[发明专利]一种增强现实的方法

说明书

本发明公开了一种增强现实系统，包括头戴显示器、摄像头和计算机，所述的头戴显示器和摄像头分别和计算机相连，摄像头选用鱼眼摄像头。一种基于权利要求1所述的系统的增强现实的方法，在C++中建立数据库，使用haar算法提取目标物体的特征点信息和虚拟物体的模型信息，将目标物体的特征点信息和虚拟物体的模型信息以相同ID形式存入数据库中；启动增强现实系统，初始化摄像头参数，使用openCV调用摄像头对摄像头捕捉范围内出现的物体进行识别，识别到目标物体时，利用计算机视觉算法计算虚拟物体的待渲染位置；在得到的虚拟物体的待渲染位置处，调用OPENGL函数将虚拟物体渲染到目标物体上。

技术领域

本发明属于增强现实技术领域，具体涉及一种增强现实的方法。

背景技术

增强现实(Augmented Reality：AR)技术，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息,声音,味道,触觉等),通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

增强现实技术，不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。

增强现实技术包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段，增强现实提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。

AR技术的实现主要通过摄像头获取现实环境再通过处理器将虚拟的物体合成与渲染到显示屏上，而目前系统只能识别简单的自然物体以及特制的标志物，对体积较大，形状比较复杂的自然物体的识别率还有待提高。

现有的AR系统主要采用手机作为实现设备，但是这些设备不仅运算能力有限，无法渲染出精致的虚拟物体，同时手机开放的显示环境也无法带来浸入式的体验。目前，采用计算机视觉技术通过手机摄像头捕捉现实环境被广泛使用，但由于摄像头的局限性，视角与精度有限，无法提供人眼般真实的显示效果。

发明内容

针对以上现有技术、产品的不足，本发明提供一种基于鱼眼摄像头与头戴显示器的增强现实系统和方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于权利要求1所述的系统的增强现实的方法，包括以下步骤：

步骤1，确定目标物体和虚拟物体，获取目标物体和虚拟物体的图片，从图片中提取目标物体的特征点信息和虚拟物体的特征点信息，建立数据库，将目标物体的特征点信息和虚拟物体的特征点信息以相同ID的形式存入数据库中；

步骤2，初始化摄像头参数，摄像头参数包括摄像头分辨率和帧率；实时获取真实环境影像每一帧并提取每一帧的特征点，当某一帧图像特征点与目标物体的特征点的欧式距离大于0.01，将该帧图像标记为目标图像B；获取目标物体在该帧目标图像B中的二维空间信息矩阵P；

步骤3，根据步骤2获得的目标物体在该帧目标图像B中的二维空间信息矩阵P，在头戴显示器的显示视口中绘制步骤2所述的该帧目标图像B，再将虚拟物体绘制在其对应的目标物体上。

步骤2具体包括，

2.1，利用摄像头获取真实环境影像，获取真实环境影像的每一帧；

2.2，提取步骤3.1中获取的真实环境影像的每一帧图像的特征点，分别将每一帧影像的特征点与数据库中存放的目标物体的特征点进行比较，当某一帧图像特征点与目标物体的特征点的欧式距离大于0.01，将该帧图像标记为目标图像B；