN 111462089 B CN111462089 B CN 111462089B CN 202010252267 A CN202010252267 A CN 202010252267A CN 111462089 B CN111462089 B CN 111462089B
Authority
CN
China
Prior art keywords
scale
virtual
optical dynamic
capturing system
standard
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
CN202010252267.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111462089A (zh
Inventor
杭建伟
刘爽
陈文涛
许秋子
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.)
Shenzhen Realis Multimedia Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Realis Multimedia 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 Shenzhen Realis Multimedia Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Realis Multimedia Technology Co Ltd
Priority to CN202010252267.5A priority Critical patent/CN111462089B/zh
Publication of CN111462089A publication Critical patent/CN111462089A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111462089B publication Critical patent/CN111462089B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G06T7/0006—Industrial image inspection using a design-rule based approach
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10016—Video; Image sequence
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法及相关设备。该方法包括：在待测试的虚拟场景中设置虚拟标尺，通过光学动捕***确定刚体的中心点位置、实物标尺上的第一标记点和第二标记点的多帧三维坐标数据，通过计算得到虚拟读数mf、平均值
Figure DDA0002435923150000011
和标准差；通过多次判断，确定虚拟场景的精度是否达标。本发明利用光学动捕***对虚拟标尺进行虚拟标记刻度及计算，能有效确定虚拟场景内容精度是否达标，本发明硬件装置易得，整个测试过程简单方便，极其适用于虚拟游戏、赛车、坦克、飞行器等可供人员训练的基于光学动作捕捉***的VR/AR等场景。

Description

基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法及相关设备
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法及相关设备。
背景技术
在包括但不限于赛车、坦克、飞行器等可供人员训练的、基于光学动作捕捉***的VR/AR***，或虚拟游戏等虚拟场景中，需要对虚拟场景中的位移距离等进行精度测试，精度需要在一定的误差δ内，即虚拟场景中的欧式距离与实际欧氏距离在一定的误差范围内，才能确定此虚拟场景内容精度测试达标。但是目前缺少一种对虚拟场景精度测试的方法。
另外，随着机器视觉应用日益广泛，大空间环境中的基于多相机的光学动捕***被广泛的应用于大空间内的高精度定位与跟踪。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法及相关设备，旨在结合光学动捕***，解决虚拟场景精度测试的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法，所述方法包括以下步骤：
在待测试的虚拟场景中设置虚拟标尺，所述虚拟标尺与实物标尺刻度一致且刻度等比例缩放，所述虚拟标尺设有标尺箭头，所述标尺箭头指示虚拟刻度；
通过预设的光学动捕***确定刚体的中心点位置，所述刚体由不少于三个刚体标记点构成，所述刚体的预设距离放置有所述实物标尺；
获取所述实物标尺中第二标记点对应的目标刻度，得到目标读数mE，以所述刚体的中心点位置为中心，以所述预设距离为半径，通过所述光学动捕***获取所述实物标尺上的第一标记点和所述第二标记点的多帧三维坐标数据，分别计算每帧的欧式距离，并将所述欧式距离赋值给所述虚拟标尺，使所述虚拟标尺的标尺箭头划向相应的虚拟刻度，得到虚拟读数mf，计算多帧所述虚拟读数的平均值
Figure GDA0004213188520000021
根据所述平均值计算所述虚拟读数的标准差；
根据所述虚拟标尺的标尺箭头的滑动范围，获取虚拟读数的最大值Cmax和最小值Cmin，判断|Cmax-mE|≤误差δ与|Cmin-mE|≤误差δ是否为真，若为真，则计算
Figure GDA0004213188520000022
得到差值，若所述差值小于第一阈值且所述标准差小于第二阈值，则认为此轮测试精度达标，否则认为此轮测试精度不达标。
可选地，所述通过所述光学动捕***获取所述实物标尺上的第一标记点和所述第二标记点的多帧三维坐标数据，分别计算每帧的欧式距离，包括：
将所述光学动捕***的平均值窗口设置为Δt，在预设采样频率为FS下，通过所述光学动捕***采集所述三维坐标数据，所述第一标记点和所述第二标记点在t时刻记为第f帧，计算第f帧的欧式距离dt。
可选地，Δt时间窗口内所述虚拟读数的平均值
Figure GDA0004213188520000023
的计算公式为：
Figure GDA0004213188520000024
其中FS为所述采样频率，f为当前帧，mi表示在时间窗口内起始帧的虚拟读数。
可选地，在Δt时间段内所述虚拟读数的标准差的计算公式为：
Figure GDA0004213188520000025
其中FS为所述采样频率，f为当前帧，mi表示在时间窗口内起始帧的虚拟读数。
可选地，所述若所述差值小于第一阈值且所述标准差小于第二阈值，则认为此轮测试精度达标，否则认为此轮测试精度不达标后，还包括：
测试次数加一，当认为精度达标时，将达标次数加一，判断所述连续达标次数是否达到预设的达标阈值，若所述连续达标次数达到所述达标阈值，则最终认为所述虚拟场景精度达标；
若所述达标次数未达到所述达标阈值，继续判断所述测试次数是否达到预设的测试阈值，若所述测试次数达到所述测试阈值，则最终认为所述虚拟场景精度不达标；
若所述测试次数未达到所述测试阈值，则继续进行获取所述实物标尺中第二标记点对应的目标刻度，得到目标读数mE的步骤。
可选地，所述若所述测试次数未达到所述测试阈值，则继续进行获取所述实物标尺中第二标记点对应的目标刻度，得到目标读数mE前，还包括：
若所述测试次数未达到所述测试阈值，则将所述第二标记点滑动并指示另一目标刻度，得到另一目标读数mE，或所述实物标尺与所述刚体在所述预设距离内，改变所述滑轨的姿态后，继续进行获取所述实物标尺中第二标记点对应的目标刻度，得到目标读数mE的步骤。
进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种基于光学动捕***的虚拟场景精度测试装置，包括：
确定虚拟标尺模块，用于在待测试的虚拟场景中设置虚拟标尺，所述虚拟标尺与实物标尺刻度一致且刻度等比例缩放，所述虚拟标尺设有标尺箭头，所述标尺箭头指示虚拟刻度；
确定刚体的中心点位置模块，用于通过预设的光学动捕***确定刚体的中心点位置，所述刚体由不少于三个刚体标记点构成，所述刚体的预设距离放置有所述实物标尺；
采样及计算模块，用于获取所述实物标尺中第二标记点对应的目标刻度，得到目标读数mE，以所述刚体的中心点位置为中心，以所述预设距离为半径，通过所述光学动捕***获取所述实物标尺上的第一标记点和所述第二标记点的多帧三维坐标数据，分别计算每帧的欧式距离，并将所述欧式距离赋值给所述虚拟标尺，使所述虚拟标尺的标尺箭头划向相应的虚拟刻度，得到虚拟读数mf，计算多帧所述虚拟读数的平均值
Figure GDA0004213188520000042
根据所述平均值计算所述虚拟读数的标准差；
判断模块，用于根据所述虚拟标尺的标尺箭头的滑动范围，获取虚拟读数的最大值Cmax和最小值Cmin，判断|Cmax-mE|≤误差δ与|Cmin-mE|≤误差δ是否为真，若为真，则计算
Figure GDA0004213188520000041
得到差值，若所述差值小于第一阈值且所述标准差小于第二阈值，则认为此轮测试精度达标，否则认为此轮测试精度不达标。
为实现上述目的，本发明还提供一种基于光学动捕***的虚拟场景精度测试设备，所述设备包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试程序，所述基于光学动捕***的虚拟场景精度测试程序被所述处理器执行时实现如上所述的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法的步骤。
为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有基于光学动捕***的虚拟场景精度测试程序，所述基于光学动捕***的虚拟场景精度测试程序被处理器执行时实现如上所述的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法的步骤。
为实现上述目的，本发明还提供一种标尺，包括一实物标尺，所述实物标尺上沿长度方向设有刻度，所述实物标尺沿长度方向设有一滑轨，所述滑轨上设有两个滑块，两个所述滑块上分别设有第一标记点和第二标记点，所述第一标记点和所述第二标记点分别通过对应的所述滑块在所述滑轨上滑动。
本发明提供的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法，利用光学动捕***获取实物标尺的刻度，通过对虚拟标尺进行虚拟标记刻度及计算，能有效确定虚拟场景内容精度是否达标，本发明硬件装置易得，整个测试过程简单方便，极其适用于虚拟游戏、赛车、坦克等可供人员训练的基于光学动作捕捉***的VR/AR等场景。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。
图1为本发明实施例方案涉及的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试设备的结构示意图；
图2为本发明一个实施例中实物标尺的一种结构示意图；
图3为本发明一个实施例中基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法的流程图；
图4为本发明一个实施例中虚拟标尺的一种结构示意图；
图5为本发明一个实施例中基于光学动捕***的虚拟场景精度测试装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
参照图1，为本发明实施例方案涉及的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试设备的结构示意图。
基于光学动捕***的虚拟场景精度测试设备包括处理器，例如CPU，通信总线、用户接口，网络接口，存储器。其中，通信总线用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器可选的还可以是独立于前述处理器的存储装置。作为一种计算机可读存储介质的存储器中可以包括操作***、网络通信模块、用户接口模块以及基于光学动捕***的虚拟场景精度测试程序。其中，操作***是管理和控制基于光学动捕***的虚拟场景精度测试设备和软件资源的程序，支持基于光学动捕***的虚拟场景精度测试程序以及其它软件和/或程序的运行。基于光学动捕***的虚拟场景精度测试设备的硬件结构中，网络接口主要用于接入网络；用户接口主要用于侦测确认指令和编辑指令等，而处理器可以用于调用存储器中存储的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试程序，并执行以下基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法的各实施例的操作。
如图1所示，基于光学动捕***的虚拟场景精度测试设备还包括多个光学相机1、刚体2及标尺3，多个光学相机1用于对刚体2及标尺3进行曝光拍摄，将拍摄得到的图像数据发送给处理器，刚体2包括多个刚体标记点，多个光学相机1布置在刚体2周围，距离刚体2具有预设距离L放置真实道具标尺3，在预设距离L范围内可以随意旋转放置标尺3。
如图2所示，标尺3包括实物标尺，实物标尺上沿长度方向设有刻度31，实物标尺沿长度方向设有滑轨32，滑轨32上设有两个滑块，两个滑块上分别设有第一标记点33和第二标记点34，第一标记点33和第二标记点34分别通过对应的滑块在滑轨上滑动。通过在两个滑块的外表面涂覆反光涂层，形成的反光标记物即为第一标记点33和第二标记点34。通过以刚体2的中心点位于为中心，光学动捕***只需在预设距离L范围内搜寻标尺3上的第一标记点33和第二标记点34，从而获取标记点的3D位置，减少了搜索时间，避免了其他因素的干扰。
本领域技术人员可以理解，基于光学动捕***的虚拟场景精度测试设备的硬件结构并不构成对基于光学动捕***的虚拟场景精度测试设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
参照图3，为本发明一个实施例中的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法的流程图，如图3所示，一种基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法，包括以下步骤：
步骤S1，确定虚拟标尺：在待测试的虚拟场景中设置虚拟标尺，虚拟标尺与实物标尺刻度一致且刻度等比例缩放，虚拟标尺设有标尺箭头，标尺箭头指示虚拟刻度。
本步骤在待测试的虚拟场景中预先设置了一把虚拟标尺，如图4所示，虚拟标尺设有虚拟刻度41，虚拟刻度41与实物标尺刻度一致且大小等比例自由缩放，将虚拟场景中的虚拟标尺根据需求缩放到合适的大小，以看清虚拟刻度41为宜。虚拟标尺上还设有标尺箭头42，标尺箭头42可左右滑动，标尺箭头42对准虚拟刻度，用于指示接收到的虚拟数据的大小。
步骤S2，确定刚体的中心点位置：通过预设的光学动捕***确定刚体的中心点位置，刚体由不少于三个刚体标记点构成，刚体的预设距离放置有实物标尺。
本步骤中的预设距离记为L，可根据需求设置预设距离L的大小，例如L为2m，即进一步的，实物标尺的滑轨到刚体的距离不超过2m。
由于刚体上设有多个刚体标记点，如设置五个刚体标记点，通过现有技术中的光学动捕***可以确定出刚体中心点位置。
步骤S3，采样及计算数据：获取实物标尺中第二标记点对应的目标刻度，得到目标读数mE，以刚体的中心点位置为中心，以预设距离为半径，通过光学动捕***获取实物标尺上的第一标记点和第二标记点的多帧三维坐标数据，分别计算每帧的欧式距离，并将欧式距离赋值给虚拟标尺，使虚拟标尺的标尺箭头划向相应的虚拟刻度，得到虚拟读数mf，计算多帧虚拟读数的平均值
Figure GDA0004213188520000081
根据平均值计算虚拟读数的标准差。
本步骤在获取实物标尺中第二标记点对应的目标刻度，得到目标读数mE前，先将实物标尺中的第一标记点固定在滑轨上并指示0刻度，将第二标记点滑动并指示任一目标刻度，得到目标读数mE。
本步骤通过以刚体的中心点位置为中心，在预设距离L范围内搜寻标尺上的第一标记点和第二标记点，从而获得两个标记点的3D数据，以3D数据为基础进行进一步计算每一帧的欧式距离、得到每一帧的虚拟读数，从而计算平均值和标准差。本步骤中的虚拟读数mf、平均值
Figure GDA0004213188520000082
标准差、虚拟读数mf中的最大值Cmax和最小值Cmin均可以通过显示屏进行显示。
在一个实施例中，步骤S3，包括：
步骤S301，将光学动捕***的平均值窗口设置为Δt，在预设采样频率为FS下，通过光学动捕***采集三维坐标数据，第一标记点和第二标记点在t时刻记为第f帧，计算第f帧的欧式距离dt。
本实施例对光学动捕***设置平均值窗口Δt，即历史数据长度，例如取0.5s或1s，FS为120Hz的采样频率下，得到60个样本，即第一标记点和第二标记点分别得到60帧三维坐标数据。
步骤S302，将欧式距离dt赋值给虚拟标尺，使虚拟标尺的标尺箭头划向相应的虚拟刻度，得到虚拟读数mf，计算Δt时间窗口内虚拟读数mf的平均值
Figure GDA0004213188520000083
Figure GDA0004213188520000091
其中FS为采样频率，f为当前帧，mi表示在时间窗口内起始帧的虚拟读数。
步骤S303，计算Δt时间段内读数的标准差σf：
Figure GDA0004213188520000092
其中FS为采样频率，f为当前帧，mi表示在时间窗口内起始帧的虚拟读数。
本实施例通过上述采样及计算，最终得到了Δt时间段内所有的虚拟读数mf及其标准差，为后续判断提供精确的数据。
步骤S4，判断精度是否达标：根据虚拟标尺的标尺箭头的滑动范围，获取虚拟读数的最大值Cmax和最小值Cmin，判断|Cmax-mE|≤误差δ与|Cmin-mE|≤误差δ是否为真，若为真，则计算
Figure GDA0004213188520000093
得到差值，若差值小于第一阈值且标准差小于第二阈值，则认为此轮测试精度达标，否则认为此轮测试精度不达标。
本步骤在一轮测试时，采用多重判断相结合，首选采用虚拟读数的最大值和最小值与步骤S3中第二标记点指示的目标读数mE进行第一轮误差范围的比较。只有在最大值与目标读数的差、最小值与目标读数的差都小于等于预设的误差δ情况下，再进行第二轮误差判断。若最大值与目标读数的差、最小值与目标读数的差中任意一个差大于预设的误差δ，判断为假，则认为此轮测试精度不达标。
本步骤在进行第二轮误差判断时，通过将得到的平均值
Figure GDA0004213188520000094
与滑轨上的目标读数mE做对比，差别越小，且标准差越小，代表精度越高。
步骤S5，优化判断：在进行一轮测试得到判断结果为此轮测试精度达标或此轮测试精度不达标后，还进行进一步的优化判断虚拟场景精度是否达标。
为了有效证明光学动捕***的可靠性，步骤S3到S4需要重复多次才可以得到精度是否达标的结论。因此本步骤通过优化判断，得到较为精确的结果。
步骤S501，测试次数加一，当认为精度达标时，将达标次数加一，判断连续达标次数是否达到预设的达标阈值，若连续达标次数达到达标阈值，则最终认为虚拟场景精度达标。
无论步骤S4的判断结果是此轮测试精度达标或此轮测试精度不达标，测试次数都进行加一处理，代表进行了一轮测试。只有当步骤S4的判断结果为此轮测试精度达标时，达标次数进行加一，在达标次数完成加一后，对连续达标次数进行一次判断，若达到达标阈值，则认为光学动捕***是可靠的，在光学动捕***可靠的前提下，得到的虚拟场景精度达标的结果也是精确的。
本步骤中在判断连续达标次数时，也可以采用连续达标率来进行，即判断连续达标率是否达到预设的达标阈值，若连续达标率达到达标阈值，则最终认为虚拟场景精度达标。达标率的计算采用连续达标次数除以测试次数得到。
步骤S502，若达标次数未达到达标阈值，继续判断测试次数是否达到预设的测试阈值，若测试次数达到测试阈值，则最终认为虚拟场景精度不达标。
在进行了多次测试，如测试次数达到测试阈值后，达标次数依然未达到达标阈值，则认为虚拟场景精度不够高，达不到预想的要求。
本步骤也可以采用达标率来判断，即如测试次数达到测试阈值后，达标率依然未达到达标阈值，则认为虚拟场景精度不够高，达不到预想的要求。
步骤S503，若测试次数未达到测试阈值，则将第二标记点滑动并指示另一目标刻度，得到另一目标读数mE，或实物标尺与刚体在预设距离内改变滑轨的姿态后，继续进行获取实物标尺中第二标记点对应的目标刻度，得到目标读数mE的步骤。
本步骤还可以对新得到的目标读数mE与上一次得到的目标读数mE进行比较，若相同，则进行提示，提示用户通过改变第二标记点指示的目标刻度，来改变目标读数mE。若不同，则继续进行后续的以刚体的中心点位置为中心，以预设距离为半径，通过光学动捕***获取实物标尺上的第一标记点和第二标记点的多帧三维坐标数据，分别计算每帧的欧式距离的步骤。
本步骤给出了可以继续测试的情况，在重复测试之前，都需要将第二标记点移动到不同的位置，得到不同的目标读数。也可以对滑轨的姿态不断进行改变，即在光学动捕***可观测的范围内，自由旋转平移滑轨，以便保证定光学动捕***是可靠的。本步骤滑动第二标记点和改变滑轨姿态没有先后关系，可以随意组合，在滑动第二标记点或改变滑轨姿态中的至少一种情况后，在定位***可靠前提下，才能重复进行步骤S3到S5得出虚拟场景内容精度测试结果是否达标。
本实施例基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法，对于一轮测试，在具体实施时，实物标尺处于一个静止的状态，持续若干时间，在这个若干时间段内，可多次测试判断精度是否达标。重复多次精度测试时，每次实物标尺的姿态在光学动捕***(Tracker)可观测范围内都是不同的，标尺上两个光学标记点距离也不同。这样达标率达到一定标准后，最终判断达标。本实施例基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法，基于光学动捕***，设计与实物标尺对应的虚拟标尺，并通过多次判断及测试，能有效确定虚拟场景内容精度是否达标，测试结果精确。
在一个实施例中，提出了一种基于光学动捕***的虚拟场景精度测试装置，如图5所示，该装置包括：
确定虚拟标尺模块，用于在待测试的虚拟场景中设置虚拟标尺，虚拟标尺与实物标尺刻度一致且刻度等比例缩放，虚拟标尺设有标尺箭头，标尺箭头指示虚拟刻度；
确定刚体的中心点位置模块，用于通过预设的光学动捕***确定刚体的中心点位置，刚体由不少于三个刚体标记点构成，刚体的预设距离放置有实物标尺；
采样及计算模块，用于获取实物标尺中第二标记点对应的目标刻度，得到目标读数mE，以刚体的中心点位置为中心，以预设距离为半径，通过光学动捕***获取实物标尺上的第一标记点和第二标记点的多帧三维坐标数据，分别计算每帧的欧式距离，并将欧式距离赋值给虚拟标尺，使虚拟标尺的标尺箭头划向相应的虚拟刻度，得到虚拟读数mf，计算多帧虚拟读数的平均值
Figure GDA0004213188520000121
根据平均值计算虚拟读数的标准差；
判断模块，用于根据虚拟标尺的标尺箭头的滑动范围，获取虚拟读数的最大值Cmax和最小值Cmin，判断|Cmax-mE|≤误差δ与|Cmin-mE|≤误差δ是否为真，若为真，则计算
Figure GDA0004213188520000122
得到差值，若差值小于第一阈值且标准差小于第二阈值，则认为此轮测试精度达标，否则认为此轮测试精度不达标。
在一个实施例中，提出了一种基于光学动捕***的虚拟场景精度测试设备，设备包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试程序，基于光学动捕***的虚拟场景精度测试程序被处理器执行时实现上述各实施例的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法中的步骤。
在一个实施例中，一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有基于光学动捕***的虚拟场景精度测试程序，基于光学动捕***的虚拟场景精度测试程序被处理器执行时实现上述各实施例的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法中的步骤。其中，存储介质可以易失性存储介质，存储介质也可以为非易失性存储介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明一些示例性实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在待测试的虚拟场景中设置虚拟标尺，所述虚拟标尺与实物标尺刻度一致且刻度等比例缩放，所述虚拟标尺设有标尺箭头，所述标尺箭头指示虚拟刻度；
通过预设的光学动捕***确定刚体的中心点位置，所述刚体由不少于三个刚体标记点构成，所述刚体的预设距离放置有所述实物标尺；
获取所述实物标尺中第二标记点对应的目标刻度，得到目标读数mE，以所述刚体的中心点位置为中心，以所述预设距离为半径，通过所述光学动捕***获取所述实物标尺上的第一标记点和第二标记点的多帧三维坐标数据，分别计算每帧的欧式距离，并将所述欧式距离赋值给所述虚拟标尺，使所述虚拟标尺的标尺箭头划向相应的虚拟刻度，得到虚拟读数mf，计算多帧所述虚拟读数的平均值
Figure FDA0004213188510000011
根据所述平均值计算所述虚拟读数的标准差；
根据所述虚拟标尺的标尺箭头的滑动范围，获取虚拟读数的最大值Cmax和最小值Cmin，判断|Cmax-mE|≤误差δ与|Cmin-mE|≤误差δ是否为真，若为真，则计算
Figure FDA0004213188510000012
得到差值，若所述差值小于第一阈值且所述标准差小于第二阈值，则认为此轮测试精度达标，否则认为此轮测试精度不达标；
所述通过所述光学动捕***获取所述实物标尺上的第一标记点和第二标记点的多帧三维坐标数据，分别计算每帧的欧式距离，包括：
将所述光学动捕***的平均值窗口设置为Δt，在预设采样频率为FS下，通过所述光学动捕***采集所述三维坐标数据，将所述第一标记点和所述第二标记点在t时刻记为第f帧，计算第f帧的欧式距离dt。
2.根据权利要求1所述的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法，其特征在于，Δt时间窗口内所述虚拟读数的平均值
Figure FDA0004213188510000021
的计算公式为：
Figure FDA0004213188510000022
其中FS为所述采样频率，f为当前帧，mi表示在时间窗口内起始帧的虚拟读数。
3.根据权利要求1所述的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法，其特征在于，在Δt时间段内所述虚拟读数的标准差的计算公式为：
Figure FDA0004213188510000023
其中FS为所述采样频率，f为当前帧，mi表示在时间窗口内起始帧的虚拟读数。
4.根据权利要求1所述的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法，其特征在于，所述若所述差值小于第一阈值且所述标准差小于第二阈值，则认为此轮测试精度达标，否则认为此轮测试精度不达标后，还包括：
测试次数加一，当认为精度达标时，将达标次数加一，判断连续达标次数是否达到预设的达标阈值，若所述连续达标次数达到所述达标阈值，则最终认为所述虚拟场景精度达标；
若所述达标次数未达到所述达标阈值，继续判断所述测试次数是否达到预设的测试阈值，若所述测试次数达到所述测试阈值，则最终认为所述虚拟场景精度不达标；
若所述测试次数未达到所述测试阈值，则继续进行获取所述实物标尺中第二标记点对应的目标刻度，得到目标读数mE的步骤。
5.根据权利要求4所述的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法，其特征在于，所述若所述测试次数未达到所述测试阈值，则继续进行获取所述实物标尺中第二标记点对应的目标刻度，得到目标读数mE前，还包括：
若所述测试次数未达到所述测试阈值，则将所述第二标记点滑动并指示另一目标刻度，得到另一目标读数mE，或所述实物标尺与所述刚体在所述预设距离内，改变滑轨的姿态后，继续进行获取所述实物标尺中第二标记点对应的目标刻度，得到目标读数mE步骤。
6.一种基于光学动捕***的虚拟场景精度测试装置，其特征在于，所述装置包括：
确定虚拟标尺模块，用于在待测试的虚拟场景中设置虚拟标尺，所述虚拟标尺与实物标尺刻度一致且刻度等比例缩放，所述虚拟标尺设有标尺箭头，所述标尺箭头指示虚拟刻度；
确定刚体的中心点位置模块，用于通过预设的光学动捕***确定刚体的中心点位置，所述刚体由不少于三个刚体标记点构成，所述刚体的预设距离放置有所述实物标尺；
采样及计算模块，用于获取所述实物标尺中第二标记点对应的目标刻度，得到目标读数mE，以所述刚体的中心点位置为中心，以所述预设距离为半径，通过所述光学动捕***获取所述实物标尺上的第一标记点和所述第二标记点的多帧三维坐标数据，分别计算每帧的欧式距离，并将所述欧式距离赋值给所述虚拟标尺，使所述虚拟标尺的标尺箭头划向相应的虚拟刻度，得到虚拟读数mf，计算多帧所述虚拟读数的平均值
Figure FDA0004213188510000031
根据所述平均值计算所述虚拟读数的标准差；
判断模块，用于根据所述虚拟标尺的标尺箭头的滑动范围，获取虚拟读数的最大值Cmax和最小值Cmin，判断|Cmax-mE|≤误差δ与|Cmin-mE|≤误差δ是否为真，若为真，则计算
Figure FDA0004213188510000032
得到差值，若所述差值小于第一阈值且所述标准差小于第二阈值，则认为此轮测试精度达标，否则认为此轮测试精度不达标；
所述采样及计算模块，具体用于：
将所述光学动捕***的平均值窗口设置为Δt，在预设采样频率为FS下，通过所述光学动捕***采集所述三维坐标数据，将所述第一标记点和所述第二标记点在t时刻记为第f帧，计算第f帧的欧式距离dt。
7.一种基于光学动捕***的虚拟场景精度测试设备，其特征在于，所述设备包括：
存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试程序，所述基于光学动捕***的虚拟场景精度测试程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有基于光学动捕***的虚拟场景精度测试程序，所述基于光学动捕***的虚拟场景精度测试程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法的步骤。
9.一种用于权利要求1至5中任一项所述的基于光学动捕***的虚拟场景精度测试的标尺，包括一实物标尺，所述实物标尺上沿长度方向设有刻度，其特征在于，所述实物标尺沿长度方向设有一滑轨，所述滑轨上设有两个滑块，两个所述滑块上分别设有第一标记点和第二标记点，所述第一标记点和所述第二标记点分别通过对应的所述滑块在所述滑轨上滑动。
CN202010252267.5A 2020-04-01 2020-04-01 基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法及相关设备 Active CN111462089B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010252267.5A CN111462089B (zh) 2020-04-01 2020-04-01 基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法及相关设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010252267.5A CN111462089B (zh) 2020-04-01 2020-04-01 基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法及相关设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111462089A CN111462089A (zh) 2020-07-28
CN111462089B true CN111462089B (zh) 2023-07-11

Family

ID=71685823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010252267.5A Active CN111462089B (zh) 2020-04-01 2020-04-01 基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法及相关设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111462089B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115389246B (zh) * 2022-10-31 2023-03-03 之江实验室 一种动作捕捉***的速度精度测量方法、***及装置
CN117523678B (zh) * 2024-01-04 2024-04-05 广东茉莉数字科技集团股份有限公司 一种基于光学动作数据的虚拟主播区分方法及***

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2977961B1 (de) * 2014-07-24 2018-06-27 Deutsche Telekom AG Verfahren und Kommunikationseinrichtung zum Erstellen und/oder Ändern virtueller Objekte
CN105554247B (zh) * 2015-12-07 2019-05-14 魅族科技（中国）有限公司 测量方法、测量***和终端
JP2020008917A (ja) * 2018-07-03 2020-01-16 株式会社Ｅｉｄｅａ 拡張現実表示システム、拡張現実表示方法、及び、拡張現実表示用コンピュータプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
CN111462089A (zh) 2020-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111354042B (zh) 机器人视觉图像的特征提取方法、装置、机器人及介质
CN107645701B (zh) 一种生成运动轨迹的方法及装置
EP3252715A1 (en) Two-camera relative position calculation system, device and apparatus
CN111199564A (zh) 智能移动终端的室内定位方法、装置与电子设备
CN110163889A (zh) 目标跟踪方法、目标跟踪装置、目标跟踪设备
CN108638062B (zh) 机器人定位方法、装置、定位设备及存储介质
US20230316690A1 (en) 3-D Reconstruction Using Augmented Reality Frameworks
CN108810473B (zh) 一种在移动平台上实现gps映射摄像机画面坐标的方法及***
CN111462089B (zh) 基于光学动捕***的虚拟场景精度测试方法及相关设备
WO2016155074A1 (zh) 光轴夹角的校准、对焦方法和***和双摄像头设备
CN111127559B (zh) 光学动捕***中标定杆检测方法、装置、设备和存储介质
CN107621263B (zh) 一种基于道路磁场特征的地磁定位方法
CN109977466A (zh) 一种三维扫描视点规划方法、装置及计算机可读存储介质
CN113029128B (zh) 视觉导航方法及相关装置、移动终端、存储介质
CN112465871B (zh) 一种视觉跟踪算法准确性的评价方法及***
CN112578356A (zh) 一种外参标定方法、装置、计算机设备及存储介质
CN110648363A (zh) 相机姿态确定方法、装置、存储介质及电子设备
CN112200838A (zh) 一种弹丸轨迹跟踪方法、装置、设备及存储介质
CN113240806B (zh) 信息处理方法、装置、电子设备及存储介质
CN113888583A (zh) 一种视觉跟踪准确性的实时判断方法及装置
CN107945166B (zh) 基于双目视觉的待测物体三维振动轨迹的测量方法
CN111582385B (zh) Slam质量的量化方法、***、计算机设备和存储介质
CN105338541A (zh) 一种基于移动无线网络数据的异常轨迹检测方法及装置
CN112419739A (zh) 车辆定位方法、装置和电子设备
CN112504156A (zh) 一种基于前景网格的结构表面应变测量***及测量方法

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