[发明专利]一种实现增强现实的方法及设备

权利要求书

1.一种实现增强现实的方法，其特征在于，包括：

实时采集包含目标图像的环境场景图像；

通过图像检索从预先建立的图像检索数据库中检索到与当前帧目标图像对应的样本图像，并获取与当前帧目标图像对应的虚拟对象，其中，所述图像检索数据库中存储有每个样本图像对应的特征数据集，每个样本图像对应的特征数据集包括每个特征点在图像区域内的位置信息、尺度、方向和特征描述信息；

利用所述检索到的样本图像和当前帧目标图像的特征数据进行图像配准，计算出当前帧目标图像对应的物体坐标系相对于相机坐标系的第一姿态；

利用Slam算法对当前帧目标图像和与其相邻的至少一帧目标图像进行图像配准，计算出当前帧目标图像对应的世界坐标系相对于相机坐标系的第二姿态；

根据所述第一姿态和所述第二姿态，计算出当前帧目标图像对应的物体坐标系和世界坐标系之间的转换关系；

根据所述转换关系，获取当前帧目标图像在世界坐标系中的目标区域，并将所述虚拟对象叠加在所述目标区域中进行显示。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述检索到的样本图像和当前帧目标图像的特征数据集进行图像配准，计算出当前帧目标图像对应的物体坐标系相对于相机坐标系的第一姿态，具体包括：

对当前帧目标图像进行特征提取，提取出的场景特征数据集包括每个特征点在图像区域内的位置信息、尺度、方向和特征描述信息；

从图像检索数据库中查找到所述检索到的样本图像对应的样本特征数据集，并利用所述场景特征数据集和所述样本特征数据集的特征点进行图像配准，计算出当前帧目标图像对应的物体坐标系相对于相机坐标系的第一姿态。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述转换关系，获取当前帧目标图像在世界坐标系中的目标区域，具体包括：

根据所述转换关系，获取当前帧目标图像在世界坐标系中的4个顶点的三维坐标，其中，所述4个顶点的三维坐标位于同一平面上；

利用所述4个顶点的三维坐标确定出所述目标区域。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在利用所述4个顶点的三维坐标确定出所述目标区域之后，所述方法还包括：

利用所述4个顶点的三维坐标，获取到所述目标区域的点云数据，并利用所述点云数据校正所述第二姿态。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过图像检索从预先建立的图像检索数据库中检索到与当前帧目标图像对应的样本图像，具体包括：

通过离线方式从所述图像检索数据库中检索到所述检索到的样本图像。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在通过离线方式从所述图像检索数据库中未检索到与某一帧目标图像对应的检索图像时，所述方法还包括：

继续通过离线方式从所述图像检索数据库中检索与该帧目标图像对应的检索图像；

在监测到连续进行图像检索次数达到预设次数仍未检索到所述检索到的样本图像时，停止对该帧目标图像进行图像检索；以及

利用Slam算法对该帧目标图像和与其相邻的至少一帧目标图像进行图像配准，计算出该帧目标图像对应的世界坐标系相对于相机坐标系的第三姿态，并记录所述第三姿态。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在记录所述第三姿态之后，所述方法包括：

获取包含所述第三姿态的邻域姿态；

检测当前帧目标图像的姿态是否为所述邻域姿态中的一个姿态，若是，则停止对当前帧目标图像进行图像检索。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述样本图像为三维图像时，每个样本图像对应的特征数据集包括每个特征点在图像区域内的位置信息、尺度、方向、法线向量信息和特征描述信息。