CN207367237U - 一种用于vr摄影的光学动作捕捉*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种主动式光学动作捕捉***，包括顺次连接的相机、交换机、主机和主动发光装置，交换机用于将相机的快门与曝光信号传输至主机；主机用于对主动发光装置供电以及控制主动发光装置的点亮和熄灭；主动发光装置作为标记点，通过灯光变化将身份信息传递给相机。本实用新型所提供的主动式光学动作捕捉***，采用主动发光装置代替被动反光球作为标记点，主动发光装置的红外发光二极管点亮时发射出红外光线，使得相机远距离也能感知到标记点；并且通过通讯手段，交换机将相机的快门与曝光信息传递给主机，主机再控制主动发光装置实现红外发光二极管时序与相机快门同步，有效提高动作捕捉***的识别精度和稳定度。

Description

一种用于VR摄影的光学动作捕捉***

技术领域

本实用新型涉及VR技术领域，特别涉及一种用于VR摄影的光学动作捕捉***。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR，又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。

随着虚拟现实技术的发展，光学定位技术广泛应用起来，VR动作捕捉摄像机拍摄捕捉对象上布满的标记点，标记点反射由VR动作捕捉摄像机上发出的光线，多台动作捕捉摄像机从不同角度采集标记点位置，将其传输至计算机，通过视觉算法过滤无用信息后，获得标记点位置。

但是，目前在捕捉标记点的过程中，随着捕捉对象远离VR动作捕捉摄像机，物体上的标记点接收到的光线的强度或越来越弱，进而反射的光线的强度也会越来越弱，这就可能导致VR动作捕捉摄像机接收不到标记点反射的光线，从而无法捕捉到标记点的位置。

因此，现有技术中存在VR动作捕捉摄像机在捕捉远距离标记点时精确率不高的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种用于VR摄影的光学动作捕捉***，解决了现有技术中存在的VR动作捕捉摄像机捕捉远距离标记点时精确率不高的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例采取的技术方案如下：

一种用于VR摄影的光学动作捕捉***，包括：

发光装置和摄影装置；

所述发光装置包括控制模块、与所述控制模块连接的限流电阻和与所述限流电阻连接的发光二极管组，所述发光装置连接有电源；

所述摄影装置内部设置有感光传感器和与所述感光传感器连接的处理器。

优选的，在所述用于VR摄影的光学动作捕捉***中，所述发光装置具体为发光球。

优选的，在所述用于VR摄影的光学动作捕捉***中，所述发光二极管组具体为红外发光二极管组。

优选的，在所述用于VR摄影的光学动作捕捉***中，所述发光二极管组中不少于5个发光二极管单体。

优选的，在所述用于VR摄影的光学动作捕捉***中，所述电源具体为移动电源。

优选的，在所述用于VR摄影的光学动作捕捉***中，所述摄影装置还与一台上位机连接。

优选的，在所述用于VR摄影的光学动作捕捉***中，所述摄影装置与所述上位机通过无线通讯连接。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的一种用于VR摄影的光学动作捕捉***具有如下技术效果或优点：

由于本实用新型实施例提供的用于VR摄影的光学动作捕捉***，通过采用主动发光装置代替被动反光装置作为捕捉对象的标记点，减小了光线传输的距离，同时也减小了光线强度衰弱程度，使得摄像装置能够更好更精确地捕捉到标记点的位置，从而确定捕捉对象的动作，提高了动作捕捉的精准度。

进一步的，由于本实用新型实施例提供的用于VR摄影的光学动作捕捉***中，发光二极管组由多个发光二极管单体集中在一起，使得所述发光二极管组能够向多个方向照射，提升标记点探测距离。

进一步的，由于本实用新型实施例提供的用于VR摄影的光学动作捕捉***中，通过摄像装置中的感光传感器获取发光装置发光的频率，然后通过处理器分析处理能够获得捕捉对象的身份信息，避免了出现无法分辨出每个捕捉对象的身份，甚至丢失捕捉对象的情况。

附图说明

图1为本实用新型实施例中一种用于VR摄影的光学动作捕捉***的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种用于VR摄影的光学动作捕捉***，包括：发光装置和摄影装置；所述发光装置包括控制模块、与所述控制模块连接的限流电阻、与所述限流电阻连接的发光二极管组，所述发光装置连接有电源；所述摄影装置内部设置有感光传感器和与所述感光传感器连接的处理器。

本实用新型实施例中，由于通过采用主动发光装置代替被动反光装置作为捕捉对象的标记点，减小了光线传输的距离，同时也减小了光线强度衰弱程度，使得摄像装置能够更好更精确地捕捉到标记点的位置，从而确定捕捉对象的动作，提高了动作捕捉的精准度。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

首先，介绍一下本实用新型实施例的背景技术。

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。

虚拟现实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技术，广角(宽视野)立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术，以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。

虚拟现实技术的主要特点之一即是它的交互性，交互性即可以使真实世界的人与虚拟环境可以进行视觉、触觉、力、听觉等全方位的互动。而通过人体动作实现人与虚拟环境的互动是一种重要的互动方式，它可以使得互动操作简便直接，增加了真实感，互动性更强。

通过人体动作实现人与虚拟环境的互动是基于人体动作捕捉技术来实现的，动作捕捉技术可以以数字的方式记录人体的动作，并传输至主机，进行人体动作分析，以实现互动。

现有的动作捕捉通常是通过VR动作捕捉摄像机拍摄捕捉对象上布满的标记点，标记点反射由VR动作捕捉摄像机上发出的光线，多台动作捕捉摄像机从不同角度采集标记点位置，将其传输至计算机，通过视觉算法过滤无用信息后，获得标记点位置。

但是，目前在捕捉标记点的过程中，随着捕捉对象远离VR动作捕捉摄像机，物体上的标记点接收到的光线的强度或越来越弱，进而反射的光线的强度也会越来越弱，这就可能导致VR动作捕捉摄像机接收不到标记点反射的光线，从而无法捕捉到标记点的位置。

下面对本实用新型优选的实施方式进行详细说明。

请参考图1，本实用新型实施例公开了一种用于VR摄影的光学动作捕捉***，包括：发光装置1和摄影装置2；发光装置1包括控制模块11、与控制模块11连接的限流电阻12和与限流电阻12连接的发光二极管组13，发光装置1连接有电源3；摄影装置2内部设置有感光传感器21和与感光传感器21连接的处理器22。

其中，作为优选的，发光装置1选择发光球，控制模块11、限流电阻12和发光二极管组13位于球体内部。

在具体的实施过程中，为了使的发光装置发出的光能够传递更远的距离，作为优选的，发光二极管组13具体选择红外发光二极管。由于红外光的波长更长，相较于其他波长的光，在光线传递的过程中更容易绕过障碍物，传递到更远的地方。

进一步的，由于在VR摄影的过程中，通常是采用多个摄影装置2从不同的角度捕捉捕捉对象上的标记点，因此，为了使多个摄影装置2都能捕捉到该捕捉对象上的标记点，在具体的实施过程中，优选的，作为标记点的发光装置1，其内部的发光二极管组13中不少于5个发光二极管单体，将多个发光二极管单体集中在一起，每一个发光二极管单体朝向不同的方向，使发光装置1能够向多个方向照射，提升发光装置1的探测距离。

为了使发光装置1能够发光，发光装置1连接有一电源3。在具体的实施过程中，能够为发光装置1供电的电源种类很多，比如干电池、市供电源等，为了能够稳定地为发光装置1供电，同时便于捕捉对象携带，作为优选的，电源3具体选择移动电源。

本实用新型实施例提供的用于VR摄影的光学动作捕捉***的工作过程如下：

首先，将作为标记点的发光装置1绑定到捕捉对象上，该捕捉对象可以是人，也可以是动物，甚至可以是汽车等非生命物体，在此不做限定。

绑定好发光装置1后，开启发光装置1的电源3，发光装置1中的控制模块11提供发光二极管13的驱动信号，控制发光二极管13的点亮或者熄灭，也可以理解为，控制模块11提供发光二极管13的驱动信号，控制发光二极管13发光的频率。

为了适应拍摄需求，发光装置1中还设置有限流电阻12，限流电阻12与发光二极管13连接，通过限流电阻12控制发光二极管13的发光强度。

当标记点准备就绪之后，通过摄影装置2捕获该捕捉对象上的标记点，通过捕获的标记点确认该捕捉对象的动作。

在具体的实施过程中，捕捉对象可能有多个，当多个捕捉对象都距离摄影装置2很远时，很容易出现无法分辨出每个捕捉对象的身份的情况，甚至当捕捉对象过多，还可能出现丢失捕捉对象的情况。为了避免出现无法分辨出每个捕捉对象的身份，甚至丢失捕捉对象的情况，摄影装置2内部设置有感光传感器21和与感光传感器21连接的处理器22，当摄影装置2在捕捉捕捉对象的动作时，感光传感器21会感受到发光装置1的发光频率，然后处理器22根据发光频率确认该发光装置1对应的捕捉对象的身份信息。

为了能够及时生成捕捉对象的VR图像，作为优选的，摄影装置2还连接有一上位机，当摄影装置2捕捉到捕捉对象的动作后，实时将捕捉的图像信息传输至上位机，上位机根据接收到的所述图像信息及时生成VR图像。

进一步的，为了便于拍摄，作为优选的，摄影装置2与所述上位机之间采用无线通讯连接。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的一种用于VR摄影的光学动作捕捉***具有如下技术效果或优点：

由于本实用新型实施例提供的用于VR摄影的光学动作捕捉***，通过采用主动发光装置代替被动反光装置作为捕捉对象的标记点，减小了光线传输的距离，同时也减小了光线强度衰弱程度，使得摄像装置能够更好更精确地捕捉到标记点的位置，从而确定捕捉对象的动作，提高了动作捕捉的精准度。

进一步的，由于本实用新型实施例提供的用于VR摄影的光学动作捕捉***中，发光二极管组由多个发光二极管单体集中在一起，使得所述发光二极管组能够向多个方向照射，提升标记点探测距离。

进一步的，由于本实用新型实施例提供的用于VR摄影的光学动作捕捉***中，通过摄像装置中的感光传感器获取发光装置发光的频率，然后通过处理器分析处理能够获得捕捉对象的身份信息，避免了出现无法分辨出每个捕捉对象的身份，甚至丢失捕捉对象的情况。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种用于VR摄影的光学动作捕捉***，其特征在于，所述用于VR摄影的光学动作捕捉***包括：

发光装置和摄影装置；

所述发光装置包括控制模块、与所述控制模块连接的限流电阻和与所述限流电阻连接的发光二极管组，所述发光装置连接有电源；

所述摄影装置内部设置有感光传感器和与所述感光传感器连接的处理器。

2.如权利要求1所述的用于VR摄影的光学动作捕捉***，其特征在于，所述发光装置具体为发光球。

3.如权利要求1所述的用于VR摄影的光学动作捕捉***，其特征在于，所述发光二极管组具体为红外发光二极管组。

4.如权利要求1所述的用于VR摄影的光学动作捕捉***，其特征在于，所述发光二极管组中具有不少于5个发光二极管单体。

5.如权利要求1所述的用于VR摄影的光学动作捕捉***，其特征在于，所述电源具体为移动电源。

6.如权利要求1所述的用于VR摄影的光学动作捕捉***，其特征在于，所述摄影装置还与一台上位机连接。

7.如权利要求6所述的用于VR摄影的光学动作捕捉***，其特征在于，所述摄影装置与所述上位机通过无线通讯连接。