[发明专利]一种智能机增强现实实现方法

摘要

一种智能机增强现实实现方法，包括1. 通过智能机传感器精确测定智能机姿态2.通过智能机获取智能机周边目标并确定目标在视频帧图像中显示的位置；3.在智能机视频窗口中的目标位置处叠加显示目标的各种信息。本发明可在智能机上方便地实现增强现实电子商务、查找好友，商铺位置，实现商铺广告信息叠加发布，摄影测量测绘，实景游戏等功能。本发明提供基于视频的实景智能机信息叠加服务方案，智能机载相机拍摄的实景图像，地名，方向、用户需要查找的地名都可以在实景视频图像上作标注，智能机用户（手机、平板电脑、笔记本电脑或相机，可穿戴设备等）客户端之间也可以方便的用视频实景预览观察相互之间的位置、方位关系。

主权项

一种智能机增强现实实现方法，包括以下步骤：1)通过智能机获取智能机周边目标i在局部坐标系中的三维坐标(Xi，Yi，Zi)；其中局部坐标系是指原点在智能机，Z轴指向地球表面法方向,Y轴或X轴与纬线相平行的坐标系；上述三维坐标(Xi，Yi，Zi)中的Xi，Yi，Zi由下法得到：XiYiZi=Rv(Ti-Ts),]]>其中θa是智能机纬度，是智能机经度；Ti是目标i的地球坐标；Ts是智能机的地球坐标；2)智能机系统的信息叠加：确定目标i(Xi，Yi，Zi)在视频帧图像中显示的位置；在智能机视频窗口中的目标i位置(ui,vi)处叠加显示目标i的信息，目标i(Xi，Yi，Zi)在视频帧图像中显示的位置(ui，vi)按如下公式计算：uivi=cx+fxr11Xi+r12Yi+r13ZiZOicy+fyr21Xi+r22Yi+r23ZiZOi---(1),]]>式中：ZOi＝r31Xi+r32Yi+r33Zi，fx,fy为摄像头内部参数中的焦距像素长度，cx，cy为摄像头内部参数中的主点；r11、r12、r13、r21、r22、r23、r31、r32和r33由下式得到：R=r11r12r13r21r22r23r31r32r33,]]>其中R为智能机的摄像头的姿态矩阵，R＝ΔR×Rg；ΔR为智能机的摄像头姿态矩阵R和智能机姿态矩阵Rg之间的一个固定的方向的转换，取Rg由下法获得：在智能机有重力传感器,同时有磁力计或方向传感器情况下：Rg=Rθcosφ-sinφ0sinφcosφ0001,]]>其中ax、ay、az是智能机测出来的智能机所在位置的重力加速度的x、y、z在局部坐标系下的三个方向的分量，L=ax2+ay2+az2,]]>若智能机检测到的重力加速度传感器定义为负值：当az≤0时，s＝1，az>0时,s＝‑1；若智能机检测到的重力加速度传感器定义为正值：当az≤0时，s＝‑1，az>0时,s＝1；若采用方向传感器：若采用磁力计传感器：检测到磁力传感器矢量m＝{mx,my,mz}，计算m0xm0ym0z=RθTmxmymz,]]>利用磁力计直接计算航向角的三角函数为：