本實(shí)用新型涉及近眼顯示裝置領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種四目攝像頭定位裝置。

背景技術(shù)：

近眼顯示裝置或手柄的空間定位是虛擬現(xiàn)實(shí)的一項(xiàng)核心技術(shù)，一種實(shí)用的方案是在頭盔上設(shè)置光源，然后用雙目攝像頭捕捉光源在圖像上的投影，如果知道至少三個光源和投影的對應(yīng)關(guān)系，再調(diào)用PnP算法就可得到頭盔的空間定位。通常，我們所使用的攝像頭為雙目攝像頭，如圖1所示，兩個參數(shù)一樣的攝像頭并排放置，并平行于水平線。這種雙目攝像頭在定位時存在著縱向視場角小的缺陷(圖2)，當(dāng)使用者豎直方向使用范圍超出雙目攝像頭區(qū)域時經(jīng)常會失去追蹤效果，一定程度上限制了使用者的使用效果，體驗(yàn)不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決當(dāng)前雙目攝像頭縱向視場角小的缺陷，本實(shí)用新型提供一種縱向視場角大的四目攝像頭定位裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種四目攝像頭定位裝置，包括左上攝像頭、左下攝像頭、右上攝像頭和右下攝像頭，所述左上攝像頭和所述右上攝像頭組成上部雙目攝像頭，所述左下攝像頭和所述右下攝像頭組成下部雙目攝像頭，所述上部雙目攝像頭朝向上方，所述下部雙目攝像頭朝向下方。

優(yōu)選地，所述上部雙目攝像頭和所述下部雙目攝像頭的光軸夾角為10°。

優(yōu)選地，所述上部雙目攝像頭和所述下部雙目攝像頭的間距為20mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型利用四個攝像頭組成四目攝像頭，通過精確設(shè)計俯仰角度和攝像頭的間距，在保證了四目攝像頭縱向視角加大的同時使測量盲區(qū)盡可能小，大大增加了四目攝像頭的攝像范圍，優(yōu)化了體驗(yàn)效果。通過在重疊區(qū)域內(nèi)設(shè)置閾值r有效地防止了四目攝像頭在重疊區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)重復(fù)識別的情況，使定位更加精確。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)雙目攝像頭結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)雙目攝像頭結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖3是本實(shí)用新型四目攝像頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型四目攝像頭定位原理示意圖。

具體實(shí)施方式

為了解決當(dāng)前雙目攝像頭縱向視場角小的缺陷，本實(shí)用新型提供一種縱向視場角大的四目攝像頭定位裝置。

為了對本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

請參閱圖3—圖4，本實(shí)用新型四目攝像頭定位裝置包括四目攝像頭10，四目攝像頭包括4個攝像頭，4個攝像頭分別位于四目攝像頭10的四角，為左上攝像頭101、左下攝像頭102、右上攝像頭103、右下攝像頭104。其中，左上攝像頭101和右上攝像頭103組成一對雙目攝像頭，我們稱之為上部雙目攝像頭；左下攝像頭102和右下攝像頭104組成一對雙目攝像頭，我們稱之為下部雙目攝像頭。在垂直方向上，兩對雙目攝像機(jī)的光軸不平行的。左上攝像頭101和右上攝像頭103組成的雙目攝像頭朝向上方，左下攝像頭102和右下攝像頭104組成的雙目攝像頭朝向下方，兩雙目攝像頭的光軸之間的夾角為α。由圖4中可以看出，光軸之間的夾角α越大，盲區(qū)L的長度越大，較大的盲區(qū)對于空間測量有一定的影響，因此我們需要在保證四目攝像頭10的視角足夠大的情況下盡可能縮小盲區(qū)L，這就需要保證定位視角的情況下盡可能縮小夾角α。

在使用近眼顯示裝置(圖未示)時，使用者一般處于距離攝像頭1米左右的范圍，我們根據(jù)這個范圍來計算相關(guān)定位數(shù)據(jù)。當(dāng)使用者向上向下伸展手臂時，手臂的長度大約是1.5米，在正常使用過程中，很少會出現(xiàn)人拿著手柄完全向上或向下伸展手臂的情況，因此實(shí)際的設(shè)計范圍可以約等于1.5米。為了保證盲區(qū)L足夠小，且視角在攝像頭前1米處向上或向下可以拍攝到1.5米高度的圖像，需要對夾角α和上下攝像頭間距d綜合設(shè)計。這里，我們?nèi)ˇ恋扔?0°，d＝20mm，此時，盲區(qū)L的長度為24.14mm，相對于1米的測量距離這個盲區(qū)的長度已經(jīng)可以忽略不計。當(dāng)d＝20mm時，四目攝像頭10可以拍攝到1.475米高度的圖像，符合近似等于1.5米的設(shè)計條件。此時，兩個攝像頭結(jié)合之后的實(shí)際縱向視場角γ已從單一攝像頭視場角β＝55°增大到72.78°，大大增加了四目攝像頭10的縱向視角，更加方便空間定位。

在定位時，我們將四目攝像頭10放置于使用者前方，近眼顯示裝置和手柄均位于四目攝像頭10的視場角范圍內(nèi)，近眼顯示裝置和手柄上放置的可以發(fā)出紅外光的“紅外燈”作為位置追蹤的標(biāo)定點(diǎn)。定位開始時，上部雙目攝像頭和下部雙目攝像頭分別對紅外點(diǎn)進(jìn)行識別，當(dāng)近眼顯示裝置和手柄的標(biāo)定點(diǎn)都只位于上部雙目攝像頭的范圍內(nèi)時，按照雙目攝像頭的定位方法處理標(biāo)定點(diǎn)進(jìn)行空間定位；當(dāng)近眼顯示裝置和手柄的標(biāo)定點(diǎn)都只位于下部雙目攝像頭的范圍內(nèi)時，按照雙目攝像頭的定位方法處理標(biāo)定點(diǎn)進(jìn)行空間定位。當(dāng)近眼顯示裝置和手柄的標(biāo)定點(diǎn)位于兩者重合的部分時，兩個雙目攝像頭同時對標(biāo)定點(diǎn)進(jìn)行識別。在識別過程中可能會出現(xiàn)上部雙目攝像頭和下部雙目攝像頭對重合區(qū)域的標(biāo)識點(diǎn)重復(fù)識別的問題，這種重復(fù)識別還有可能造成定位的混論，這時我們設(shè)定一個閾值r，當(dāng)上部雙目攝像頭和下部雙目攝像頭在重疊區(qū)域內(nèi)所找到的點(diǎn)的空間距離小于該閾值r時，我們認(rèn)為兩個雙目攝像頭分別找到的兩個標(biāo)定點(diǎn)對應(yīng)空間中同一個點(diǎn)，這時我們?nèi)牲c(diǎn)空間位置的中心點(diǎn)作為該標(biāo)定點(diǎn)的空間位置坐標(biāo)值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型利用四個攝像頭組成四目攝像頭10，通過精確設(shè)計俯仰角度和攝像頭的間距，在保證了四目攝像頭10縱向視角加大的同時使測量盲區(qū)盡可能小，大大增加了四目攝像頭10的攝像范圍，優(yōu)化了體驗(yàn)效果。通過在重疊區(qū)域內(nèi)設(shè)置閾值r有效地防止了四目攝像頭10在重疊區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)重復(fù)識別的情況，使定位更加精確。

上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。