[發(fā)明專利]一種基于圖片虛擬內(nèi)容融合真實場景的實現(xiàn)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410388313.9
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN104156998A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 談飛;孫鴻玉
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳中科呼圖信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00;G06T7/00
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡玉;彭益宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于動靜融合領(lǐng)域，尤其涉及一種基于圖片虛擬內(nèi)容融合真實場景的實現(xiàn)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

增強現(xiàn)實（Augmented?Reality，簡稱AR），是在虛擬現(xiàn)實的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)。是通過計算機系統(tǒng)提供的信息增加用戶對現(xiàn)實世界感知的技術(shù)，將虛擬的信息應(yīng)用到真實世界，并將計算機生成的虛擬物體、場景或系統(tǒng)提示信息疊加到真實場景中，從而實現(xiàn)對現(xiàn)實的增強。

目前，實現(xiàn)增強現(xiàn)實的必要條件是需具備識別圖，即通過識別特定圖像來激發(fā)虛擬內(nèi)容。此種方式大大限制了增強現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，也在很大程度上阻礙了增強現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明一種基于圖片虛擬內(nèi)容融合真實場景的實現(xiàn)方法及系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中通過特征圖像來激發(fā)虛擬內(nèi)容大大限制了增強現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用、很大程度阻礙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種基于圖片虛擬內(nèi)容融合真實場景的實現(xiàn)方法，所述方法包括以下步驟：

A、將設(shè)備內(nèi)部的圖像進(jìn)行讀取、分析、識別并且利用攝像設(shè)備獲取真實場景分析場景特征；

B、利用識別結(jié)果激發(fā)不同的虛擬內(nèi)容；

C、利用圖像特征追蹤算法跟蹤獲取的場景圖像特征點；

D、在攝像設(shè)備空間中將激發(fā)的虛擬內(nèi)容置于跟蹤的特征點空間位置進(jìn)行虛擬內(nèi)容與真實場景融合。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述步驟A包括以下步驟：

A1、系統(tǒng)對硬件設(shè)備內(nèi)的圖像進(jìn)行讀取；

A2、對讀取到的圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)分析獲取圖像的特征點；

A3、將獲取的圖像特征點與數(shù)據(jù)庫中圖像進(jìn)行對比得到識別結(jié)果；

A4、系統(tǒng)利用攝像設(shè)備獲取真實場景分析場景特征。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述步驟C包括以下步驟：

C1、給圖像中每一個像素點賦予一個初始速度矢量形成圖像運動場；

C2、根據(jù)各個像素點的速度矢量特征對圖像進(jìn)行動態(tài)分析；

C3、判斷圖像中是否有運動物體，若圖像中沒有運動物體，則光流矢量在整個圖像區(qū)域是連續(xù)變化的；若圖像中有運動物體，目標(biāo)和圖像背景存在相對運動，運動物體所形成的速度矢量必然和鄰域背景速度矢量不同，從而檢測出運動物體及位置；

C4、獲得圖像特征點新的位置。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述步驟D包括以下步驟：

D1、根據(jù)得到圖像特征點新的位置與原始位置，基于攝像頭的物理參數(shù)計算出三維空間內(nèi)物體的平移、旋轉(zhuǎn)與縮放矢量；

D2、將激發(fā)的虛擬內(nèi)容賦予得到的平移、旋轉(zhuǎn)與縮放矢量完成虛擬內(nèi)容與真實場景融合。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述步驟A2與A4中采用壓縮后的較低分辨率?，圖像均由彩色格式轉(zhuǎn)換灰度格式。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于圖片虛擬內(nèi)容融合真實場景的實現(xiàn)系統(tǒng)，該實現(xiàn)系統(tǒng)包括：

獲取分析識別模塊，用于將設(shè)備內(nèi)部的圖像進(jìn)行讀取、分析、識別并且利用攝像設(shè)備獲取真實場景分析場景特征；

虛擬內(nèi)容激發(fā)模塊，用于利用識別結(jié)果激發(fā)不同的虛擬內(nèi)容；

場景特征點獲取模塊，用于利用圖像特征追蹤算法跟蹤獲取的場景圖像特征點；

融合模塊，用于在攝像設(shè)備空間中將激發(fā)的虛擬內(nèi)容置于跟蹤的特征點空間位置進(jìn)行虛擬內(nèi)容與真實場景融合。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述獲取分析識別模塊包括：

圖像讀取單元，用于系統(tǒng)對硬件設(shè)備內(nèi)的圖像進(jìn)行讀取；

圖像分析單元，用于對讀取到的圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)分析獲取圖像的特征點；

圖像識別單元，用于將獲取的圖像特征點與數(shù)據(jù)庫中圖像進(jìn)行對比得到識別結(jié)果；

場景獲取分析單元，用于系統(tǒng)利用攝像設(shè)備獲取真實場景分析場景特征。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述場景特征點獲取模塊包括：

形成圖像運動場單元，用于給圖像中每一個像素點賦予一個初始速度矢量形成圖像運動場；

動態(tài)分析單元，用于根據(jù)各個像素點的速度矢量特征對圖像進(jìn)行動態(tài)分析；

判斷單元，用于判斷圖像中是否有運動物體，若圖像中沒有運動物體，則光流矢量在整個圖像區(qū)域是連續(xù)變化的；若圖像中有運動物體，目標(biāo)和圖像背景存在相對運動，運動物體所形成的速度矢量必然和鄰域背景速度矢量不同，從而檢測出運動物體及位置；

新位置獲得單元，用于獲得圖像特征點新的位置。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述融合模塊包括：