本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種攝像機(jī)位置調(diào)整方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)(virtualreality，簡(jiǎn)稱vr)技術(shù)已經(jīng)成功運(yùn)用到游戲領(lǐng)域，大大提高了游戲者的游戲體驗(yàn)。在vr游戲的體驗(yàn)過(guò)程中，攝像機(jī)是檢測(cè)用戶動(dòng)作的主要部件，是vr游戲配件必不可少的一部分，但是靜止?fàn)顟B(tài)下的攝像機(jī)可視范圍有限，為了解決這一難題，相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域人員設(shè)計(jì)了伸縮桿，通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)伸縮桿的高度，來(lái)調(diào)節(jié)攝像機(jī)的可視范圍。但是這種手動(dòng)調(diào)節(jié)伸縮桿高度的方式，尤其在用戶站姿和坐姿轉(zhuǎn)換時(shí)也需要進(jìn)行一次手動(dòng)調(diào)節(jié)，大大降低了用戶游戲時(shí)的體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種攝像機(jī)位置調(diào)整方法和系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的利用攝像機(jī)追蹤vr頭戴設(shè)備時(shí)由于攝像機(jī)可視范圍有限導(dǎo)致的用戶體驗(yàn)低等問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種攝像機(jī)位置調(diào)整方法，所述攝像機(jī)用于抓取vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)/位置圖像，所述vr頭戴設(shè)備和所述攝像機(jī)分別連接同一控制端，所述方法包括：

將所述攝像機(jī)固定設(shè)置在伸縮桿上，所述伸縮桿內(nèi)設(shè)置有伸縮機(jī)構(gòu)，所述伸縮機(jī)構(gòu)用于上下移動(dòng)所述伸縮桿；

將所述伸縮桿內(nèi)的所述伸縮機(jī)構(gòu)連接所述控制端，由所述控制端進(jìn)行如下處理：

獲取所述攝像機(jī)的當(dāng)前高度，計(jì)算所述攝像機(jī)在當(dāng)前高度下的第一可視范圍；

獲取所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度，并根據(jù)所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度實(shí)時(shí)估算出所述用戶的當(dāng)前位置；

判斷所述用戶的當(dāng)前位置與所述第一可視范圍的上、下邊界之間的距離是否小于第一預(yù)設(shè)值；若所述用戶的當(dāng)前位置與所述第一可視范圍的上邊界之間的距離小于所述第一預(yù)設(shè)值，則控制所述伸縮機(jī)構(gòu)向上移動(dòng)所述伸縮桿，若所述用戶的當(dāng)前位置與所述第一可視范圍的下邊界之間的距離小于所述第一預(yù)設(shè)值，則控制所述伸縮機(jī)構(gòu)向下移動(dòng)所述伸縮桿，從而調(diào)整所述攝像機(jī)的上下位置，使所述攝像機(jī)的上下可視范圍始終覆蓋所述用戶的當(dāng)前位置。

優(yōu)選地，所述方法還包括：在所述伸縮桿底部設(shè)置滾輪，所述滾輪安裝在定向?qū)к壣?，用于在所述定向?qū)к壣献笥乙苿?dòng)所述伸縮桿；

將所述滾輪連接所述控制端，由所述控制端進(jìn)行如下處理：

獲取所述攝像機(jī)的當(dāng)前水平位置，計(jì)算所述攝像機(jī)在當(dāng)前水平位置處的第二可視范圍；

判斷所述用戶的當(dāng)前位置與所述第二可視范圍的左、右邊界之間的距離是否小于第二預(yù)設(shè)值；若所述用戶的當(dāng)前位置與所述第二可視范圍的左邊界之間的距離小于所述第二預(yù)設(shè)值，則控制所述滾輪向左移動(dòng)所述伸縮桿，若所述用戶的當(dāng)前位置與所述第二可視范圍的右邊界之間的距離小于所述第二預(yù)設(shè)值，則控制所述滾輪向右移動(dòng)所述伸縮桿，從而調(diào)整所述攝像機(jī)的左右位置，使所述攝像機(jī)的左右可視范圍始終覆蓋所述用戶的當(dāng)前位置。

優(yōu)選地，所述方法還包括：根據(jù)所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度，控制所述伸縮桿向上/下/左/右的移動(dòng)距離：其中，所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度與所述移動(dòng)距離成正比例關(guān)系，比例系數(shù)為k，k的大小由仿真實(shí)驗(yàn)獲得。

優(yōu)選地，所述方法還包括：當(dāng)所述伸縮桿達(dá)到伸縮長(zhǎng)度極限，無(wú)法控制所述伸縮機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)所述伸縮桿時(shí)，或者當(dāng)所述滾輪移動(dòng)到所述定向?qū)к壍倪呇?，無(wú)法控制所述滾輪左右移動(dòng)所述伸縮桿時(shí)，所述控制端發(fā)送預(yù)警信息給所述vr頭戴設(shè)備，由所述vr頭戴設(shè)備提醒所述用戶在所述攝像機(jī)的可視范圍內(nèi)活動(dòng)。

優(yōu)選地，所述控制端獲取所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度的方式包括：

在所述vr頭戴設(shè)備上設(shè)置一光源，所述攝像機(jī)從抓取的所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)/位置圖像中獲取所述光源的每一幀圖像并傳送給所述控制端，所述控制端根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)的所述光源的每一幀圖像計(jì)算所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度；

或者，在所述vr頭戴設(shè)備內(nèi)設(shè)置一速度傳感器，所述速度傳感器實(shí)時(shí)獲取所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度的方向和大小并傳送給所述控制端；所述控制端根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)的每?jī)纱问盏降乃鲆苿?dòng)速度的方向和大小及收到時(shí)間差，計(jì)算所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度；

或者，在所述vr頭戴設(shè)備上設(shè)置一光源，所述攝像機(jī)從抓取的所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)/位置圖像中獲取所述光源的每一幀圖像并傳送給所述控制端，所述控制端根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)的所述光源的每一幀圖像獲取所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡；以及，在所述vr頭戴設(shè)備內(nèi)設(shè)置一速度傳感器，所述速度傳感器實(shí)時(shí)獲取所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度的大小并傳送給所述控制端，所述控制端由此獲取所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種攝像機(jī)位置調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括攝像機(jī)、vr頭戴設(shè)備、伸縮桿和控制端；

所述攝像機(jī)固定設(shè)置在所述伸縮桿上，用于抓取vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)/位置圖像；

所述vr頭戴設(shè)備和所述攝像機(jī)分別與同一所述控制端連接；

所述伸縮桿內(nèi)設(shè)置有伸縮機(jī)構(gòu)，所述伸縮機(jī)構(gòu)與所述控制端連接，用于上下移動(dòng)所述伸縮桿；

所述控制端包括：

第一可視范圍計(jì)算單元，用于獲取所述攝像機(jī)的當(dāng)前高度，計(jì)算所述攝像機(jī)當(dāng)前高度下的可視范圍；

軌跡和速度獲取單元，用于獲取所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度；

位置估算單元，用于根據(jù)所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度實(shí)時(shí)估算出所述用戶的當(dāng)前位置；

伸縮機(jī)構(gòu)控制單元，用于判斷所述用戶的當(dāng)前位置與所述第一可視范圍的上、下邊界之間的距離是否小于第一預(yù)設(shè)值；若所述用戶的當(dāng)前位置與所述第一可視范圍的上邊界之間的距離小于所述第一預(yù)設(shè)值，則控制所述伸縮機(jī)構(gòu)向上移動(dòng)所述伸縮桿，若所述用戶的當(dāng)前位置與所述第一可視范圍的下邊界之間的距離小于所述第一預(yù)設(shè)值，則控制所述伸縮機(jī)構(gòu)向下移動(dòng)所述伸縮桿，從而調(diào)整所述攝像機(jī)的上下位置，使所述攝像機(jī)的上下可視范圍始終覆蓋所述用戶的當(dāng)前位置。

優(yōu)選地，所述伸縮桿底部設(shè)置滾輪，所述滾輪安裝在定向?qū)к壣希凰鰸L輪連接所述控制端，用于在所述定向?qū)к壣献笥乙苿?dòng)所述伸縮桿；

所述控制端還包括：

第二可視范圍計(jì)算單元，獲取所述攝像機(jī)的當(dāng)前水平位置，計(jì)算所述攝像機(jī)在當(dāng)前水平位置處的第二可視范圍；

滾輪控制單元，用于判斷所述用戶的當(dāng)前位置與所述第二可視范圍的左、右邊界之間的距離是否小于第二預(yù)設(shè)值；若所述用戶的當(dāng)前位置與所述第二可視范圍的左邊界之間的距離小于所述第二預(yù)設(shè)值，則控制所述滾輪向左移動(dòng)所述伸縮桿，若所述用戶的當(dāng)前位置與所述第二可視范圍的右邊界之間的距離小于所述第二預(yù)設(shè)值，則控制所述滾輪向右移動(dòng)所述伸縮桿，從而調(diào)整所述攝像機(jī)的左右位置，使所述攝像機(jī)的左右可視范圍始終覆蓋所述用戶的當(dāng)前位置。

優(yōu)選地，所述控制端還包括移動(dòng)距離控制單元：

所述移動(dòng)距離控制單元，用于根據(jù)所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度，控制所述伸縮桿向上/下/左/右的移動(dòng)距離：其中，所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度與所述移動(dòng)距離成正比例關(guān)系，比例系數(shù)為k，k的大小由仿真實(shí)驗(yàn)獲得。

優(yōu)選地，所述控制端還包括預(yù)警單元：

所述預(yù)警單元，用于當(dāng)所述伸縮桿達(dá)到伸縮長(zhǎng)度極限，所述伸縮機(jī)構(gòu)控制單元無(wú)法控制所述伸縮機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)所述伸縮桿時(shí)，或者當(dāng)所述滾輪移動(dòng)到所述定向?qū)к壍倪呇?，所述滾輪控制單元無(wú)法控制所述滾輪左右移動(dòng)所述伸縮桿時(shí)，所述控制端發(fā)送預(yù)警信息給所述vr頭戴設(shè)備，由所述vr頭戴設(shè)備提醒所述用戶在所述攝像機(jī)的可視范圍內(nèi)活動(dòng)。

優(yōu)選地，所述軌跡和速度獲取單元，具體用于：

在所述vr頭戴設(shè)備上設(shè)置一光源，所述攝像機(jī)從抓取的所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)/位置圖像中獲取所述光源的每一幀圖像并傳送給所述控制端，所述控制端根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)的所述光源的每一幀圖像計(jì)算所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度；

或者，在所述vr頭戴設(shè)備內(nèi)設(shè)置一速度傳感器，所述速度傳感器實(shí)時(shí)獲取所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度的方向和大小并傳送給所述控制端；所述控制端根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)的每?jī)纱问盏降乃鲆苿?dòng)速度的方向和大小及收到時(shí)間差，計(jì)算所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度；

或者，在所述vr頭戴設(shè)備上設(shè)置一光源，所述攝像機(jī)從抓取的所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)/位置圖像中獲取所述光源的每一幀圖像并傳送給所述控制端，所述控制端根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)的所述光源的每一幀圖像獲取所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡；以及，在所述vr頭戴設(shè)備內(nèi)設(shè)置一速度傳感器，所述速度傳感器實(shí)時(shí)獲取所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度的大小并傳送給所述控制端，所述控制端由此獲取所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度。

本發(fā)明的有益效果是：

首先，本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)伸縮桿內(nèi)部設(shè)置的伸縮機(jī)構(gòu)，將伸縮機(jī)構(gòu)連接控制端，由控制端根據(jù)攝像機(jī)在當(dāng)前高度下的第一可視范圍，以及根據(jù)獲取到的vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度實(shí)時(shí)估算出的用戶的當(dāng)前位置，通過(guò)判斷所述用戶的當(dāng)前位置與所述第一可視范圍的上、下邊界之間的距離是否小于第一預(yù)設(shè)值，來(lái)控制伸縮機(jī)構(gòu)向上或者向下移動(dòng)所述伸縮桿，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)攝像機(jī)的上下的可視范圍，使所述攝像機(jī)的上下可視范圍始終覆蓋所述用戶的當(dāng)前位置，提升了用戶體驗(yàn)；

其次，通過(guò)在伸縮桿底部設(shè)置滾輪，將滾輪安裝在定向?qū)к壣?，用于在定向?qū)к壣献笥乙苿?dòng)伸縮桿，將滾輪連接控制端，由控制端根據(jù)攝像機(jī)在當(dāng)前水平位置處的第二可視范圍，以及根據(jù)獲取到的vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度實(shí)時(shí)估算出的用戶的當(dāng)前位置，通過(guò)判斷所述用戶的當(dāng)前位置與所述第二可視范圍的左、右邊界之間的距離是否小于第二預(yù)設(shè)值，來(lái)控制滾輪向左或者向右移動(dòng)伸縮桿，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)攝像機(jī)的左右的可視范圍，使所述攝像機(jī)的左右可視范圍始終覆蓋所述用戶的當(dāng)前位置，提升了用戶體驗(yàn)；

最后，通過(guò)根據(jù)vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度，控制所述伸縮桿向上、下、左、右的移動(dòng)距離；并建立預(yù)警機(jī)制：當(dāng)所述伸縮桿達(dá)到伸縮長(zhǎng)度極限，無(wú)法控制伸縮機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)伸縮桿時(shí)，或者當(dāng)滾輪移動(dòng)到定向?qū)к壍倪呇?，無(wú)法控制滾輪左右移動(dòng)伸縮桿時(shí)，由控制端發(fā)送預(yù)警信息給vr頭戴設(shè)備，由vr頭戴設(shè)備提醒用戶在攝像機(jī)的可視范圍內(nèi)活動(dòng)，達(dá)到伸縮桿和滾輪正常工作的目的，提升用戶體驗(yàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種攝像機(jī)上下位置調(diào)整方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種攝像機(jī)水平位置調(diào)整方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種攝像機(jī)位置調(diào)整系統(tǒng)的示意圖；

圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種控制端的功能結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種控制端的另一種功能結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種攝像機(jī)鏡頭視角的示意圖；

圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種攝像機(jī)可視范圍的示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思是：在伸縮桿內(nèi)部設(shè)置伸縮機(jī)構(gòu)，根據(jù)vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度控制伸縮桿的向上或者向下移動(dòng)以及移動(dòng)的距離；在伸縮桿的底部設(shè)置滾輪，并將滾輪安裝在定向?qū)к壣希鶕?jù)vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度控制伸縮桿的向左或者向右移動(dòng)以及移動(dòng)的距離；也可以通過(guò)程序控制實(shí)現(xiàn)伸縮桿的實(shí)時(shí)上下左右移動(dòng)，進(jìn)而使得vr頭戴設(shè)備一直在攝像機(jī)的可視范圍內(nèi)。

實(shí)施例一

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種攝像機(jī)上下位置調(diào)整方法的流程圖，如圖1所示，

需要說(shuō)明的是，在執(zhí)行此方法之前，攝像機(jī)用于抓取vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)/位置圖像，vr頭戴設(shè)備和攝像機(jī)分別連接同一控制端，

在步驟s110中，將所述攝像機(jī)固定設(shè)置在伸縮桿上，所述伸縮桿內(nèi)設(shè)置有伸縮機(jī)構(gòu)，所述伸縮機(jī)構(gòu)用于上下移動(dòng)所述伸縮桿；

在步驟s120中，將所述伸縮桿內(nèi)的所述伸縮機(jī)構(gòu)連接所述控制端，由所述控制端進(jìn)行如下處理：

在步驟s130中，獲取所述攝像機(jī)的當(dāng)前高度，計(jì)算所述攝像機(jī)在當(dāng)前高度下的第一可視范圍；

需要說(shuō)明的是，如圖6所示，當(dāng)前使用的攝像機(jī)為雙目紅外攝像頭模組，會(huì)有一個(gè)水平鏡頭視角fov和垂直鏡頭視角fov，根據(jù)角度和成像質(zhì)量，可計(jì)算出最終的攝像機(jī)的可視范圍。其中，鏡頭視角fov是指鏡頭所能覆蓋的范圍(物體超過(guò)這個(gè)角就不會(huì)出現(xiàn)在鏡頭里)。

在步驟s140中，獲取所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度，并根據(jù)所述vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度實(shí)時(shí)估算出所述用戶的當(dāng)前位置；

在步驟s150中，判斷所述用戶的當(dāng)前位置與所述第一可視范圍的上、下邊界之間的距離是否小于第一預(yù)設(shè)值；若所述用戶的當(dāng)前位置與所述第一可視范圍的上邊界之間的距離小于所述第一預(yù)設(shè)值，則控制所述伸縮機(jī)構(gòu)向上移動(dòng)所述伸縮桿，若所述用戶的當(dāng)前位置與所述第一可視范圍的下邊界之間的距離小于所述第一預(yù)設(shè)值，則控制所述伸縮機(jī)構(gòu)向下移動(dòng)所述伸縮桿，從而調(diào)整所述攝像機(jī)的上下位置，使所述攝像機(jī)的上下可視范圍始終覆蓋所述用戶的當(dāng)前位置。

通過(guò)圖1可知，本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)伸縮桿內(nèi)部設(shè)置的伸縮機(jī)構(gòu)，將伸縮機(jī)構(gòu)連接控制端，由控制端根據(jù)攝像機(jī)在當(dāng)前高度下的第一可視范圍，以及根據(jù)獲取到的vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度實(shí)時(shí)估算出的用戶的當(dāng)前位置，通過(guò)判斷所述用戶的當(dāng)前位置與所述第一可視范圍的上、下邊界之間的距離是否小于第一預(yù)設(shè)值，來(lái)控制伸縮機(jī)構(gòu)向上或者向下移動(dòng)所述伸縮桿，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)攝像機(jī)的上下的可視范圍，使所述攝像機(jī)的上下可視范圍始終覆蓋所述用戶的當(dāng)前位置，提升了用戶體驗(yàn)。

圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種攝像機(jī)水平位置調(diào)整方法的流程圖，如圖2所示，

在步驟s210中，在所述伸縮桿底部設(shè)置滾輪，所述滾輪安裝在定向?qū)к壣?，用于在所述定向?qū)к壣献笥乙苿?dòng)所述伸縮桿；

在步驟s220中，將所述滾輪連接所述控制端，由所述控制端進(jìn)行如下處理：

在步驟s230中，獲取所述攝像機(jī)的當(dāng)前水平位置，計(jì)算所述攝像機(jī)在當(dāng)前水平位置處的第二可視范圍；

在步驟s240中，判斷所述用戶的當(dāng)前位置與所述第二可視范圍的左、右邊界之間的距離是否小于第二預(yù)設(shè)值；若所述用戶的當(dāng)前位置與所述第二可視范圍的左邊界之間的距離小于所述第二預(yù)設(shè)值，則控制所述滾輪向左移動(dòng)所述伸縮桿，若所述用戶的當(dāng)前位置與所述第二可視范圍的右邊界之間的距離小于所述第二預(yù)設(shè)值，則控制所述滾輪向右移動(dòng)所述伸縮桿，從而調(diào)整所述攝像機(jī)的左右位置，使所述攝像機(jī)的左右可視范圍始終覆蓋所述用戶的當(dāng)前位置。

通過(guò)圖2可知，本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)在伸縮桿底部設(shè)置滾輪，將滾輪安裝在定向?qū)к壣希糜谠诙ㄏ驅(qū)к壣献笥乙苿?dòng)伸縮桿，將滾輪連接控制端，由控制端根據(jù)攝像機(jī)在當(dāng)前水平位置處的第二可視范圍，以及根據(jù)獲取到的vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度實(shí)時(shí)估算出的用戶的當(dāng)前位置，通過(guò)判斷所述用戶的當(dāng)前位置與所述第二可視范圍的左、右邊界之間的距離是否小于第二預(yù)設(shè)值，來(lái)控制滾輪向左或者向右移動(dòng)伸縮桿，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)攝像機(jī)的左右的可視范圍，使所述攝像機(jī)的左右可視范圍始終覆蓋所述用戶的當(dāng)前位置，提升了用戶體驗(yàn)。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，無(wú)論是在調(diào)節(jié)攝像機(jī)的上下可視范圍的過(guò)程中，還是在調(diào)節(jié)攝像機(jī)的左右可視范圍的過(guò)程中，伸縮機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)距離以及滾輪在定向?qū)к壣仙系淖笥乙苿?dòng)距離均與vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度相關(guān)。需要說(shuō)明的是，vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度與移動(dòng)距離成正比例關(guān)系，比例系數(shù)為k，k的大小由仿真實(shí)驗(yàn)獲得。也就是說(shuō)，若vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度越快，則伸縮機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)的距離和滾輪在定向?qū)к壣系淖笥乙苿?dòng)距離越大。需要說(shuō)明的是，若vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度用v表示且其單位是米/秒(m/s)，伸縮桿的長(zhǎng)度用h表示且其單位是米(m)，則v＝k*h，其中，k的取值范圍為[5，12]；若vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度用v表示且其單位是米/秒(m/s)，定向?qū)к壍拈L(zhǎng)度用l表示且其單位是米(m)，則v＝k*l，其中，k的取值范圍為[5，12]。

為了防止伸縮桿達(dá)到伸縮長(zhǎng)度的極限以及滾輪移動(dòng)到所述定向?qū)к壍倪呇?，?dǎo)致攝像機(jī)的可視范圍無(wú)法覆蓋vr頭戴設(shè)備，設(shè)置預(yù)警機(jī)制。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)所述伸縮桿達(dá)到伸縮長(zhǎng)度極限，無(wú)法控制伸縮機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)伸縮桿時(shí)，或者當(dāng)滾輪移動(dòng)到定向?qū)к壍倪呇兀瑹o(wú)法控制滾輪左右移動(dòng)伸縮桿時(shí)，由控制端發(fā)送預(yù)警信息給vr頭戴設(shè)備，由vr頭戴設(shè)備可以通過(guò)文字、聲音、圖像顯示等單一或者相結(jié)合的方式提醒用戶在攝像機(jī)的可視范圍內(nèi)活動(dòng)，達(dá)到伸縮桿和滾輪正常工作的目的，提升用戶體驗(yàn)。

只有獲取到vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)伸縮桿的上下左右移動(dòng)以及滾動(dòng)輪的左右移動(dòng)，進(jìn)而才能使得vr頭戴設(shè)備一直在攝像機(jī)的可視范圍內(nèi)。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，獲取vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度的方式只要有以下三種方式：

第一種方式：在vr頭戴設(shè)備上設(shè)置一光源，攝像機(jī)從抓取的vr頭戴設(shè)備的位置/移動(dòng)圖像中獲取光源的每一幀圖像并傳送給控制端，控制端根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)的光源的每一幀圖像計(jì)算vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度；

需要說(shuō)明的是，在vr頭戴設(shè)備上設(shè)置的光源可以為紅外、可見(jiàn)光、激光等，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在vr頭戴設(shè)備上設(shè)置一紅外光球，采用雙目紅外攝像頭模組拍攝紅外光球的紅外圖像，利用雙目成像原理確定紅外發(fā)光球體相對(duì)于攝像頭的三維位置坐標(biāo)xyz；通過(guò)獲取到的一定時(shí)間內(nèi)的vr頭戴設(shè)備的三維坐標(biāo)，獲取vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度。

第二種方式：在vr頭戴設(shè)備內(nèi)設(shè)置一速度傳感器，速度傳感器實(shí)時(shí)獲取vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度的方向和大小并傳送給控制端；控制端根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)的每?jī)纱问盏降囊苿?dòng)速度的方向和大小及收到時(shí)間差，計(jì)算vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度。

第三種方式：為了減少系統(tǒng)的計(jì)算時(shí)間，提升系統(tǒng)的反應(yīng)速度，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在vr頭戴設(shè)備上設(shè)置一紅外光球，攝像機(jī)從抓取的vr頭戴設(shè)備的位置/移動(dòng)圖像中獲取光源的每一幀圖像并傳送給控制端，控制端根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)的紅外光球的每一幀圖像獲取vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡；以及，在vr頭戴設(shè)備內(nèi)設(shè)置一速度傳感器，速度傳感器實(shí)時(shí)獲取vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度的大小并傳送給控制端，控制端由此獲取vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)速度。

實(shí)施例二

圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種攝像機(jī)位置調(diào)整系統(tǒng)的示意圖，如圖3所示，該系統(tǒng)包括攝像機(jī)、vr頭戴設(shè)備、伸縮桿和控制端；

所述攝像機(jī)固定設(shè)置在所述伸縮桿上，用于抓取vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)/位置圖像；

所述vr頭戴設(shè)備和所述攝像機(jī)分別與所述控制端連接；

所述伸縮桿內(nèi)設(shè)置有伸縮機(jī)構(gòu)，所述伸縮機(jī)構(gòu)與所述控制端連接，用于上下移動(dòng)所述伸縮桿；

需要說(shuō)明的是，vr頭戴設(shè)備、攝像機(jī)和伸縮機(jī)構(gòu)分別與控制端既可以通過(guò)有線連接，也可以通過(guò)無(wú)線連接。其中，將伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)置在伸縮桿的內(nèi)部是出于美觀的設(shè)計(jì)，是實(shí)際應(yīng)用中，伸縮機(jī)構(gòu)的設(shè)置位置可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。在此，需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，本系統(tǒng)不僅可以對(duì)一個(gè)vr頭戴設(shè)備進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)適用于識(shí)別多個(gè)vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度。當(dāng)vr頭戴設(shè)備為多個(gè)時(shí)，系統(tǒng)將調(diào)節(jié)伸縮桿的上下左右移動(dòng)，使所有的vr頭戴設(shè)備都在攝像機(jī)的可視范圍內(nèi)。

在攝像機(jī)位置調(diào)整系統(tǒng)中，控制端是控制的核心，為了使本系統(tǒng)的控制過(guò)程更加具體、清楚，下面對(duì)控制端的具體功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行描述。圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種控制端的功能結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，控制端包括：

第一可視范圍計(jì)算單元401，用于獲取所述攝像機(jī)310的當(dāng)前高度，計(jì)算所述攝像機(jī)310當(dāng)前高度下的可視范圍；

軌跡和速度獲取單元402，用于獲取所述vr頭戴設(shè)備320的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度；

位置估算單元403，用于根據(jù)所述vr頭戴設(shè)備320的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度實(shí)時(shí)估算出所述用戶的當(dāng)前位置；

伸縮機(jī)構(gòu)控制單元404，用于判斷所述用戶的當(dāng)前位置與所述第一可視范圍的上、下邊界之間的距離是否小于第一預(yù)設(shè)值；若所述用戶的當(dāng)前位置與所述第一可視范圍的上邊界之間的距離小于所述第一預(yù)設(shè)值，則控制所述伸縮機(jī)構(gòu)向上移動(dòng)所述伸縮桿330，若所述用戶的當(dāng)前位置與所述第一可視范圍的下邊界之間的距離小于所述第一預(yù)設(shè)值，則控制所述伸縮機(jī)構(gòu)向下移動(dòng)所述伸縮桿330，從而調(diào)整所述攝像機(jī)310的上下位置，使所述攝像機(jī)310的上下可視范圍始終覆蓋所述用戶的當(dāng)前位置。

圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種控制端的另一種功能結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，控制端還包括：

第二可視范圍計(jì)算單元405，獲取所述攝像機(jī)310的當(dāng)前水平位置，計(jì)算所述攝像機(jī)310在當(dāng)前水平位置處的第二可視范圍；

滾輪控制單元406，用于判斷所述用戶的當(dāng)前位置與所述第二可視范圍的左、右邊界之間的距離是否小于第二預(yù)設(shè)值；若所述用戶的當(dāng)前位置與所述第二可視范圍的左邊界之間的距離小于所述第二預(yù)設(shè)值，則控制所述滾輪350向左移動(dòng)所述伸縮桿330，若所述用戶的當(dāng)前位置與所述第二可視范圍的右邊界之間的距離小于所述第二預(yù)設(shè)值，則控制所述滾輪350向右移動(dòng)所述伸縮桿330，從而調(diào)整所述攝像機(jī)310的左右位置，使所述攝像機(jī)310的左右可視范圍始終覆蓋所述用戶的當(dāng)前位置。

所述移動(dòng)距離控制單元407，用于根據(jù)所述vr頭戴設(shè)備320的移動(dòng)速度，控制所述伸縮桿330向上/下/左/右的移動(dòng)距離：其中，所述vr頭戴設(shè)備320的移動(dòng)速度與所述移動(dòng)距離成正比例關(guān)系，比例系數(shù)為k，k的大小由仿真實(shí)驗(yàn)獲得。

所述預(yù)警單元408，用于當(dāng)所述伸縮桿330達(dá)到伸縮長(zhǎng)度極限，無(wú)法控制所述伸縮機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)所述伸縮桿時(shí)，或者當(dāng)所述滾輪350移動(dòng)到所述定向?qū)к壍倪呇兀瑹o(wú)法控制所述滾輪350左右移動(dòng)所述伸縮桿330時(shí)，所述控制端340發(fā)送預(yù)警信息給所述vr頭戴設(shè)備320，由所述vr頭戴設(shè)備320提醒所述用戶在所述攝像機(jī)310的可視范圍內(nèi)活動(dòng)。

所述軌跡和速度獲取單元402，具體用于：

在所述vr頭戴設(shè)備320上設(shè)置一光源，所述攝像機(jī)310從抓取所述vr頭戴設(shè)備320的移動(dòng)/位置圖像中獲取所述光源的每一幀圖像并傳送給所述控制端340，所述控制端340根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)的所述光源的每一幀圖像計(jì)算所述vr頭戴設(shè)備320的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度；

或者，在所述vr頭戴設(shè)備320內(nèi)設(shè)置一速度傳感器，所述速度傳感器實(shí)時(shí)獲取所述vr頭戴設(shè)備320的移動(dòng)速度的方向和大小并傳送給所述控制端340；所述控制端340根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)的每?jī)纱问盏降乃鲆苿?dòng)速度的方向和大小及收到時(shí)間差，計(jì)算所述vr頭戴設(shè)備320的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度；

或者，在所述vr頭戴設(shè)備320上設(shè)置一光源，所述攝像機(jī)310從抓取所述vr頭戴設(shè)備320的移動(dòng)/位置圖像中獲取所述光源的每一幀圖像并傳送給所述控制端340，所述控制端340根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)的所述光源的每一幀圖像獲取所述vr頭戴設(shè)備320的移動(dòng)軌跡；以及，在所述vr頭戴設(shè)備320內(nèi)設(shè)置一速度傳感器，所述速度傳感器實(shí)時(shí)獲取所述vr頭戴設(shè)備320的移動(dòng)速度的大小并傳送給所述控制端340，所述控制端340由此獲取所述vr頭戴設(shè)320備的移動(dòng)速度。

為了使本發(fā)明的方案更加清晰，下面舉一個(gè)具體的例子進(jìn)行解釋說(shuō)明。將vr頭戴設(shè)備320、攝像機(jī)310、伸縮桿330的伸縮機(jī)構(gòu)分別與控制端340通過(guò)延長(zhǎng)線連接；

將攝像機(jī)310定位在一個(gè)高度(以1.5m為例)，前期準(zhǔn)備工作完成后，就可以開(kāi)始游戲體驗(yàn)了。游戲中攝像機(jī)310的最佳可視范圍就如圖7中的一個(gè)四棱體，但體驗(yàn)中需要戴著vr頭戴設(shè)備320根據(jù)游戲場(chǎng)景前后左右移動(dòng)，而在vr頭戴設(shè)備320中無(wú)法看到外部場(chǎng)景，佩戴vr頭戴設(shè)備320的用戶向前移動(dòng)時(shí)若移動(dòng)到攝像機(jī)310340的可視范圍的下邊界，則需要控制端340根據(jù)攝像機(jī)310返回的vr頭戴軌跡，發(fā)送指令給伸縮桿330的伸縮機(jī)構(gòu)，降低高度(向下移動(dòng))，這樣，攝像機(jī)310的可視范圍會(huì)向后移動(dòng)；同理，佩戴vr頭戴設(shè)備320的用戶向后移動(dòng)時(shí)若移動(dòng)到攝像機(jī)310的可視范圍的上邊界，同樣控制端340發(fā)送指令給伸縮桿330的伸縮機(jī)構(gòu)，提升高度(向上移動(dòng))，即向前移動(dòng)攝像機(jī)310的可視范圍。還可以在伸縮桿330的設(shè)置可滾輪350，并將該滾輪350設(shè)置在定向?qū)к?60上，滾輪350根據(jù)控制端的控制指令可在定向?qū)к?60上左右移動(dòng)，這樣就可以使得vr頭戴設(shè)備320一直在攝像機(jī)310的可視范圍內(nèi)，使得佩戴vr頭戴設(shè)備320的用戶暢快的體驗(yàn)游戲。

綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案是在伸縮桿內(nèi)部設(shè)置伸縮機(jī)構(gòu)，然后根據(jù)獲取到的vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度來(lái)控制伸縮機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向(向上或者向下)和移動(dòng)距離，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)攝像機(jī)的上下的可視范圍，提升了用戶體驗(yàn)。同時(shí)在伸縮桿底部設(shè)置有一輪滾，并將滾輪安裝在定向?qū)к壣?，然后通過(guò)根據(jù)獲取到的vr頭戴設(shè)備的移動(dòng)軌跡和移動(dòng)速度，并控制滾輪在定向?qū)к壣系囊苿?dòng)方向(向上或者向下)和移動(dòng)距離，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)攝像機(jī)的左右的可視范圍，進(jìn)一步提升了用戶體驗(yàn)。

以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。