[發明專利]實現增強現實的方法及系統

有效

• 申請號: 201610619157.1
• 申請日: 2016-07-29
• 公開（公告）號: CN107665508B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 鄭黎力
• 申請（專利權）人: 成都理想境界科技有限公司
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種實現增強現實的方法，包括以下步驟：預先獲取環境場景的離線視頻圖像，確定虛擬對象在所述環境場景的離線視頻圖像中的渲染參數；通過攝像機實時采集環境場景的視頻圖像，與所述環境場景的離線視頻圖像進行匹配；若匹配成功，則根據虛擬對象在所述環境場景的離線視頻圖像中的渲染參數，在所述環境場景視頻圖像的當前幀中渲染所述虛擬對象。本發明同時提供一種實現增強現實的系統。本發明實現增強現實的方法及系統，通過預先獲取環境場景的離線視頻圖像，檢測符合虛擬對象渲染條件的平面，使渲染的虛擬對象的姿態與其渲染位置的平面保持一致，顯著提升了虛擬對象與真實環境場景的貼合度，實現虛擬對象與真實環境的無縫融合。

技術領域

本發明涉及計算機視覺與人工智能技術領域，尤其涉及一種實現增強現實的方法及系統。

背景技術

SLAM(Simultaneous Localization and Mapping，同時定位與地圖創建)，是一項應用于在未知環境中自主地圖創建與自身定位相結合的技術，是當前自主導航領域的研究熱點，目標是解決在進入未知環境后，如何感知周圍環境并構建增量式地圖，同時進行自身定位的問題，目前主要應用于無人駕駛、機器人及場景三維重建等技術方向。

增強現實技術(Augmented Reality，AR)借助計算機圖形技術和可視化技術生成現實環境中不存在的虛擬對象，并通過圖像識別定位技術將虛擬對象準確地融合到真實環境中，借助顯示設備將虛擬對象與真實環境融為一體，并呈現給使用者真實的感觀體驗。增強現實技術要解決的首要技術難題是如何將虛擬對象準確地融合到真實世界中，也就是要使虛擬對象以正確的角度姿態出現在真實場景的正確位置上，從而產生強烈的視覺真實感。

現有技術中基于SLAM技術的增強現實技術方案，完成環境場景識別與攝像機位姿計算之后，未進行平面檢測便直接進行虛擬信息疊加顯示，導致虛擬信息與環境場景的貼合度較低，容易使用戶產生視覺錯位，影響增強現實技術的呈現效果。因此，如何在不同的真實環境場景中準確檢測虛擬信息疊加的平面，使虛擬信息與其疊加位置的平面保持一致，是增強現實技術發展中亟待解決的技術問題之一。

發明內容

本發明的目的是提供一種實現增強現實的方法及系統，服務器預先獲取環境場景的離線視頻圖像，建立環境場景的離線三維地圖，確定虛擬對象在離線環境場景視頻圖像中的渲染參數；終端實時采集環境場景的視頻圖像，與環境場景離線視頻圖像進行匹配實現圖像跟蹤。根據虛擬對象在環境場景離線視頻圖像中的渲染參數，在環境場景視頻圖像的當前幀中渲染顯示虛擬對象，實現增強現實的效果。

有鑒于此，本發明一方面提供一種實現增強現實的方法，包括以下步驟：預先獲取環境場景的離線視頻圖像，確定虛擬對象在所述環境場景的離線視頻圖像中的渲染參數；通過攝像機實時采集環境場景的視頻圖像，與所述環境場景的離線視頻圖像進行匹配；若匹配成功，則根據虛擬對象在所述環境場景的離線視頻圖像中的渲染參數，在所述環境場景視頻圖像的當前幀中渲染所述虛擬對象。

優選地，所述預先獲取環境場景的離線視頻圖像，確定虛擬對象在所述環境場景的離線視頻圖像中的渲染參數的步驟，具體為：預先獲取環境場景的離線視頻圖像，構建所述環境場景的離線三維地圖；根據所述環境場景的離線三維地圖，確定所述環境場景的離線視頻圖像中符合虛擬對象渲染條件的平面；根據所述虛擬對象的預設渲染位置，判斷所述預設渲染位置的預設距離范圍內是否存在符合所述虛擬對象渲染條件的平面；若是，則根據所述符合所述虛擬對象渲染條件的平面，調整所述虛擬對象的位置和/或角度，得到所述虛擬對象的渲染參數。