国产午夜亚洲精品不卡网站,岳的大肥屁熟妇五十路99 http://pinmang.cn 93913成立于2015年9月13日,是目前國內(nèi)最早且最具知名度和影響力的元宇宙&AI產(chǎn)業(yè)服務(wù)商,通過93913為用戶提供信息服務(wù)以及元宇宙&AI領(lǐng)域相關(guān)廠商提供整體品牌傳播、發(fā)布會、開發(fā)者大賽、連接商業(yè)項目以及FA投融資顧問等服務(wù)。 Thu, 12 Sep 2024 17:21:15 +0000 zh-CN hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.6.2 聽技術(shù)大拿說說雙目定位技術(shù) (上) http://pinmang.cn/11244.html http://pinmang.cn/11244.html#respond Wed, 05 Apr 2017 00:01:22 +0000 http://pinmang.cn/2017/04/05/%e5%90%ac%e6%8a%80%e6%9c%af%e5%a4%a7%e6%8b%bf%e8%af%b4%e8%af%b4%e5%8f%8c%e7%9b%ae%e5%ae%9a%e4%bd%8d%e6%8a%80%e6%9c%af-%e4%b8%8a/ 清明小長假我看到HYPEREAL的laohyx在知乎上發(fā)表了這篇短文,感覺這位同學(xué)的分享通俗易通,于是拿出來與大家分享一下。這里我也非常歡迎VR行業(yè)的眾多程序猿和攻城獅可以多多交流和分享,讓我們共同推進VR技術(shù)的進步與發(fā)展。
(題圖是目前三大頭顯中銷量最好的PSVR的定位攝像頭,也是三家中惟一使用雙目技術(shù)的廠商)
VR定位技術(shù)有千萬種,就目前三大頭顯廠商而言,可以分為:
HTC 的 Lighthouse 激光定位系統(tǒng),是一種長距離的使用PnP解算的定位技術(shù)(由Valve公司研發(fā)授權(quán))
Oculus 的 Constellation 系統(tǒng)紅外攝像頭定位,也是使用 PnP解算的定位
PSVR 的 可見光攝像頭定位,使用雙目定位
從技術(shù)發(fā)展時間來看,雙目定位是在三家技術(shù)中,出現(xiàn)最早、最成熟的技術(shù)了。先在這里簡單說說它的原理。
定位原理
雙目定位,一定要有兩個攝像頭/定位器,且兩者在同一剛體/模具上,這樣保證了兩攝像頭工作時,它們之間的相對位置是已知的。
雙目定位貌似還有一定的仿生概念,畢竟人眼的立體視覺,也是靠雙眼的,有了兩只眼睛,才可以受到到某一物體的距離遠近,否則只知道“物體在看過去的視線方向,而無法判斷距離”(顯然生活經(jīng)驗可以彌補一些啦,比如近大遠?。?/div>
下圖是一篇學(xué)術(shù)論文的附圖,再參考人雙眼的構(gòu)造,就很容易理解雙目定位了。O1, O2分別是兩攝像頭的位置,且它們擺放角度已知。P1,P2是物體P在相機成像平面上的投影點,也就是照片上拍攝到P的點啦。根據(jù)兩相機的擺放位置,以及P1, P2點的位置,很容易計算出點P在空間中的三維位置。
雙目定位成功之處就在于,它只靠一個特征點就可以定位!比如PSVR的手柄,只靠一條光帶,就可以通過雙攝像頭,得到它的空間位置?。ê芏嗄昵暗腜S move也是這個原理,要不然說PSVR的技術(shù)老呢)
單單一個特征點,可以求得一個物體在三維空間中的 x, y, z 位置(3 自由度, DOF),但 VR 定位還需要它的旋轉(zhuǎn)信息——另外三個自由度(旋轉(zhuǎn)信息)——就無法靠一個特征點得到啦。
那么,想要做 6自由度求解,想要需要多少個特征點呢?試想一下:
如果只有一個特征點,那么物體可以把模型的特征點放在定位出來的一個三維空間的點P1上,然而它可以繞這個P1點任何旋轉(zhuǎn),都符合解。因此它只有 3 DOF。
如果有兩個特征點,雙目定位可求解出 P1, P2,那么物體的姿態(tài)在定程度地確定了,但它仍然可以繞P1, P2連線構(gòu)成的軸,旋轉(zhuǎn),因此它有 5 DOF。
如果有三個特征點,且它們不共線(否則會退化的),那么三個特征點的求解出的姿態(tài),就可以惟一地確定物體的位置和姿態(tài),達到 6 DOF 求解。
因此PSVR的頭顯上有好多標(biāo)記點,而手柄上也是一個具有特點的倒三角光條(見上圖),至少可提取出3個特征點(三角的頂點)。這些特征點,可將姿態(tài)解算從 3DOF 升級成 6DOF。
看到這里,你一定會想,wow,原來空間定位就這么簡單,果然雙目大法好,學(xué)會初中立體幾何就可以明白原理啦。
但顯然事情沒有那么簡單。歡迎來到工程領(lǐng)域的噩夢——測量誤差。
定位誤差
雙目定位的理想很美好,但測量誤差對其帶來的影響卻是殘酷的。
如下圖,在O1, O2相機觀察物體 P 時,由于種種原因,測量所得到的射線發(fā)生了微妙的角度偏移,誤差角度分別為∠P O1 P' 和 ∠P O2 P'. 那么從觀測值,求解出 P' 位置,就與真實位置有了一定的偏移。
這偏移的位置隨著雙目射線變平行,而增大。就是說,當(dāng)物體離你越遠時,你越難確定它與你的距離,而物體很近時,雙目定位會很精確。
那么誤差都是哪里來的呢?要知道,工程就不是數(shù)學(xué)上的理想假設(shè)了,誤差的來源千千萬,比如:
O1, O2點的安裝誤差,也就是制造公差,不過這一步往往會在出廠時進行標(biāo)定。
相機的標(biāo)定誤差。相機是存在畸變的,如果反畸變算法不好 ,那么始終會帶著角度測量誤差。
特征點誤差,就拿PS手柄來說,它那個三角光條是圓角,特征點很難取得很準(zhǔn)確
像素誤差,要知道攝像頭的像素數(shù)是有限的,它所代表的角度值也會是離散的,無法準(zhǔn)確地表示物體的投影射線
以上各種因素都會影響到單點求解的精度。如果再想求 6DOF,物體上三個特征點求解都有誤差,那么它的旋轉(zhuǎn)求解就差得更遠啦(還不一定對得上)。因此雙目攝像頭方案只能在近距離使用(2m以內(nèi)),靠增多特征點數(shù)量來平均化測量誤差,才可以達到可以接受的效果。
因此雙目定位,簡單是簡單,但坑,真是多啊~
未完待續(xù)
關(guān)于雙目定位的基礎(chǔ),在這里就講得差不多啦,本系列的下篇,將會分析大朋E3提出的創(chuàng)新性的雙目激光定位技術(shù),敬請期待~
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