[发明专利]增强现实的实现方法及用于实现增强现实的计算机系统

说明书

本发明公开一种增强现实的实现方法及用于实现增强现实的计算机系统。通过设置于智能眼镜中的增强现实实现系统来执行的增强现实的实现方法包括：通过上述智能眼镜的二维摄像头来收集真实世界物体的二维图像数据的步骤；在上述二维图像数据中生成二维坐标数据的步骤；基于上述智能眼镜的位置及旋转数据与上述智能眼镜的视野角内的二维深度值信息来在上述二维坐标数据中生成三维坐标的步骤；以及通过上述智能眼镜的全息显示器并利用上述三维坐标来显示位于上述真实世界物体的准确位置上的增强现实对象的步骤。

技术领域

本发明涉及实现三维增强现实的技术。

背景技术

最近，随着信息通信技术持续发展，在实际现实的对象上实时显示虚拟现实的数据的增强现实(Augmented Reality)技术。

作为基于增强现实的相关技术的一例，在韩国公开专利公报第10-2011-0004974号(公开日：2011年1月17日)中揭示了利用增强现实的基于位置的服务提供方法及系统、服务器及便携式终端。

通常，用于增强现实的识别及跟踪技术分为利用图像传感器(摄像头)的二维(2D)识别技术和利用空间传感器的三维(3D)识别技术。

利用图像传感器的技术虽为非常普通的技术，但是在确定增强现实对象的位置的步骤中只使用二维坐标(x，y)。

但是，在最近使用的智能眼镜(smart glass)等的全息装置中，为了给用户带来投入感，具有空间坐标显示功能，因此不适用于使用二维坐标系的二维识别技术。

并且，在现有的工业现场中收集并利用的数据均以二维为基础，所以不可能直接用于全息装置。还存在用于收集并构建用于全息装置的三维数据的费用远大于生成二维数据的费用的问题。

即，由于以三维数据为基础的识别所具有的问题，至今，几乎不存在将全息装置成功应用到工业现场的实例。但是，随着技术的发展，工业现场对增强现实的需求也在增长，通过采用增强现实来降低费用的效果也达到了不可忽视的水平。

发明内容

本发明的目的在于，提供可在使用三维坐标的增强现实中通过二维图像识别空间来预测增强现实对象的三维坐标的方法及系统。

本发明提供一种增强现实的实现方法，通过设置于智能眼镜中的增强现实实现系统来执行的增强现实的实现方法包括：通过上述智能眼镜的二维摄像头来收集真实世界物体的二维图像数据的步骤；在上述二维图像数据中生成二维坐标数据的步骤；基于上述智能眼镜的位置及旋转数据与上述智能眼镜的视野角内的二维深度值信息来在上述二维坐标数据中生成三维坐标的步骤；以及通过上述智能眼镜的全息显示器并利用上述三维坐标来显示位于上述真实世界物体的准确位置上的增强现实对象的步骤。

根据一实施方式，在生成上述二维坐标数据的步骤中，可利用二维图像全息矩阵预测算法来生成上述二维坐标数据。

根据再一实施方式，生成上述三维坐标的步骤可包括：在上述智能眼镜中计算与上述真实世界物体的角度和距离信息相对应的投影矩阵的步骤；以上述二维摄像头的空间坐标来对上述二维坐标数据进行正规化的步骤；在经正规化的上述空间坐标中生成与上述智能眼镜的视线呈直角的虚拟平面的步骤；利用上述投影矩阵来生成上述虚拟平面上的三维坐标点的步骤；以及利用上述三维坐标点来确定将要显示上述增强现实对象的三维空间坐标的步骤。

根据另一实施方式，上述虚拟平面作为用于以从二维到三维的方式进行逆投影的虚拟平面，通过上述投影矩阵和经正规化的上述空间坐标来确定相应平面的几何位置。

根据还有一实施方式，确定上述三维空间坐标的步骤可包括：生成用于连接上述智能眼镜的位置坐标与上述三维坐标点的虚拟直线的步骤；延长上述直线来检测与在二维深度值数据中预测的环境信息的三维模型相交叉的点的步骤；以及将所检测出的上述点确定为将要显示上述增强现实对象的三维空间坐标的步骤。