本發明實施例涉及光學追蹤技術領域，尤其涉及一種位置確定的方法及裝置。

背景技術：

位置確定和運動追蹤技術的主要目的是實時追蹤和反饋目標的位置和運動變化，得到目標的三維空間定位及其運動參數獲取。目前，在人機交互領域比較常用的是慣性追蹤技術和光學追蹤技術。

慣性追蹤技術，通過在目標上設置慣性測量單元，測量得到加速度、角速度等數據，使用數學工具解算獲得目標的運動情況。優點是實現簡單、抗干擾性強。缺點是不能全面地獲取被追蹤目標的運動特征，只能有限和局部地反映被追蹤目標的運動特點。

光學追蹤技術，通過對目標上特定光點的監視和跟蹤來完成運動追蹤的任務。理論上，對于空間的任意一個點，只要它能同時被兩臺攝像機所見，即可以確定這一時刻該點的空間位置。當攝像機以足夠高的速率連續拍攝時，從圖像序列中就可以得到該點的運動軌跡。通過數字化處理形成虛擬物體，然后通過三維空間標定，確定物體的空間位置。光學追蹤技術的特點是能全面地反映物體的運動情況，精度高；缺點是實現較為困難，且追蹤的范圍較小，延遲較大。

技術實現要素：

本發明實施例提供一種位置確定的方法及裝置，用以提高確定目標物體的位置的速度，減少系統延遲。

本發明實施例提供的一種位置確定的方法，包括：

獲取第一時間和第二時間，所述第一時間為光接收單元接收到光發射單元發出的第一掃描方向的第一偏振光的時間，所述第二時間為光接收單元接收到光發射單元發出的第二掃描方向的第二偏振光的時間；

根據所述第一時間、所述第二時間以及同步信號時間，確定所述光接收單元相對于所述光發射單元的偏移角度；

根據所述光接收單元相對于所述光發射單元的偏移角度，確定所述光接收單元的位置。

相應地，本發明實施例還提供了一種位置確定的裝置，包括：

獲取單元，用于獲取第一時間和第二時間，所述第一時間為光接收單元接收到光發射單元發出的第一掃描方向的偏振光的時間，所述第二時間為光接收單元接收到光發射單元發出的第二掃描方向的偏振光的時間；

處理單元，用于根據所述第一時間、所述第二時間以及同步信號時間，確定所述光接收單元相對于所述光發射單元的偏移角度；以及根據所述光接收單元相對于所述光發射單元的偏移角度，確定所述光接收單元的位置。

本發明實施例表明，通過獲取第一時間和第二時間，該第一時間為光接收單元接收到光發射單元發出的第一掃描方向的第一偏振光的時間，第二時間為光接收單元接收到光發射單元發出的第二掃描方向的第二偏振光的時間，根據第一時間、第二時間以及同步信號時間，確定光接收單元相對于光發射單元的偏移角度，根據光接收單元相對于光發射單元的偏移角度，確定光接收單元的位置。由于光發射單元可以同時發送兩種不同掃描方向的不同的偏振光，可以使得光接收單元在同一時間周期內接收到的第一掃描方向的偏振光和第二掃描方向的偏振光不會產生混淆，有效的提高了目標物體位置確定的速度，減少了系統延遲。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種位置確定的方法的流程示意圖；

圖2為本發明實施例提供的一種激光發射單元的結構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的一種激光器的結構示意圖；

圖4為本發明實施例提供的一種位置確定的方法的流程示意圖；

圖5為本發明實施例提供的一種位置確定的裝置的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

為了便于描述，在本發明實施例中，使用傳感器單元表示光接收單元，使用激光發射單元表示光發射單元，本發明實施例僅是示例作用，對光接收單元和光發射單元不做具體限定，其它用于光接收和光發射的設置或裝置都可應用于本發明實施例中。

圖1示出了本發明實施例提供的一種位置確定的方法的流程，該流程可以由位置確定的裝置執行，該裝置可以位于處理器內，也可以是該處理器。

如圖1所示，該流程具體步驟包括：

步驟101，獲取第一時間和第二時間。

步驟102，根據所述第一時間、所述第二時間以及同步信號時間，確定所述傳感器單元相對于所述激光發射單元的偏移角度。

步驟103，根據所述傳感器單元相對于所述激光發射單元的偏移角度，確定所述傳感器單元的位置。

在本發明實施例中，上述第一時間為傳感器單元接收到激光發射單元發出的第一掃描方向的第一偏振光的時間，第二時間為傳感器單元接收到激光發射單元發出的第二掃描方向的第二偏振光的時間。該第一掃描方向的第一偏振光和第二掃描方向的第二偏振光可以是由激光發射單元中的激光器發出的。

為了能夠更好的描述激光發射單元發出的第一掃描方向的第一偏振光和第二掃描方向的第二偏振光，圖2示例性的示出了一種激光發射單元的結構。如圖2所示，該激光發射單元201包括紅外LED發光陣列2011、第一激光器2012和第二激光器2013，該紅外LED發光陣列2011用于發送同步信號，第一激光器2012可以發送第一掃描方向的第一偏振光，第二激光器2013可以發送第二掃描方向的第二偏振光。該第一激光器2012與第二激光器2013可以以轉軸為中心進行360°旋轉，其中，第一激光器2012和第二激光器2013的轉軸是相互垂直的。該第一激光器2012和第二激光器2013可以按照設定轉速旋轉，發出第一掃描方向的第一偏振光和第二掃描方向的第二偏振光。優選地，該第一掃描方向可以為水平掃描方向，該第一激光器2012發出水平掃描方向的第一偏振光，可以發出360°旋轉的水平掃描方向的第一偏振光，也可以發出設定角度的來回掃描的第一偏振光，比如設定90°。該第二掃描方向可以為垂直掃描方向，第二激光器2013可以發出垂直掃描方向的第二偏振光。上述第一激光器2012也可以是發出垂直掃描方向的第一偏振光，第二激光器2013可以發出水平掃描方向的第二偏振光。在本發明實施例中，“第一方向”“第二方向”僅是用來區別兩個激光器同時發出的光是不同的掃描方向的，“第一偏振光”“第二偏振光”僅是用來區別兩個激光器同時發出的偏振光不同。因此，兩個激光器同時發出的光的掃描方向不同，偏振方向不同，掃描方向和偏振方向相互獨立，互不影響。

為了使得激光器能夠發出一個掃描方向的偏振光，本發明實施例在激光器上設置了偏振片。如圖3所示，該激光器301包括轉軸3011，發射孔3012以及位于激光器表面的偏振片3013。進一步地，上述第一激光器的表面覆蓋有第一透振的偏振片，使得該第一激光器只能透射出第一掃描方向的第一偏振光，第二激光器的表面覆蓋有第二透振的偏振片，使得該第二激光器只能透射出第二掃描方向的第二偏振光。

相應地，為了使得傳感器單元可以接收到第一掃描方向的第一偏振光和第二掃描方向的第二偏振光，在傳感器單元中接收第一掃描方向的第一偏振光的傳感器的表面覆蓋有第一透振的偏振片，僅供第一掃描方向的第一偏振光通過。在傳感器單元中接收第二掃描方向的第二偏振光的傳感器的表面覆蓋有第二掃描方向透振的偏振片，僅供第二掃描方向的第二偏振光通過。使得傳感器單元可以接收到第一掃描方向的第一偏振光和第二掃描方向的第二偏振光。在本發明實施例中傳感器單元位于目標物體上。

在得到上述第一時間和第二時間之后，可以根據該第一時間、第二時間以及同步信號時間，確定傳感器單元相對于激光發射單元的偏移角度，以用于驅動傳感器單元的位置。具體的，該傳感器單元相對于激光發射單元的偏移角度可以包括傳感器單元相對于激光發射單元的第一掃描方向的偏移角度和傳感器單元相對于激光發射單元的第二掃描方向的偏移角度。

為了清楚描述本發明實施例的實現過程，下面將以第一激光器為例描述傳感器單元相對于激光發射單元的第一掃描方向的偏移角度。

如圖4所示，在T1時刻中，激光發射單元201的紅外LED發光陣列2011發出同步信號，由于紅外LED發光陣列2011是面光源，因此傳感器單元202可以即時收到該同步信號。紅外LED發光陣列2011發出同步信號的同時，第一激光器2012發出第一掃描方向的第一偏振光。在T2時刻，傳感器單元202接收到該第一偏振光，此時根據兩者的時間差，以及該第一激光器2012的轉速，就可以是得到傳感器單元202相對于激光發射單元201的第一掃描方向的偏移角度

在根據第一時間、第二時間以及同步信號時間確定上述傳感器單元相對于激光發射單元的偏移角度時，需要符合下述公式(1)和(2)：

其中，為傳感器單元相對于激光發射單元的第一掃描方向的偏移角度，ω₁為激光發射單元中發出第一掃描方向的第一偏振光的激光器的轉速，t₁為傳感器單元接收到激光發射單元發出的第一掃描方向的第一偏振光的時間，t為同步信號時間；

其中，為傳感器單元相對于激光發射單元的第二掃描方向的偏移角度，ω₂為激光發射單元中發出第二掃描方向的第二偏振光的激光器的轉速，t₂為傳感器單元接收到激光發射單元發出的第二掃描方向的第二偏振光的時間，t為同步信號時間。

為了使得傳感器單元知道接收激光發射單元發出的第一掃描方向的第一偏振光和第二掃描方向的第二偏振光，在上述獲取第一時間和第二時間之前，還需要周期性的控制激光發射單元發出同步信號，并記錄同步信號時間，發出同步信號是為了通知傳感器單元開始接收第一掃描方向的第一偏振光和第二掃描方向的第二偏振光。在激光發射單元發出同步信號的同時，還會同時發出第一掃描方向的第一偏振光和第二掃描方向的第二偏振光，由于本發明實施例可以同時發出第一掃描方向的第一偏振光和第二掃描方向的第二偏振光，而使得傳感器單元接收第一掃描方向的第一偏振光和第二掃描方向的第二偏振光不會產生混淆，可以提高目標物體位置確定的速度。

優選地，為了能夠精確到確定傳感器單元的位置，上述激光發射單元單元可以有多個，通過傳感器單元在同一個時間周期中接收到多個激光發射單元發出的第一掃描方向的第一偏振光和第二掃描方向的第二偏振光，可以確定出傳感器單元相對于多個激光發射單元的偏移角度，然后通過該傳感器單元相對于多個激光發射單元的偏移角度，就可以得到傳感器單元的位置。

上述實施例表明，通過獲取第一時間和第二時間，該第一時間為傳感器單元接收到激光發射單元發出的第一掃描方向的第一偏振光的時間，第二時間為傳感器單元接收到激光發射單元發出的第二掃描方向的第二偏振光的時間，根據第一時間、第二時間以及同步信號時間，確定傳感器單元相對于激光發射單元的偏移角度，根據傳感器單元相對于激光發射單元的偏移角度，確定傳感器單元的位置。由于激光發射單元可以同時發送兩種不同掃描方向的不同的偏振光，可以使得傳感器單元在同一時間周期內接收到的第一掃描方向的第一偏振光和第二掃描方向的第二偏振光不會產生混淆，有效的提高了目標物體位置確定的速度，減少了系統延遲。

基于相同的技術構思，圖5示出了本發明實施例提供的一種位置確定的裝置的結構，該位置確定的裝置可以執行位置確定的流程，該裝置可以位于處理器內，也可以是該處理器。

如圖5所示，該裝置包括：

獲取單元501，用于獲取第一時間和第二時間，所述第一時間為傳感器單元接收到激光發射單元發出的第一掃描方向的第一偏振光的時間，所述第二時間為傳感器單元接收到激光發射單元發出的第二掃描方向的第二偏振光的時間；

處理單元502，用于根據所述第一時間、所述第二時間以及同步信號時間，確定所述傳感器單元相對于所述激光發射單元的偏移角度；以及根據所述傳感器單元相對于所述激光發射單元的偏移角度，確定所述傳感器單元的位置。

優選地，所述處理單元502，還用于：

在所述獲取第一時間和第二時間之前，周期性的控制所述激光發射單元發出同步信號，并記錄同步信號時間。

優選地，所述處理單元502具體用于：

所述激光發射單元為多個；

根據所述傳感器單元相對于多個所述激光發射單元的偏移角度，確定所述傳感器單元的位置。

優選地，所述處理單元502具體用于：

所述傳感器單元相對于激光發射單元的偏移角度包括第一掃描方向的偏移角度和第二掃描方向的偏移角度；

根據公式(1)和(2)確定傳感器單元相對于激光發射單元的偏移角度：

其中，為傳感器單元相對于激光發射單元的第一掃描方向的偏移角度，ω₁為激光發射單元中發出第一掃描方向的偏振光的激光器的轉速，t₁為傳感器單元接收到激光發射單元發出的第一掃描方向的偏振光的時間，t為同步信號時間；

其中，為傳感器單元相對于激光發射單元的第二掃描方向的偏移角度，ω₂為激光發射單元中發出第二掃描方向的第二偏振光的激光器的轉速，t₂為傳感器單元接收到激光發射單元發出的第二掃描方向的第二偏振光的時間，t為同步信號時間。

優選地，所述激光發射單元中發出第一掃描方向的第一偏振光的激光器的表面覆蓋有第一透振的偏振片；

所述激光發射單元中發出第二掃描方向的第二偏振光的激光器的表面覆蓋有第二透振的偏振片；

所述傳感器單元中接收第一掃描方向的第一偏振光的傳感器的表面覆蓋有第一透振的偏振片；

所述傳感器單元中接收第二掃描方向的第二偏振光的傳感器的表面覆蓋有第二透振的偏振片。

本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。