[發明專利]一種對高光和重復紋理消除的增強現實方法及爬行墊應用

有效

• 申請號: 201610656635.6
• 申請日: 2016-08-12
• 公開（公告）號: CN106327438B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 孫碧亮;胡德志
• 申請（專利權）人: 武漢秀寶軟件有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/45
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種對高光和重復紋理消除的增強現實方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取實時圖像；

分隔原始圖像中的高光區，并對高光區進行能保留識別特征的降噪和濾波處理；

判斷高光去除后圖像中是否含有重復紋理特征；

如果有重復紋理特征，則根據紋理特征值確定紋理點位置；

對紋理點進行平滑濾波處理；

對紋理去除后圖像進行增強現實處理；

其中，所述判斷高光去除后圖像中是否含有重復紋理特征，包括：

對高光去除后圖像進行多尺度處理；

根據灰度共生矩陣算法，獲取不同尺度下圖像中像素點在不同方向下的特征值，根據各個方向的特征值計算UNI和CON紋理特征值，如果在不同尺度下UNI和CON紋理特征值近似，則認為有重復紋理。

2.根據權利要求1所述的對高光和重復紋理消除的增強現實方法，其特征在于，所述方法還包括：

在高光去除處理后，如果無重復紋理特征，則對高光去除后圖像進行增強現實處理。

3.根據權利要求2所述的對高光和重復紋理消除的增強現實方法，其特征在于，所述增強現實處理包括：

對高光去除后圖像或紋理去除后圖像進行特征點提取；

根據特征點檢索對應的模型及數據，根據檢索到的模型和原始圖像合成虛擬現實圖像。

4.根據權利要求1所述的對高光和重復紋理消除的增強現實方法，其特征在于，所述分隔原始圖像中的高光區并對高光區進行能保留識別特征的降噪和濾波處理，包括：

計算原始圖像的灰度值，根據灰度值確定高光區，采用canny算子獲取高光區的輪廓和位置，根據高光區的最大漫反射度對其進行降噪和濾波處理。

5.根據權利要求4所述的對高光和重復紋理消除的增強現實方法，其特征在于，所述根據高光區的最大漫反射度對其進行降噪和濾波處理，包括：

根據dichromatic反射模型估算最大漫反色分量，根據最大漫反色分量計算得到最大漫反射度，在高光區中減去對應的最大漫反射度得到高光去除后圖像；

所述最大漫反色分量的估算方法為：

其中，β_c＝1–(σ_max-σ_c)/(3σ_max-1)，σ_max＝max(σ_r、σ_g、σ_b)，σ為與像素顏色相關的色度，σ(X)＝I(X)/(I_r(X)+I_g(X)+I_b(X)),I表示圖像的顏色分量，X＝(x,y)表示圖像中某一像素的坐標；

所述最大漫反射度的計算方法為：i∈w，系數a、b通過能量方程得到，能量方程如下：

其中，μ和σ²分別為區域w內關于的均值和方差，|w|是區域w內像素的個數；為區域w內的均值。

6.根據權利要求1所述的對高光和重復紋理消除的增強現實方法，其特征在于，所述判斷高光去除后圖像中是否含有重復紋理特征，具體包括：

建立高光去除后圖像的圖像金子塔，分辨率逐層遞減，層數為4-5層；

根據灰度共生矩陣算法，獲取不同分辨率下圖像中像素點在不同方向下的特征值Pc＝p(i,j,d,θ)，其中，i和j為像素點位置，d為相鄰像素點距離，θ為角度，θ取值0°、45°、90°和135°；

采用OpenCV矩陣，根據特征值Pc計算UNI和CON紋理特征值，如果UNI紋理特征值在不同分辨率下特征值偏差不超過10％和CON紋理特征值在不同分辨率下特征值偏差不超過15％，則認為有重復紋理。

7.根據權利要求6所述的對高光和重復紋理消除的增強現實方法，其特征在于，所述根據紋理特征值確定紋理點位置，包括：

將在不同分辨率下UNI和CON紋理特征值近似的像素點確定為紋理點，根據紋理點的i和j值確定紋理點的位置。

8.一種爬行墊應用，其特征在于，包括：

爬行墊；

攝像頭：用于獲取實時圖像；

圖像處理模塊：用于分隔原始圖像中的高光區，并對高光區進行能保留識別特征的降噪和濾波處理；判斷高光去除后圖像中是否含有重復紋理特征，如果有重復紋理特征，則根據紋理特征值確定紋理點位置，對紋理點進行平滑濾波處理，將紋理去除后圖像發送到增強現實模塊；如果無重復紋理特征，將高光去除后圖像發送到增強現實模塊；

增強現實模塊：用于對高光去除后圖像或紋理去除后圖像進行增強現實處理，并將增強現實處理信息推送到移動終端；

移動終端：用于實時處理和顯示增強現實處理信息；

其中，所述圖像處理模塊包括：

高光去除單元：用于計算原始圖像的灰度值，根據灰度值確定高光區，采用canny算子獲取高光區的輪廓和位置，根據高光區的最大漫反射度對其進行降噪和濾波處理；

紋理去除單元：用于對高光去除后圖像進行多尺度處理，根據灰度共生矩陣算法，獲取不同尺度下圖像中像素點在不同方向下的特征值，根據各個方向的特征值計算UNI和CON紋理特征值判斷是否有重復紋理；如果在不同尺度下UNI和CON紋理特征值近似，則認為有重復紋理；將在不同尺度下UNI和CON紋理特征值近似的像素點確定為紋理點，對紋理點進行平滑濾波處理。