一種增強現(xiàn)實的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及計算機增強現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種增強現(xiàn)實的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 增強現(xiàn)實技術(shù)（Augmented Reality Technique，簡稱AR)是一種現(xiàn)實信息與虛擬 信息相疊加的技術(shù)，其技術(shù)思路是：首先計算機系統(tǒng)處理現(xiàn)實信息，根據(jù)現(xiàn)實信息生成匹配 且包含虛擬物體、聲音或文字等形式的虛擬信息，然后將虛擬信息疊加到顯示現(xiàn)實信息的 人機交互界面中，從而增加用戶對現(xiàn)實世界的感知效率。例如專利CN20141014033--《增 強現(xiàn)實的實現(xiàn)方法》公開了一種實現(xiàn)增強現(xiàn)實的交互機制，在向服務(wù)器上傳待識別對象的 圖像信息后，用戶可進一步從服務(wù)器中獲取對應(yīng)的AR虛擬信息，然后通過客戶端設(shè)備顯示 圖像信息和AR虛擬信息，可增加用戶對待識別對象的了解，提升用戶體驗。
[0003] 現(xiàn)有增強現(xiàn)實技術(shù)主要通過服務(wù)器與客戶端之間的信息交互來實現(xiàn)增強現(xiàn)實應(yīng) 用，其還存在如下兩個問題：（1)服務(wù)器的AR虛擬信息由開發(fā)者/服務(wù)商利用第三方工具 (unity)或者原生代碼預(yù)先配置而得，技術(shù)難度高，對普通用戶而言具有較高的應(yīng)用門檻； (2)服務(wù)器/客戶端對現(xiàn)實信息（例如二維圖像）的識別處理能力有限，其處理算法存在識 別精度和穩(wěn)定性的問題，識別效果有待進一步提尚。
[0004] 針對上述當前增強現(xiàn)實技術(shù)的問題，需要提供一種新的增強現(xiàn)實方法，一方面可 通過云平臺處理方式簡化AR虛擬信息及AR標識物信息的預(yù)制難度，方便實際應(yīng)用；另一方 面還可采用新的處理算法，提升服務(wù)器/客戶端對現(xiàn)實信息的識別處理能力，進而提高識 別處理的識別精度和穩(wěn)定性，使客戶端能夠及時并準確地獲取與現(xiàn)實信息最匹配的預(yù)制虛 擬信息，進一步提升用戶體驗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對前述當前增強現(xiàn)實技術(shù)的問題，本發(fā)明提供了一種增強現(xiàn)實的方法，一方面 可通過云平臺處理方式簡化AR虛擬信息及AR標識物信息的預(yù)制難度，方便實際應(yīng)用；另一 方面采用了新的處理算法，提升了服務(wù)器/客戶端對現(xiàn)實信息的識別處理能力，進而提高 了識別處理的識別精度和穩(wěn)定性，使客戶端能夠及時并準確地獲取與現(xiàn)實信息最匹配的預(yù) 制虛擬?目息，進一步提升用戶體驗。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案提供了 一種增強現(xiàn)實的方法，其特征在于，包括步驟如下： SlOL向云平臺上傳AR標識物信息，通過云平臺對AR標識物信息進行識別處理，得到并存 儲第一識別信息，所述AR標識物信息包括AR標志物的二維圖像或/和AR標識物的地理 位置信息；S102.向云平臺上傳AR虛擬信息，通過云平臺對AR虛擬信息進行預(yù)制處理，得 到并存儲與第一識別信息對應(yīng)的預(yù)制虛擬信息；S103.客戶端獲取即時二維圖像或/和即 時地理位置信息，并對即時二維圖像或/和即時地理位置信息進行識別處理，得到第二識 別信息；S104.向云平臺上傳第二識別信息，通過云平臺對第二識別信息和第一識別信息 進行匹配對比，得到匹配的第一識別信息及對應(yīng)第一識別信息的預(yù)制虛擬信息，并將包含 所述預(yù)制虛擬信息的匹配結(jié)果返回給客戶端；S105.客戶端接收所述匹配結(jié)果，加載顯示 返回的所述預(yù)制虛擬信息。根據(jù)前述增強現(xiàn)實的方法，用戶可通過云平臺上傳方式將AR標 識物信息和AR虛擬信息上傳至云平臺，再通過云平臺的相應(yīng)處理，在云平臺預(yù)制第一識別 信息和與第一識別信息的對應(yīng)的預(yù)制虛擬信息，從而簡化了 AR虛擬信息及AR標識物信息 的預(yù)制難度，使普通用戶也可以完成與增強現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用，方便好用，用戶體驗高。
[0007] 具體的，在通過云平臺對AR標識物信息進行識別處理的步驟中還包括步驟如下： S201.采用標識物檢測算法或邊緣檢測算法對AR標識物的二維圖像進行識別處理，得到AR 標識物的標識模板。通過標識物檢測算法或邊緣檢測算法對現(xiàn)實信息中的AR標識物的二 維圖片進行識別處理，可提升云平臺服務(wù)器對所述二維圖片的識別處理能力，快速獲取高 匹配度的AR標識物的標識模板，便于后續(xù)與第二識別信息進行匹配對比。
[0008] 進一步具體的，在所述采用標識物檢測算法對AR標識物的二維圖像進行識別處 理，得到AR標識物的標識模板的步驟中還包括步驟如下：S301.采用閾值分割法對AR標識 物的二維圖像進行二值化處理，得到二值化圖像；S302.采用八鄰域搜索法對二值化圖像 進行連通域提取處理，得到二值化圖像的多個連通域；S303.采用輪廓跟蹤法查找各個連 通域的至少四個邊緣點坐標，得到對應(yīng)的輪廓化多邊形；S304.采用多邊形近似算法對各 個輪廓化多邊形進行四邊形近似處理，得到對應(yīng)的輪廓化四邊形；S305.采用反變換方式 處理各個輪廓化四邊形，得到對應(yīng)的輪廓化正方形；S306.采用相關(guān)系數(shù)匹配法在模板庫 中查找到與各個輪廓化正方形最匹配的標識模板。
[0009] 進一步具體的，在所述采用邊緣檢測算法對AR標識物的二維圖像進行識別處理， 得到AR標識物的標識模板的步驟中還包括步驟如下：S401.對AR標識物的二維圖像進行 網(wǎng)格分區(qū)，并對各個分區(qū)進行邊緣像素檢測，得到對應(yīng)的邊緣像素；S402.采用RANSAC線段 確定算法將各個分區(qū)的邊緣像素組成有向線段；S403.將各個分區(qū)的有向線段進行合并， 并延長有向線段，進而合成多個輪廓化四邊形；S404.采用反變換方式處理各個輪廓化四 邊形，得到對應(yīng)的輪廓化正方形；S405.采用相關(guān)系數(shù)匹配法在模板庫中查找到與各個輪 廓化正方形最匹配的標識模板。
[0010] 詳細的，在所述采用反變換方式處理各個輪廓化四邊形，得到對應(yīng)的輪廓化正方 形的步驟中還包括如下步驟：S501.根據(jù)輪廓化四邊中四個頂點與空間坐標的對應(yīng)關(guān)系， 求出單應(yīng)性矩陣H，然后利用單應(yīng)性矩陣H對輪廓化四邊形進行校正，使輪廓四邊形修正為 輪廓化正方形。
[0011] 詳細的，在所述采用相關(guān)系數(shù)匹配法在模板庫中查找到與各個輪廓化正方形最匹 配的標識模板的步驟中還包括步驟如下：S601.從模板庫中提取校驗?zāi)０鍒D像，然后將輪 廓化正方形圖像縮放至與校驗?zāi)０鍒D像等同的大小；S602.按照如下公式計算校驗?zāi)０鍒D 像與輪廓化正方形圖像的相關(guān)系數(shù)：
式中，T(x，y)為校驗?zāi)０鍒D像在（x，y)坐標平面上的函數(shù)關(guān)系，S(x，y)為輪廓化正方 形圖像在（x，y)坐標平面上的函數(shù)關(guān)系，M為校驗?zāi)０鍒D像中的最大行列像素數(shù)；S603.將 輪廓化正方形圖像依次旋轉(zhuǎn)90度三次，并相應(yīng)執(zhí)行三次步驟S602 ;S604.選取四次計算結(jié) 果的最大相關(guān)系數(shù)值Pmax，若最大相關(guān)系數(shù)值Pmax不小于相關(guān)系數(shù)閾值PO，則判定匹配成 功，所述校驗?zāi)０鍒D像即為與輪廓化正方形圖像最匹配的標識模板，否則判定匹配失敗。 [0012] 詳細的，在所述采用反變換方式處理各個輪廓化四邊形，得到對應(yīng)的輪廓化正方 形的步驟之后還包括步驟如下：S701.采用基于模板的角點檢測算法對各個輪廓化正方形 進行處理，得到對應(yīng)的角點信息。
[0014] 進一步詳細的，所述基于模板的角點檢測算法為Kitchen-Rosenfeld角點檢測算 法、Harris角點檢測算法、KLT角點檢測算法和SUSAN角點檢測算法中的任一一種。
[0015] 進一步詳細的，在采用SUSAN角點監(jiān)測算法對各個輪廓化正方形進行處理，得到 對應(yīng)的角點信息的步驟中還包括步驟如下：S801.檢測輪廓化正方形的圖形輪廓，將左上 端最先被檢測到的頂點記為第一個頂點，記為％，坐標;S802.求出圖形輪廓上距 離V。最大的點，記為v 2,坐標（x2, y2) ;S803.設(shè)定V2S V。的對角點，利用VqV^定直線L3 ; S804.根據(jù)幾何學中點到直線L3的距離公式求出圖形輪廓上距離L3最遠的點V1，依次類 推得到圖形輪廓上距V 1最遠的點為V :的對角點V 3。
[0016] 具體的，在對即時二維圖像進行識別處理的步驟中還包括步驟如下：S901.采用 標識物檢測算法或邊緣檢測算法對即時二維圖像進行識別處理，得到即時標識模板。通過 標識物檢測算法或邊緣檢測算法對現(xiàn)實信息中的即時二維圖片進行識別處理，可提升客戶 端對所述二維圖片的識別處理能力，快速獲取高匹配度的即時標識模板，便于后續(xù)與第一 識別信息進行匹配對比，進而提高了識別處理的識別精度和穩(wěn)定性，使客戶端能夠及時并 準確地獲取與現(xiàn)實信息最匹配的預(yù)制虛擬信息，進一步提升用戶體驗。
[0017] 綜上，采用本發(fā)明所提供的增強現(xiàn)實的方法，具有如下有益效果：（1)用戶可通過 云平臺上傳方式將AR標識物信息和AR虛擬信息上傳至云平臺，再通過云平臺的相應(yīng)處理， 在云平臺預(yù)制第一識別信息和與第一識別信息的對應(yīng)的預(yù)制虛擬信息，從而簡化了 AR虛 擬信息及AR標識物信