專利名稱：交互式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)點(diǎn)播機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影像實(shí)時處理系統(tǒng)，具體的說是交互式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)點(diǎn)播系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的商品包裝、印刷讀物或者標(biāo)簽只能展示有限的信息，無法顯示三維立體的 影像，更加不能實(shí)現(xiàn)交互式地點(diǎn)播。如果能有這樣一種設(shè)備，將商品、印刷品展示在該設(shè)備 前，即可出現(xiàn)和該商品相關(guān)的二維或者三維立體虛擬畫面，并且在該設(shè)備中，可以看到該虛 擬畫面是直接疊加在商品、印刷品的實(shí)物上的。并且用戶還可以通過觸摸、移動虛擬畫面來 實(shí)現(xiàn)互動式點(diǎn)播，將會帶來更加生動、吸引人的效果，也會加強(qiáng)商品的表達(dá)力，擴(kuò)大品牌的 傳播，刺激消費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)問題而提供了一種基于實(shí)時互動影像技術(shù)，產(chǎn)生 現(xiàn)實(shí)環(huán)境中不存在的虛擬對象，并將虛擬對象準(zhǔn)確定位于真實(shí)環(huán)境中，借助顯示設(shè)備將虛 擬對象與真實(shí)環(huán)境融為一體，呈現(xiàn)給使用者一個感官效果真實(shí)的新環(huán)境。具有虛實(shí)結(jié)合、實(shí) 時交互、三維定位的特點(diǎn)。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
交互式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)點(diǎn)播機(jī)，它包括顯示屏、攝像頭、影像處理模塊、影像定位模塊、影像生 成模塊。攝像頭與影像處理模塊相連，影像生成模塊與顯示屏相連。影像處理模塊與影像 定位模塊相連，影像定位模塊與影像生成模塊相連。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明是一種通過對視頻信號進(jìn)行實(shí)時分析處理后實(shí)現(xiàn)在顯示 屏上并可進(jìn)行交互的系統(tǒng)。將虛擬影像與真實(shí)影像實(shí)時結(jié)合，能夠帶來多種引人入勝的視 覺與感官效果，可以用于展覽展示、娛樂、游戲、教學(xué)等多個用途。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)如圖1所示，本實(shí)施例中，攝像頭1采集實(shí)時的視頻信號，影像處理模 塊2、影像定位模塊3、影像生成模塊4均集成在計(jì)算機(jī)5中。攝像頭1所采集的真實(shí)影像 6傳送入相連的影像處理模塊2內(nèi)，由影像處理模塊2對真實(shí)影像6進(jìn)行初步處理，再通過 影像定位模塊3提取出其中的識別對象并加以分析定位，然后將虛擬影像7疊加到真實(shí)影 像6上，再通過影像生成模塊4輸出到顯示屏8上。本發(fā)明的工作原理是，在發(fā)明中，攝像頭進(jìn)行實(shí)時視頻采集并將采集的真實(shí)影像信息輸入計(jì)算機(jī)中。影像處理模塊對采集到的影像內(nèi)的每一幀進(jìn)行矯正濾波等初步處理， 再由影像定位模塊做進(jìn)一步分析得到目標(biāo)物體的2維坐標(biāo)及透視形狀并計(jì)算出攝像頭空 間的3D變換矩陣，影像生成模塊根據(jù)3D變換矩陣將預(yù)置好的虛擬影像渲染到真實(shí)影像上， 并輸出到顯示屏上。影像處理裝置通過3個模塊對采信到的原始影像做初步的處理，以供分析。1、轉(zhuǎn) 為灰度圖像模塊201，這里把原始圖像轉(zhuǎn)為單通道灰度圖，以提高后面的圖像處理效率。2、 圖像變形矯正模塊202，這里使用攝像頭的標(biāo)定數(shù)據(jù)對圖像做變形矯正，以減小識別誤差。 3、濾波處理模塊203，這個模塊主要使用模糊算法進(jìn)行濾波，可以去除圖像中的噪點(diǎn)，降低 干擾。影像定位模塊對預(yù)處理過的圖像作進(jìn)一步分析。首先閾值處理模塊301使用適當(dāng) 的閾值把圖像二值化，然后搜索連通域模塊302分析二值圖像中的連通域，提取輪廓模塊 303提取連通域的輪廓再由四邊形識別模塊304分析每一個連通域的輪廓得到四條線段相 連的輪廓坐標(biāo)。透視變換模塊305根據(jù)四邊形的四個頂點(diǎn)計(jì)算出透視變換矩陣，對四邊形 圖像做透視變換得到一個正方形圖像。模板匹配模塊306再把正方形圖像與預(yù)設(shè)的圖像模 板做模板匹配，匹配度最高的即為識別的目標(biāo)。逆投影模塊把四邊形的2維頂點(diǎn)坐標(biāo)反向 投影至攝像頭空間，計(jì)算出目標(biāo)物體的3D變換矩陣。影像生成模塊根據(jù)影像定位模塊得到的目標(biāo)ID及3D變換矩陣渲染出預(yù)設(shè)的三維 或二維圖像，再與攝像頭采集到的原始影像合成，因?yàn)殇秩境龅娜S或二維圖像已經(jīng)過攝 像頭空間的3 D變換，最終虛擬的圖像與現(xiàn)實(shí)的圖像形成一樣的視角，讓人感覺虛擬的圖像 就像真實(shí)出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)中一樣。整個處理過程是實(shí)時的，虛擬圖像會和真實(shí)圖像同步發(fā)生視 角及平移變化。最終的合成圖像輸出到顯示屏上。本發(fā)明還可以有其它實(shí)施方式，凡采用同等替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均 落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
交互式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)點(diǎn)播機(jī)，其特征是顯示屏、攝像頭、影像處理模塊、影像定位模塊、影像生成模塊，攝像頭與影像處理模塊相連，影像生成模塊與顯示屏相連，影像處理模塊與影像定位模塊相連，影像定位模塊與影像生成模塊相連。
2.如權(quán)利要求1所述的交互式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)點(diǎn)播機(jī)，其特征在于可以將虛擬影像疊加顯 示在攝像頭所采集的真實(shí)影像上，并在顯示屏上顯示出來。
3.如權(quán)利要求1所述的交互式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)點(diǎn)播機(jī)，其特征在于使用者可以與影像生成 模塊所生成的虛擬影像進(jìn)行互動式點(diǎn)播。
4.如權(quán)利要求1所述的交互式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)點(diǎn)播機(jī)，其特征在于攝像頭所采集的真實(shí)影 像在移動的時候，所疊加其上的虛擬影像也會跟隨真實(shí)影像移動。
全文摘要
本發(fā)明交互式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)點(diǎn)播機(jī)，涉及一種影像處理技術(shù)，它包括顯示屏、攝像頭、影像處理模塊、影像定位模塊、影像生成模塊。攝像頭與影像處理模塊相連，影像生成模塊與顯示屏相連。影像處理模塊與影像定位模塊相連，影像定位模塊與影像生成模塊相連。在攝像頭采集到真實(shí)影像后，通過影像處理模塊與影像定位模塊準(zhǔn)確分析定位真實(shí)物體的三維坐標(biāo)，再通過影像生成模塊產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)環(huán)境中不存在的虛擬對象并準(zhǔn)確放置到真實(shí)環(huán)境中，最后輸出到顯示設(shè)備上，展現(xiàn)虛擬對象與真實(shí)環(huán)境融為一體，呈現(xiàn)給使用者一個感官效果真實(shí)的新環(huán)境。具有虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時交互、三維定位的特點(diǎn)。
文檔編號H04N13/00GK101923809SQ201010109360
公開日2010年12月22日 申請日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月12日
發(fā)明者黃振強(qiáng) 申請人:黃振強(qiáng)