[发明专利]虚拟试穿试戴系统和虚拟试穿试戴方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种增强现实(AR)技术，更具体地讲，涉及一种使用该AR技术的虚拟试穿试戴系统和虚拟试穿试戴方法。

背景技术

AR是一种全新的人机交互技术，利用这样一种技术，可以模拟真实的现场景观，它是以交互性和构想为基本特征的计算机高级人机界面。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性，而且能够突破空间、时间以及其它客观限制，感受到在真实世界中无法亲身经历的体验。

近年来，AR技术有了突飞猛进的进展，应用范围越来越广，内容显示的方式也多种多样。US2003/0101105A1展示了一种产生虚拟试衣体验的装置及方法，其采用一个或者多个摄像机来捕捉场景图像，并将这些图像和选择的衣服合成为新的图像，然后在一个类似于镜子的显示设备上显示，从而让人产生试穿试戴的体验，这种方法模拟了人在镜子前试穿衣服的感觉，但是，由于其假设场景为一个平面，并用2D显示设备显示，因此没有立体的试穿体验。另外，专利申请(US6919867、US11/056,317US09/962,657和US7190378)描述了一种实现增强现实场景的装置和方法，其采用多个摄像机记录场景，并用头罩式的装置(HMD)的方式进行显示，通过在左眼和右眼分别显示不同内容的方式，从而形成立体视觉，这种方式可以提高场景的真实性，但是头戴式显示设备会给人不适感，并且不适用虚拟试穿试戴系统。专利申请US20120113223描述了一种运用AR技术，使人和显示场景进行交互的方法，其通过传感器跟踪手和眼睛移动、监视手的动作并检测手势，根据手势触发手和虚拟物体之间的交互，这种方法提供了一种增强现实的交互方式，但是其应用场景限制较多，不适用于虚拟试穿试戴系统。

发明内容

因此，本发明的目的在于运用AR技术与3D显示技术来提供一种使人产生立体虚拟试穿试戴体验的系统和方法。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种虚拟试穿试戴系统，包括：多个摄像机模块，用于捕获真实场景中的真实对象的不同视角的图像和跟踪真实对象在真实场景中的状态；处理模块，接收多个摄像机模块捕获的真实场景中的真实对象的不同视角的图像和跟踪的真实对象在真实场景中的状态，并且根据真实对象在真实场景中的状态来计算虚拟对象在真实场景中的状态，根据计算的虚拟对象在真实场景中的状态来将虚拟对象与真实场景合成来形成AR图像；显示模块，输出并显示形成的AR图像。

优选地，处理模块可在计算虚拟对象在真实场景中的虚拟状态之后，还根据计算的虚拟状态添加真实对象的透明模型，产生虚拟对象与真实对象之间的遮挡效果。

优选地，处理模块可根据真实对象在真实场景中的状态添加真实对象的透明模型，同时根据真实对象在真实场景中的状态计算虚拟对象在真实场景中的状态，随后产生虚拟对象与真实对象之间的遮挡效果。

优选地，处理模块可还包括多个渲染摄像机，通过使用所述多个渲染摄像机来渲染虚拟对象与真实场景。

优选地，多个摄像机模块可被分为用于捕获真实场景中的真实对象的不同视角的图像的摄像机和用于跟踪真实对象在真实场景中的状态的额外传感器。

优选地，当在虚拟试穿试戴系统中执行虚拟眼镜试戴时，所述多个摄像机模块可以是左摄像机和右摄像机，左摄像机和右摄像机分别捕捉左视角和右视角的图像。

优选地，处理模块可包括：3D头部跟踪模块，通过左摄像机和右摄像机中的一个或它们两个来检测头部的状态，将3D眼镜模型覆盖在头部合适的位置，合成左视角虚拟图像和右视角虚拟图像。

优选地，当在虚拟试穿试戴系统中执行虚拟衣服试穿时，所述多个摄像机模块可以是左摄像机和右摄像机，左摄像机和右摄像机分别捕捉左视角和右视角的图像。

优选地，所述虚拟眼镜试戴系统可还包括：深度传感器，用于估计和检测真实对象的姿态，其中，处理模块根据深度传感器检测的真实对象的姿态来调整3D衣物模型状态以分别遮盖不同视角的人体图像，从而合成左视角虚拟图像和右视角虚拟图像。

根据本发明的另一方面，提供了一种虚拟试穿试戴方法，包括：(a)捕获真实场景中的真实对象的不同视角的图像；(b)跟踪真实对象在真实场景中的状态；(c)接收多个摄像机模块捕获的真实场景中的真实对象的不同视角的图像和跟踪的真实对象在真实场景中的状态，并且根据真实对象在真实场景中的状态来计算虚拟对象在真实场景中的状态，根据计算的虚拟对象在真实场景中的状态来将虚拟对象与真实场景合成来形成AR图像；(d)输出并显示形成的AR图像。