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MilliSonic:突破声学运动追踪的极限

人机交互 2019-01-23 v1

摘要

近年来,利用声学信号进行设备追踪与定位引起了广泛关注。然而,最先进的声学运动追踪系统无法达到毫米级精度,且要求麦克风与扬声器之间有较大的间距,因此无法满足许多 VR/AR 应用的需求。此外,追踪当今 VR 设备的多个并发声学传输需要牺牲精度或帧率。我们提出了 MilliSonic,一种突破基于声学的运动追踪极限的新型系统。我们的核心贡献是一种新颖的定位算法,可证明在存在多径效应的情况下,仅使用单个信标和一个小型 4 麦克风阵列即可实现亚毫米级的一维追踪精度。此外,MilliSonic 能够在不降低帧率或精度的前提下并发追踪多达四部智能手机。我们的评估表明,MilliSonic 对智能手机实现了 0.7mm 的一维中值精度和 2.6mm 的三维中值精度,比最先进的系统精确 5 倍。MilliSonic 实现了两种以前不可行的交互应用:a) 使用智能手机作为信标进行 VR 头显的三维追踪;b) 使用小型麦克风阵列对 Google Cardboard VR 系统进行细粒度的三维追踪。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.06601,
  title  = {MilliSonic: Pushing the Limits of Acoustic Motion Tracking},
  author = {Anran Wang and Shyamnath Gollakota},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.06601},
  year   = {2019}
}