[發明專利]一種增強現實技術中疊加數據的定位方法及系統

在審

• 申請號: 201710810980.5
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN109509206A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 劉澍;冀懷遠;張小小;李麗娜
• 申請（專利權）人: 蘇寧云商集團股份有限公司
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20;G06T7/70
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 許峰

本發明公開了一種增強現實技術中疊加數據的定位方法及系統，屬于增強現實和機器人學習技術領域。該定位方法及系統運算量較小，能夠很好的在移動端順暢運行。所述定位方法，包括：通過二維圖像識別跟蹤算法識別拍攝的視頻幀中的初始條件，根據初始條件獲取疊加數據的初始位置信息；通過二維圖像識別跟蹤算法對移動端拍攝的新的視頻幀進行識別，結合所述疊加數據的初始位置信息，更新所述疊加數據的位置信息；循環本步驟，每次循環，將上一次循環獲得的疊加數據的位置信息作為疊加數據的初始位置信息。

技術領域

本發明涉及增強現實(Augmented Reality，文中簡稱AR)和機器人學習技術領域，尤其涉及，一種增強現實技術中疊加數據的定位方法及系統。

背景技術

隨著AR概念的持續發熱、AR技術的日趨成熟，AR應用，尤其是在移動端的應用,成為一個信息傳播、品牌營銷的重要方式。越來越多的場合都有AR互動的需求。

目前，AR應用主要是在手持設備、移動端。利用終端的單目攝像頭對視頻幀進行識別跟蹤。這種基于單目攝像頭的二維圖像識別跟蹤算法已經很成熟，在手持設備上能夠很好的運行，但是應用場景受到技術的限制較大。對三維環境的動態、實時的理解是當前AR技術研究方面最活躍的問題。三維準配是連接虛擬和現實最核心的技術。運用三維準配技術對影像數據進行幾何上的精確理解，解決要疊加數據的定位問題，其核心的算法就是“即時定位與地圖構建”(文中簡稱：SLAM)。SLAM從三維重建的方法和結果上大致可以分為稀疏、半稠密和稠密三類。稠密SLAM的計算量非常大，普通的手持設備根本無法運行。稀疏SLAM由于計算量相對較小，被認為是最有可能在普通手持設備上運行的算法。例如，基于ORB特征的三維定位與地圖構建算法(文中簡稱：ORB-SLAM)技術屬于一種稀疏SLAM。ORB-SLAM是在PTAM(對應英文：Parallel Tracking and Mapping，中文譯文：并行追蹤與地圖構建)架構的基礎上增加了地圖初始化和閉環檢測的功能，優化了關鍵幀選取和地圖構建的方法，在處理速度、追蹤效果和地圖精度上都取得了不錯的效果。如圖1所示，ORB-SLAM利用三個線程分別進行追蹤、地圖構建和閉環檢測。追蹤步驟主要是由影像ORB特征點提取、初始姿態估計、姿態優化和選取關鍵幀幾個環節組成。地圖構建步驟主要是由插入關鍵幀、驗證加入的地圖點、生成新的地圖點、局部BA、驗證關鍵幀幾個環節組成。閉環檢測步驟主要是由選取候選幀、相似變換Sim3優化、回環融合和相似優化幾個環節組成。ORB-SLAM算法依舊有很大的運算量，使得在移動端的應用非常受限制。

發明內容

針對以上問題，本發明提供一種增強現實技術中疊加數據的定位方法及系統，運算量較小，能夠很好的在移動端順暢運行。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供以下技術方案：

第一方面，本發明實施例提供一種增強現實技術中疊加數據的定位方法，包括：

通過二維圖像識別跟蹤算法識別拍攝的視頻幀中的初始條件，根據初始條件獲取疊加數據的初始位置信息；

通過二維圖像識別跟蹤算法對移動端拍攝的新的視頻幀進行識別，結合所述疊加數據的初始位置信息，更新所述疊加數據的位置信息；循環本步驟；每次循環，將上一次循環獲得的疊加數據的位置信息作為疊加數據的初始位置信息。

結合第一方面，作為第一種可實現的方案，所述通過二維圖像識別跟蹤算法識別拍攝的視頻幀中初始條件，根據初始條件獲取疊加數據的初始位置信息，具體包括：

利用移動端攝像頭拍攝初始條件，產生視頻幀；所述初始條件為進行圖像識別的目標圖像；

利用二維圖像識別跟蹤算法識別所述視頻幀，如果識別出所述初始條件，則得到疊加數據的初始位置信息。

結合第一方面的第一種可實現的方案，作為第二種可實現的方案，所述識別出所述初始條件，則得到疊加數據的初始位置信息，具體包括：