[发明专利]一种基于智能移动终端的实时增强虚拟现实系统及方法

摘要

本发明涉及一种基于智能移动终端的实时增强虚拟现实系统及方法，包括处理器、深度信息采集卡、RGB信息采集卡、存储单元以及显示屏，利用深度信息采集卡获得客观环境的三维深度信息；利用RGB信息采集卡获得客观环境基本信息；将上述三维深度信息和客观环境基本信息输入处理器进行处理，创建客观世界的三维模型；将处理的结果数据即客观世界的三维模型数据存储在存储单元中；利用接口电路进行增强虚拟现实的显示，实现人机交互。本发明系统设计合理，结构简单，实时性高，所需设备少，场景信息丢失少，可操作性强，应用范围广，成本较低等，能使用户真正体会到增强虚拟现实给人们带了的无穷魅力，构建的三维模型与实际客观环境模型误差小。

主权项

一种基于智能移动终端的实时增强虚拟现实方法，其特征在于包括以下步骤：利用深度信息采集卡获得客观环境的三维深度信息；利用RGB信息采集卡获得客观环境基本信息；将上述三维深度信息和客观环境基本信息输入处理器进行处理，创建客观世界的三维模型；将处理的结果数据即客观世界的三维模型数据存储在存储单元中；利用接口电路进行增强虚拟现实的显示，实现人机交互；创建客观世界的三维模型包括以下步骤：信息滤波：对三维深度信息和客观环境基本信息即RGB+D图像即同时进行滤波，去除噪声图像；信息的跟踪算法：基于去噪后的RGB+D信息的全部信息进行下一图像的估计；基于RGB+D信息的三维重构：利用三维世界信息的估计参数和典型的三角拼接法对三维重构的最小单元进行插值拼接，得到最终的客观世界三维模型；对RGB+D图像同时进行滤波通过以下公式实现：其中，I′(x,y)为滤波去噪后的RGB+D图像；ε为图像像素(x,y)的邻域，w(m,n)为滤波器的权重系数；I(m,n)为含噪声的RGB+D图像，m,n分别为邻域ε中每一点的坐标值；通过以下公式进行基于RGB+D信息的三维重构：其中，u(p)为三维重构的最小单元，为图像元素，E(u)为能量函数，且u满足E(u)最小；π(p)为智能移动终端三维重构的地平面估计，这里采用简单的低通滤波器，即利用RGB+D信息的进行地平面估计；α和Vπ为能量函数E(u)的估计参数，为u的梯度，ΩD为RGB+D信息集合。