面向虛擬現實應用的方位與姿態(tài)檢測系統.pdf

1、虛擬聽覺空間（VirtualAuditorySpace，簡稱VAS）是虛擬現實中的聽覺部分，虛擬聽覺空間可以根據人類心理聽覺特征，通過雙聲道播放系統再現聲源的空間方位信息。在虛擬聽覺空間中，每個物體相對于系統所在的地理坐標系都有一個方位和姿態(tài)，用戶轉動頭部時，視聽場景必須更新，與觀察方向保持一致，所以虛擬聽覺空間中必須對用戶頭部的方位和姿態(tài)進行檢測，確定頭部的方位和姿態(tài)是實現虛擬聽覺空間的關鍵技術之一。
　　 本文的目標是設計一

2、款應用于虛擬現實中的頭部方位與姿態(tài)檢測系統，系統要求具有低功耗、小尺寸、抗干擾、實時檢測等特點，完成系統的硬件設計，并在OMAP3530平臺完成實時檢測算法實現，使系統能夠實時檢測頭部的方位與姿態(tài)并能應用于虛擬聽覺空間技術中。
　　 系統采用三軸MEMS磁阻傳感器、三軸MEMS加速度傳感器和三軸MEMS陀螺儀傳感器來進行檢測，利用地磁場和慣性原理來測量頭部的方位和姿態(tài)。檢測電路要佩戴于頭部，采用了單片機MSP430來控制傳感器，

3、讀取數據后通過串口發(fā)送到OMAP3530平臺進行處理，處理算法采用擴展卡爾曼濾波的方法來進行數據融合，濾波的過程中通過檢測磁阻傳感器和加速度傳感器的工作狀態(tài)來進行數據比例調整，從而完成抗干擾處理。
　　 為了能夠實時輸出顯示，本文在OMAP3530平臺上設計了一個簡單的人機交互界面，從而顯示頭部的檢測結果。經過相關硬件和軟件設計后，檢測電路可以正確檢測并傳輸數據，處理平臺根據接收到的數據進行處理后實時輸出顯示，系統連續(xù)檢測的穩(wěn)定