[发明专利]姿态跟踪与图像叠加方法及显示设备

说明书

本发明公开了一种姿态跟踪与图像叠加方法及显示设备。所述方法包括：通过预设的扩展卡尔曼滤波器确定显示设备的位姿信息；根据所述位姿信息生成态势图像；根据预先确定的态势图像模型坐标系和显示设备坐标系的坐标系转换关系，确定态势图像和真实场景图像的图像转换关系；根据所述图像转换关系，将生成的态势图像叠加到所述显示设备的真实场景图像中。本发明显著提升增强现实显示的准确性和安全性。

技术领域

本发明涉及增强现实技术领域，特别是涉及一种姿态跟踪与图像叠加方法 及显示设备。

背景技术

增强现实显示导航技术，通过叠加影像信息为使用者生提供肉眼不可见的 导航或辅助图像信息，能够提高各类应用的可视化效果与应用效率。基于增强 现实技术的态势显示与导航系统，能够使使用者同时对真实环境中的目标和导 航图像行观察。

现有的增强现实导航中，增强现实显示的准确性和安全性较低。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种姿态跟踪与图像 叠加方法及显示设备，用以增强现实显示的准确性和安全性。

为解决上述技术问题，本发明中的一种姿态跟踪与图像叠加方法，包括：

通过预设的扩展卡尔曼滤波器确定显示设备的位姿信息；

根据所述位姿信息生成态势图像；

根据预先确定的态势图像模型坐标系和显示设备坐标系的坐标系转换关 系，确定态势图像和真实场景图像的图像转换关系；

根据所述图像转换关系，将生成的态势图像叠加到所述显示设备的真实场 景图像中。

为解决上述技术问题，本发明中的一种显示设备，包括扩展卡尔曼滤波器、 存储器和处理器；所述存储器存储有姿态跟踪与图像叠加计算机程序；所述处 理器执行所述计算机程序，以实现如上所述方法的步骤。

本发明有益效果如下：

本发明利用扩展卡尔曼滤波器跟踪位置和姿态，得到显示设备的位姿信息， 并生成态势图像，根据确定的图像转换关系将态势图像叠加到真实场景图像中， 从而显著提升增强现实显示的准确性和安全性。

附图说明

图1是本发明实施例中一种姿态跟踪与图像叠加方法的流程图；

图2是本发明实施例中一种可选地姿态跟踪与图像叠加方法的流程图；

图3是本发明实施例中扩展卡尔曼滤波器跟踪位置和姿态的流程图。

具体实施方式

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种姿态跟踪与图像叠加方法及 显示设备，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理 解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。

实施例一

本发明实施例提供一种姿态跟踪与图像叠加方法，如图1所示，所述方法 包括：

S101，通过预设的扩展卡尔曼滤波器(EKF)确定显示设备的位姿信息；

S102，根据所述位姿信息生成态势图像；

S103，根据预先确定的态势图像模型坐标系和显示设备坐标系的坐标系转 换关系，确定态势图像和真实场景图像的图像转换关系；

S104，根据所述图像转换关系，将生成的态势图像叠加到所述显示设备的 真实场景图像中。

本发明实施例中方法在显示设备中执行，例如，头戴式显示设备。

本发明实施例中真实场景图像可以是显示设备直接通过光学系统拍摄的 图像。