[發明專利]一種基于增強現實的混合跟蹤方法和系統

在審

• 申請號: 201810099109.3
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN110097573A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 李煒;孫其民
• 申請（專利權）人: 深圳市掌網科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T19/00
• 代理公司: 深圳翼盛智成知識產權事務所(普通合伙) 44300
• 代理人: 黃威

本發明實施例公開了一種基于增強現實的混合跟蹤方法和系統。所述方法包括：獲取系統的視覺跟蹤數據和磁力跟蹤數據；對所述視覺跟蹤數據和所述磁力跟蹤數據進行處理，以獲得狀態參數和融合數據；通過計算模型、以及重采樣重新獲得所述粒子的分布；最后選取權值最大的粒子數據作為輸出值進行所述系統運動軌跡的預估。本方案提供的基于增強現實的混合跟蹤方法，通過將磁力跟蹤數據和視覺跟蹤數據進行混和互補處理，進而實時地對系統狀態進行分析，動態分配權值進行多傳感器數據的融合以得到頭部的運動軌跡，在保證實時性的基礎上，提高了頭部運動軌跡估計的魯棒性和準確性。

技術領域

本發明涉及數據處理領域，具體涉及一種基于增強現實的混合跟蹤方法和 系統。

背景技術

增強現實(augmented reality,AR)是在用戶觀察到真實的自然環境中添 加計算機生成的文字、3D模型等信息的技術，AR的基本原理是使用頭部姿 態跟蹤器提供的姿態信息精確地對準虛擬的物體和攝像機攝取的視頻圖像或 者通過透射方式觀察到的自然現象，當用戶在轉動和平移頭部時，用戶還能夠 在視頻透射式頭盔顯示器屏幕上觀看到精確對準的虛實融合圖像。由于用戶觀 察的真是場景和虛擬物體共存一個視覺感知空間，從而增強了用戶對真實環境 的理解，擴展與真實環境的交互能力，為用戶感知空間提供一個增強的，自然 的交互接口。

其中，跟蹤注冊是增強現實系統第一個需要解決的關鍵問題，只有合適的 跟蹤技術才能在增強現實系統中做到最大程度的虛實配準。

傳統的視覺和磁力的混合跟蹤方法，都是利用磁力跟蹤對視覺跟蹤進行輔 助補充，并沒有從根本上解決視覺跟蹤易受到環境影像的缺陷。此外，對應非 線性非高斯狀態的估計問題也沒有提出有效的解決方案。因此，目前亟需一 種基于增強現實的混合跟蹤方法，用于根本上解決視覺跟蹤容易被影響的問題。

發明內容

本發明實施例提供了一種基于增強現實的混合跟蹤方法和系統，，通過將 磁力跟蹤數據和視覺跟蹤數據進行混和互補處理，進而實時地對系統狀態進行 分析，動態分配權值進行多傳感器數據的融合以得到頭部的運動軌跡，在保證 實時性的基礎上，提高了頭部運動軌跡估計的魯棒性和準確性。

第一方面，本發明提供了一種基于增強現實的混合跟蹤方法，包括：

步驟S10、獲取系統的視覺跟蹤數據和磁力跟蹤數據，所述系統由粒子組 成，所有的所述粒子構成所述系統的外部輪廓；

步驟S20、對所述視覺跟蹤數據和所述磁力跟蹤數據進行處理，以獲得狀 態參數和融合數據；

步驟S30、根據所述狀態參數和所述融合數據將所述粒子初始化；

步驟S40、通過計算模型、以及重采樣重新獲得所述粒子的分布；

步驟S50、選取權值最大的粒子數據作為輸出值進行所述系統運動軌跡的 預估。

第二方面，本發明還提供了一種基于增強現實的混合跟蹤系統，包括：數 據獲取模塊、混合跟蹤模塊、初始化模塊、粒子濾波模塊以及軌跡預估模塊；

所述數據獲取模塊，用于獲取系統的跟蹤數據；

混合跟蹤模塊，用于將所述系統的跟蹤數據進行分析和融合，以獲得混合 跟蹤數據；

初始化模塊，用于將所述混合跟蹤數據初始化；

粒子濾波模塊，用于將所述混合跟蹤數據進行濾波處理；

軌跡預估模塊，用于根據濾波后的所述混合跟蹤數據獲取所述系統的運動 軌跡。