CN112985372A - 路径规划***及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种路径规划方法，适用于扩增现实装置，所述扩增现实装置至少包括处理单元、显示单元及摄像单元，其特征在于，所述方法包括以下步骤：所述处理单元根据旗标设置信号于不同位置建立多个虚拟旗标；所述显示单元显示具有所述多个虚拟旗标的显示画面；所述摄像单元撷取具有指示物的多张图像；所述处理单元根据具有所述指示物的多张所述图像取得所述指示物的移动轨迹；及所述处理单元选取所述移动轨迹所经过的所述虚拟旗标，并连接已选取的所述虚拟旗标以产生移动路径或活动边界。本发明还公开了一种路径规划***。本发明可透过在扩增现实中连接虚拟旗标以定义移动物件的移动路径或者活动边界。

Description

路径规划***及其方法
技术领域
本发明是关于一种路径规划***及其方法，尤其关于一种透过扩增现实装置中的虚拟旗标建立移动路径或活动边界的路径规划***及其方法。
背景技术
扩增现实装置可透过摄像机和本身所附加的陀螺仪、GPS等定位原件以将虚拟与现实的场景结合在一起，并可进行互动。而于一些应用中，使用者更可透过手势在扩增现实装置的显示画面中产生空拍机、扫地机器人等的行进轨迹。然而，由于透过影像识别判断手势的移动轨迹可能会有空间误判的情况产生，因此如何更准确地将手势的移动轨迹转换为正确的实际空间移动路径为目前所需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，需要一种路径规划***及其方法来更精准地定义移动物件的移动路径或活动范围。
本发明提供一种路径规划方法，适用于扩增现实装置，所述扩增现实装置至少包括处理单元、显示单元及摄像单元，其特征在于，所述方法包括以下步骤：所述处理单元根据旗标设置信号于不同位置建立多个虚拟旗标；所述显示单元显示具有所述多个虚拟旗标的显示画面；所述摄像单元撷取具有指示物的多张图像；所述处理单元根据具有所述指示物的多张所述图像取得所述指示物的移动轨迹；及所述处理单元选取所述移动轨迹所经过的所述虚拟旗标，并连接已选取的所述虚拟旗标以产生移动路径或活动边界。
本发明还提供一种路径规划***，其特征在于，所述路径规划***包括扩增现实装置及移动物件。所述扩增现实装置包括显示单元、摄像单元及处理单元。所述显示单元用于显示具有多个虚拟旗标的显示画面。所述摄像单元用于撷取具有指示物的多张图像。所述处理单元用于根据旗标设置信号于不同位置建立所述多个虚拟旗标，根据具有所述指示物的多张所述图像取得所述指示物的移动轨迹，选取所述移动轨迹所经过的所述虚拟旗标，并连接已选取的所述虚拟旗标以产生移动路径或活动边界。所述移动物件用于自所述扩增现实装置接收所述移动路径或所述活动边界，并根据所述移动路径于已选取的所述虚拟旗标之间移动或者根据所述活动边界于已选取的所述虚拟旗标所构成的范围内移动。
根据本发明一实施例，其中所述扩增现实装置更包括定位单元。所述定位单元用于根据所述处理单元所接收到的所述旗标设置信号撷取对应于所述不同位置的实际坐标，及所述处理单元更根据所述实际坐标建立多个所述虚拟旗标。
根据本发明另一实施例，其中所述扩增现实装置的所述处理单元更根据所述扩增现实装置的所述定位单元所取得的所述当前坐标及所述多个虚拟旗标所分别对应的所述实际坐标产生所述显示画面。
根据本发明另一实施例，其中所述扩增现实装置更包括通信单元。所述通信单元用于将所述移动路径或所述活动边界输出至移动物件。
根据本发明另一实施例，其中所述移动路径更包括动作指令，使得所述移动物件于移动时更根据所述动作指令执行对应的动作。
附图说明
图1为根据本发明一实施例所述的路径规划***的方块图；
图2为根据本发明一实施例所述的手指移动轨迹与根据手指移动轨迹所产生的移动路径的示意图；
图3为根据本发明一实施例所述的路径规划方法的流程图。
主要元件符号说明
路径规划*** 100
扩增现实装置 110
第一摄像单元 111
第一定位单元 112
第一处理单元 113
第一显示单元 114
第一通信单元 115
移动物件 120
第二通信单元 121
第二定位单元 122
第二处理单元 123
第二驱动单元 124
虚拟旗标 201至212
手指移动轨迹 250
移动路径 260
步骤流程 S301至S306
具体实施方式
有关本发明之***及方法适用之其他范围将于接下来所提供的详述中清楚易见。必须了解的是下列的详述以及具体的实施例，当提出有关路径规划***及其方法的示范实施例时，仅作为描述的目的以及并非用以限制本发明的范围。
图1为根据本发明一实施例所述的路径规划***的方块图。所述路径规划***100至少包括一扩增现实装置110及一移动物件120。扩增现实装置110至少包括一第一摄像单元111、一第一定位单元112、一第一处理单元113、一第一显示单元114及一第一通信单元115。第一摄像单元111与第一显示单元114朝向同一个方向，由至少一摄像镜头所构成，用于每隔既定时间撷取图像。第一定位单元112可为用于室外的定位***(例如全球定位***)或者用于室内的定位***(例如蓝牙室内定位、Wi-Fi定位、射频识别定位、ZigBee定位、UWB定位、红外线定位、超声波定位等)，用以根据第一处理单元113的定位指令判断扩增现实装置110的当前位置。第一处理单元113用于将第一摄像单元111所撷取到的图像与虚拟旗标结合以产生多张显示图像，并可根据第一摄像单元111所撷取到的多张图像中指示物的移动轨迹产生移动路径。其中，第一处理单元113可透过多种方式实施，例如以专用硬件电路或者通用硬件(例如，单处理器、具平行处理能力之多处理器、图形处理器或者其它具有运算能力之处理器)，且于执行程序代码或者软件时，提供之后所描述的功能。第一显示单元114可为液晶显示屏幕等，用于显示第一处理单元113所输出的显示图像。第一通信单元115可透过有线或无线的方式将移动路径输出给移动物件120。
移动物件120至少包括一第二通信单元121、一第二定位单元122、一第二处理单元123及一第二驱动单元124。第二通信单元121与第一通信单元115连接，用于接收第一处理单元113所计算得到的移动路径。第二定位单元122可为用于室外的定位***(例如全球定位***)或者用于室内的定位***(例如蓝牙室内定位、Wi-Fi定位、射频识别定位、ZigBee定位、UWB定位、红外线定位、超声波定位等)，用于判断移动物件120的当前位置。第二处理单元123用于根据移动物件120的当前位置及移动轨迹决定移动方向及移动距离，并根据移动方向及移动距离致能第二驱动单元124。第二驱动单元124可为马达，用于驱动移动物件120移动。
根据本发明一实施例，使用者于建立虚拟旗标时，首先移动至欲设置虚拟旗标的点，透过实体按键或者显示于触控显示屏幕上的虚拟按键触发旗标设置信号。第一处理单元113于接收到旗标设置信号后，致能第一定位单元112取得扩增现实装置110的当前坐标，并将其设定为虚拟旗标所对应的实际坐标，并将虚拟旗标显示于当前显示画面中。其中，第一处理单元113每隔既定时间接收到第一摄像单元111所取得的图像后，根据第一定位单元112所取得的当前位置计算当前位置与每个虚拟旗标之间的相对位置关系，并将每个虚拟旗标根据相对位置关系显示于图像中，以产生显示于第一显示单元114上的显示画面。接着，使用者可将指示物(例如手指)放于第一摄像单元111的拍摄范围内，并尝试连接显示画面中的虚拟旗标。第一处理单元113根据多张图像计算出指示物前端的移动轨迹，并选取移动轨迹所经过的虚拟旗标。第一处理单元113连接已选取的虚拟旗标，并根据已选取的产生移动轨迹或活动范围。
举例来说，如图2所示，第一显示单元111根据使用者的设置于显示画面中显示虚拟旗标201至212，接着使用者的手指沿着图中虚线250的轨迹依序经过虚拟旗标204、虚拟旗标203、虚拟旗标207、虚拟旗标206、虚拟旗标210、虚拟旗标209、虚拟旗标205、虚拟旗标201，而第一处理单元113根据虚线250的轨迹连接虚拟旗标204、虚拟旗标203、虚拟旗标207、虚拟旗标206、虚拟旗标210、虚拟旗标209、虚拟旗标205、虚拟旗标201以产生如实线260所示的移动路径。其中，每两个虚拟旗标之间的移动路径皆可额外添加对应的动作指令，使得移动物件120的第二处理单元123可根据动作指令于移动在两个虚拟旗标之间时执行指定的动作。第一处理单元113于产生移动路径后，即透过第一通信单元115以有线或无线的方式将移动路径输出给移动物件120的第二通信单元121。而第二处理单元123自第二通信单元121接收移动路径后，透过第二定位单元122判断移动物件120的当前位置，并计算当前位置与移动路径起点的相对位置关系，以致能第二驱动单元124将移动物件120移动至移动路径的起点，使得移动物件120可沿着移动路径移动并执行指定的动作。根据本发明另一实施例，当使用者将手指的移动轨迹定义为活动边界时，第二处理单元122致能第二驱动单元124将移动物件120移动于活动边界内。
图3为根据本发明一实施例所述的路径规划方法的流程图。首先，于步骤S301，第一处理单元113于不同位置接收到旗标设置信号(使用者于不同位置触发旗标设置信号)。于步骤S302，第一处理单元113根据第一定位单元112所取得的实际坐标于不同位置建立多个虚拟旗标(透过增现实装置的第一定位单元取得不同位置的实际坐标以建立多个虚拟旗标)。于步骤S303，第一显示单元114显示具有多个虚拟旗标的显示画面(于扩增现实装置的第一显示单元中显示多个虚拟旗标)。于步骤S304，第一摄像单元111撷取具有指示物的多张图像(扩增现实装置的第一摄像单元撷取具有指示物的多张图像)。于步骤S305，第一处理单元113根据多张图像中指示物的移动轨迹选取移动轨迹所经过的虚拟旗标，并连接已选取的虚拟旗标以产生移动路径或活动边界(扩增现实装置的第一处理单元根据指示物的移动轨迹产生移动路径或活动边界)。于步骤S306，第一通信单元115输出移动路径或活动边界至移动物件120，使得移动物件120根据移动路径于已选取的虚拟旗标之间移动，或者根据活动边界于已选取的虚拟旗标所构成的范围内移动(移动物件自扩增现实装置接收移动路径或活动边界，并沿着移动路径移动或于活动边界内移动)。
值得注意的是，尽管上述方法已在使用一系列步骤或方框之流程图的基础上描述，但本发明不局限于这些步骤的顺序，并且一些步骤可不同于其余步骤的顺序执行或其余步骤可同时进行。此外，本领域技术人员将可理解在流程图中所示的步骤并非唯一的，其可包括流程图的其它步骤，或者一或多个步骤可被删除而不会影响本发明的范围。
综上所述，根据本发明一些实施例所提出的路径规划***及其方法，透过事先设置虚拟旗标并以连接虚拟旗标以产生移动路径的方式，将可避免影像识别所产生的空间误判情况。此外，透过于两个虚拟旗标之间的移动路径中加入指令动作，更可增强扩增现实的互动性。
值得注意的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种路径规划方法，适用于扩增现实装置，所述扩增现实装置至少包括处理单元、显示单元及摄像单元，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
所述处理单元根据旗标设置信号于不同位置建立多个虚拟旗标；
所述显示单元显示具有所述多个虚拟旗标的显示画面；
所述摄像单元撷取具有指示物的多张图像；
所述处理单元根据具有所述指示物的多张所述图像取得所述指示物的移动轨迹；及
所述处理单元选取所述移动轨迹所经过的所述虚拟旗标，并连接已选取的所述虚拟旗标以产生移动路径或活动边界。
2.如权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，所述处理单元根据所述旗标设置信号于所述不同位置建立所述多个虚拟旗标的步骤更包括：
所述处理单元于所述不同位置接收所述旗标设置信号；
所述扩增现实装置的定位单元撷取对应于所述不同位置的实际坐标；及
所述处理单元根据所述实际坐标建立多个所述虚拟旗标。
3.如权利要求2所述的扩增现实路径规划方法，其特征在于，所述显示单元显示具有所述虚拟旗标的所述显示画面的步骤更包括：
所述定位单元取得当前坐标；及
所述处理单元根据所述当前坐标及所述多个虚拟旗标所分别对应的所述实际坐标产生所述显示画面。
4.如权利要求1所述的扩增现实路径规划方法，其特征在于，所述步骤更包括：
所述处理单元致能所述扩增现实装置的通信单元输出所述移动轨迹或所述活动边界至移动物件；
所述移动物件根据所述移动路径于已选取的所述虚拟旗标之间移动或者根据所述活动边界于已选取的所述虚拟旗标所构成的范围内移动。
5.如权利要求4所述的扩增现实路径规划方法，其特征在于，所述移动路径更包括动作指令，所述移动物件于移动时更根据所述动作指令执行对应的动作。
6.一种路径规划***，其特征在于，所述路径规划***包括：
扩增现实装置，包括：
显示单元，用于显示具有多个虚拟旗标的显示画面；
摄像单元，用于撷取具有指示物的多张图像；及
处理单元，用于根据旗标设置信号于不同位置建立所述多个虚拟旗标，根据具有所述指示物的多张所述图像取得所述指示物的移动轨迹，选取所述移动轨迹所经过的所述虚拟旗标，并连接已选取的所述虚拟旗标以产生移动路径或活动边界；
移动物件，用于自所述扩增现实装置接收所述移动路径或所述活动边界，并根据所述移动路径于已选取的所述虚拟旗标之间移动或者根据所述活动边界于已选取的所述虚拟旗标所构成的范围内移动。
7.如权利要求6所述的路径规划***，其特征在于，所述扩增现实装置更包括：
定位单元，用于根据所述处理单元所接收到的所述旗标设置信号撷取对应于所述不同位置的实际坐标；
其中，所述处理单元更根据所述实际坐标建立多个所述虚拟旗标。
8.如权利要求7所述的路径规划***，其特征在于，所述扩增现实装置的所述处理单元更根据所述扩增现实装置的所述定位单元所取得的所述当前坐标及所述多个虚拟旗标所分别对应的所述实际坐标产生所述显示画面。
9.如权利要求6所述的路径规划***，其特征在于，所述扩增现实装置更包括：
通信单元，用于将所述移动路径或所述活动边界输出至移动物件。
10.如权利要求6所述的路径规划***，其特征在于，所述移动路径更包括动作指令，使得所述移动物件于移动时更根据所述动作指令执行对应的动作。
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