[發明專利]一種3D場景中重現物體的系統和方法

在審

• 申請號: 201410842257.1
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104571511A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 姜茂山;徐國慶;周宏偉
• 申請（專利權）人: 青島歌爾聲學科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06T17/00
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 權鮮枝;吳昊

技術領域

本發明涉及虛擬現實技術領域，特別涉及一種3D場景中重現物體的系統和方法。

背景技術

虛擬現實技術未來將會發展成為一種改變人們生活方式的新突破，目前，虛擬現實技術如何在虛擬世界中與目標進行互動是虛擬現實技術所面臨的巨大挑戰，因此虛擬現實技術想要真正進入消費級市場還有一段很長的路要走。

當前已有的各種虛擬現實裝備依然阻擋著用戶和虛擬世界之間的交流，在3D場景中并不能追蹤身體的相關部位，比如用戶的手部運動軌跡現在就無法真正模擬。

發明內容

本發明提供了一種3D場景中輸入物體的系統和方法，以解決現有技術在3D場景中無法真正重現物體的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一方面，本發明提供了一種3D場景中輸入物體的系統，包括：物體采集單元、物體識別單元、物體追蹤單元和物體投影單元；

所述物體采集單元，用于分別對待顯示的物體實時采集至少兩路視頻流數據；

所述物體識別單元，用于從所述至少兩路視頻流數據中識別出實時變化的物體形狀；

所述物體追蹤單元，用于根據所述實時變化的物體形狀，獲得對應的物體運動軌跡；

所述物體投影單元，用于將所述實時變化的物體形狀和所述對應的物體運動軌跡處理成3D圖像實時疊加投影在3D場景中。

優選地，所述物體識別單元包括：

采樣模塊，用于對所述至少兩路視頻流數據中的各路分別進行采樣處理，獲得每次采樣的視頻圖像數據；

輪廓提取模塊，用于判斷所述視頻圖像數據中是否包含物體，若包含則對所述視頻圖像數據進行二值化處理，提取物體輪廓信息；

形狀識別模塊，用于在預先設定的物體模型數據庫中識別出所述物體輪廓信息對應的物體形狀；

形狀合成模塊，用于合成各路視頻流數據的每次采樣識別出的物體形狀，得到實時變化的物體形狀。

優選地，所述物體追蹤單元包括：

位置信息獲取模塊，用于獲得實時變化的物體形狀的相對空間位置信息；

觸點信息獲取模塊，用于根據實時變化的物體形狀上確定出的觸點，獲得所述實時變化的物體形狀上的觸點的變化信息，所述觸點為標識物體的特征關鍵點；

運動軌跡獲取模塊，用于根據所述相對空間位置信息和所述觸點的變化信息，在預先設定的運動軌跡數據庫中獲得相應的物體運動軌跡。

優選地，所述位置信息獲取模塊具體用于，

從所述至少兩路視頻數據流的視頻圖像信息中獲得物體形狀變化的角度信息；

根據所述物體形狀變化的角度信息獲得物體的距離信息；或者通過距離傳感器實時感應物體的距離信息；

根據所述物體形狀變化的角度信息和所述物體的距離信息獲得物體的相對空間位置信息。

優選地，所述物體投影單元，進一步用于將所述實時變化的物體形狀和所述對應的物體運動軌跡處理成3D圖像，根據分屏技術將所述3D圖像投影到3D場景中。

另一方面，本發明提供了一種3D場景中輸入物體的方法，包括：

對待顯示的物體實時采集至少兩路視頻流數據；

從所述至少兩路視頻流數據中識別出實時變化的物體形狀；

根據所述實時變化的物體形狀，獲得對應的物體運動軌跡；

將所述實時變化的物體形狀和所述對應的物體運動軌跡處理成3D圖像實時疊加投影在3D場景中。

優選地，所述從所述至少兩路視頻流數據中識別出實時變化的物體形狀包括：

對所述至少兩路視頻流數據中的各路分別進行采樣處理，獲得每次采樣的視頻圖像數據；

判斷所述視頻圖像數據中是否包含物體，若包含則對所述視頻圖像數據進行二值化處理，提取物體輪廓信息；

在預先設定的物體模型數據庫中識別出所述物體輪廓信息對應的物體形狀；

合成各路視頻流數據的每次采樣識別出的物體形狀，得到實時變化的物體形狀。

優選地，所述根據所述實時變化的物體形狀，獲得對應的物體運動軌跡包括：

獲得實時變化的物體形狀的相對空間位置信息；

根據實時變化的物體形狀上確定出的觸點，獲得所述實時變化的物體形狀上的觸點的變化信息，所述觸點為標識物體的特征關鍵點；

根據所述相對空間位置信息和所述觸點的變化信息，在預先設定的運動軌跡數據庫中獲得相應的物體運動軌跡。

優選地，所述獲得實時變化的物體形狀的相對空間位置信息包括：