面向虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的方位與姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng).pdf

1、虛擬聽(tīng)覺(jué)空間（VirtualAuditorySpace，簡(jiǎn)稱VAS）是虛擬現(xiàn)實(shí)中的聽(tīng)覺(jué)部分，虛擬聽(tīng)覺(jué)空間可以根據(jù)人類心理聽(tīng)覺(jué)特征，通過(guò)雙聲道播放系統(tǒng)再現(xiàn)聲源的空間方位信息。在虛擬聽(tīng)覺(jué)空間中，每個(gè)物體相對(duì)于系統(tǒng)所在的地理坐標(biāo)系都有一個(gè)方位和姿態(tài)，用戶轉(zhuǎn)動(dòng)頭部時(shí)，視聽(tīng)場(chǎng)景必須更新，與觀察方向保持一致，所以虛擬聽(tīng)覺(jué)空間中必須對(duì)用戶頭部的方位和姿態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，確定頭部的方位和姿態(tài)是實(shí)現(xiàn)虛擬聽(tīng)覺(jué)空間的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　 本文的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一

2、款應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)中的頭部方位與姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)要求具有低功耗、小尺寸、抗干擾、實(shí)時(shí)檢測(cè)等特點(diǎn)，完成系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，并在OMAP3530平臺(tái)完成實(shí)時(shí)檢測(cè)算法實(shí)現(xiàn)，使系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)頭部的方位與姿態(tài)并能應(yīng)用于虛擬聽(tīng)覺(jué)空間技術(shù)中。
　　 系統(tǒng)采用三軸MEMS磁阻傳感器、三軸MEMS加速度傳感器和三軸MEMS陀螺儀傳感器來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，利用地磁場(chǎng)和慣性原理來(lái)測(cè)量頭部的方位和姿態(tài)。檢測(cè)電路要佩戴于頭部，采用了單片機(jī)MSP430來(lái)控制傳感器，

3、讀取數(shù)據(jù)后通過(guò)串口發(fā)送到OMAP3530平臺(tái)進(jìn)行處理，處理算法采用擴(kuò)展卡爾曼濾波的方法來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，濾波的過(guò)程中通過(guò)檢測(cè)磁阻傳感器和加速度傳感器的工作狀態(tài)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)比例調(diào)整，從而完成抗干擾處理。
　　 為了能夠?qū)崟r(shí)輸出顯示，本文在OMAP3530平臺(tái)上設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的人機(jī)交互界面，從而顯示頭部的檢測(cè)結(jié)果。經(jīng)過(guò)相關(guān)硬件和軟件設(shè)計(jì)后，檢測(cè)電路可以正確檢測(cè)并傳輸數(shù)據(jù)，處理平臺(tái)根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后實(shí)時(shí)輸出顯示，系統(tǒng)連續(xù)檢測(cè)的穩(wěn)定