[發明專利]一種用于構建多場景虛擬全景空間的方法及智能終端

有效

• 申請號: 201310167527.9
• 申請日: 2013-05-09
• 公開（公告）號: CN103279187B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 杜軍朝;劉惠;沈堅;賀文;張振鵬
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06T19/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心61205
• 代理人: 王品華

技術領域

本發明涉及計算機圖像領域，并且更具體地，涉及一種用于構建多場景虛擬全景空間的方法及智能終端。

背景技術

全景圖像生成技術的基本思想是通過移動終端(例如，手機)對場景信息進行照片圖像或視頻圖像采樣，通過在固定的視點使移動終端在水平面內旋轉一周來獲取場景，從而得到一組具有重疊區域的連續的環視圖像序列。將多個圖像由移動終端的攝像機坐標投影到空間坐標，利用圖像配準方法尋找上述圖像中兩兩相鄰的圖像間的重疊區域。然后，將確定的重疊區域利用圖像融合方法進行圖像序列的無縫拼合，從而得到全景圖像。由此可知，全景圖生成過程的主要步驟為：圖像的采集、圖像的預處理、投影變換、圖像配準以及圖像融合。

美國VPL公司的創始人Jaron Lanier在1989年首先提出虛擬現實概念。最初，虛擬現實指用頭盔顯示器和傳感手套等一系列新型交互設備構造出的一種計算機軟硬件環境。人們通過這些設施以自然的方式向計算機輸送各種命令和信息，并得到計算機對用戶的視覺、聽覺及觸覺等多種感觀的反饋。現在，虛擬現實的內涵還包括一切與之有關的具有自然模擬逼真體驗的技術與方法。虛擬現實希望創建酷似客觀環境又超越客觀時空、能沉浸其中又能駕馭其上的和諧人機環境，也就是一種由多維信息所構成的可操縱的空間。虛擬現實是一種人機交互工具，這種工具的創造或設計是基于人與周圍真實世界的交互，它最重要的目標是真實的體驗和方便自然的人機交互，能夠達到或部分達到這一目標的系統稱為虛擬現實系統(VR系統)。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種把智能終端采集的全景圖像信息與位置信息結合起來，將傳統的單獨圖像顯示模式進行了改進，賦予其相對位置相關的信息，創建虛擬全景空間以及進行虛擬空間展示，以解決現有的圖像展示技術只能單一顯示圖像的局限性，形象的為他人展示室內外場景，提高用戶的視覺體驗。

本發明通過以下兩種技術方案解決上述虛擬全景空間創建問題：

根據第一方面，提供一種基于智能終端構建多場景虛擬全景空間的方法，所述智能終端包括：加速度傳感器、方向傳感器、狀態監測單元、圖像獲取單元、虛擬全景生成單元、存儲單元和導航單元，其特征在于，包括以下步驟：

利用加速度傳感器獲得所述智能終端的加速度數據；

利用方向傳感器獲得所述智能終端的方向數據；

利用狀態監測單元根據所述加速度數據和方向數據來確定所述智能終端的操作狀態，所述操作狀態包括實景圖像獲取狀態和導航狀態；

從存儲單元獲取初始的多場景虛擬全景空間；

當所述智能終端的操作狀態為實景圖像獲取狀態時，圖像獲取單元基于加速度數據和方向數據獲得多個實景圖像，所述多個實景圖像構成全景圖像，然后虛擬全景生成單元利用所述多個實景圖像生成多場景虛擬全景空間，并且將所生成的多場景虛擬全景空間用作最新的多場景虛擬全景空間；以及

當所述智能終端的操作狀態為導航狀態時，導航單元利用加速度數據和方向數據計算所述智能終端的移動距離以及移動方向，并且在初始多場景虛擬全景空間或所述虛擬全景生成單元生成的最新的多場景虛擬全景空間中生成指示移動距離以及移動方向的導航信息。

優選地，其中預先在智能終端的存儲器單元中存儲所述初始多場景虛擬全景空間；或者利用圖像獲取單元獲取初始全景圖像，然后虛擬全景生成單元利用所述初始全景圖像生成初始多場景虛擬全景空間，并將所述初始多場景虛擬全景空間存儲在存儲器單元中。

優選地，其中，所述方向數據與獲取多個實景圖像時的角度相關，所生成的全景圖像的視角與所述方向數據所指示的方向保持一致，加速度數據用于指示智能終端在拍攝多個實景圖像時的傾斜度。

優選地，其中在確定具有初始多場景虛擬全景空間之后且智能終端開始移動之前，設置智能終端的傾斜度，使得所述智能終端水平向上，方向指向智能終端移動的前進方向。

優選地，其中在智能終端開始移動后，所述導航單元采集所述智能終端移動時的加速度數據和方向數據，當檢測到加速度數據與上述智能終端獲取多個實景圖像時的加速度數據的相似度超過預定門限時，則導航單元暫停工作，建立多個實景圖像熱點并且圖像獲取單元利用加速度數據和方向數據獲得全景圖像，然后虛擬全景生成單元利用所述全景圖像生成多場景虛擬全景空間。