面向虛擬現(xiàn)實應(yīng)用的方位與姿態(tài)檢測系統(tǒng).pdf

1、虛擬聽覺空間（VirtualAuditorySpace，簡稱VAS）是虛擬現(xiàn)實中的聽覺部分，虛擬聽覺空間可以根據(jù)人類心理聽覺特征，通過雙聲道播放系統(tǒng)再現(xiàn)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(tǒng)所在的地理坐標(biāo)系都有一個方位和姿態(tài)，用戶轉(zhuǎn)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(jìn)行檢測，確定頭部的方位和姿態(tài)是實現(xiàn)虛擬聽覺空間的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　 本文的目標(biāo)是設(shè)計一

2、款應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實中的頭部方位與姿態(tài)檢測系統(tǒng)，系統(tǒng)要求具有低功耗、小尺寸、抗干擾、實時檢測等特點，完成系統(tǒng)的硬件設(shè)計，并在OMAP3530平臺完成實時檢測算法實現(xiàn)，使系統(tǒng)能夠?qū)崟r檢測頭部的方位與姿態(tài)并能應(yīng)用于虛擬聽覺空間技術(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陀螺儀傳感器來進(jìn)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(jī)MSP430來控制傳感器，

3、讀取數(shù)據(jù)后通過串口發(fā)送到OMAP3530平臺進(jìn)行處理，處理算法采用擴(kuò)展卡爾曼濾波的方法來進(jìn)行數(shù)據(jù)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(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輸出顯示，本文在OMAP3530平臺上設(shè)計了一個簡單的人機(jī)交互界面，從而顯示頭部的檢測結(jié)果。經(jīng)過相關(guān)硬件和軟件設(shè)計后，檢測電路可以正確檢測并傳輸數(shù)據(jù)，處理平臺根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后實時輸出顯示，系統(tǒng)連續(xù)檢測的穩(wěn)定