[发明专利]基于在图像上无标记增强现实的系统和方法

摘要

本发明公开了一种基于在图像上无标记增强现实的系统和方法，它包括图像检索系统，即使用手机摄像头扫描场景，在数据库中检索场景中出现的图像，寻找与之一致的图像作为检索结果；和增强现实系统，即将与该图像对应的视频介绍渲染到场景中该图像的位置，进行现实增强；其具有在图像上无标记增强现实，且准确率高、适应距离较大、适应较多图像源的优点。

主权项

1.基于在图像上无标记增强现实的系统，其特征在于：它包括图像检索系统，即使用手机摄像头扫描场景，在数据库中检索场景中出现的图像，寻找与之一致的图像作为检索结果；和增强现实系统，即将与该图像对应的视频介绍渲染到场景中该图像的位置，进行现实增强；其中，所述的图像检索采用不变性描述子ORB来对图像进行特征点检测和描述，具体过程检索流程如下：步骤1、利用不变性描述子ORB特征点检测器对数据库中的每一张图像和待检索图像进行特征点检测，并使用不变性ORB描述子来描述每个特征点，得到256bit的二值特征；步骤2、对数据库中的某张图像，对待检索图像的每一个特征点，通过特征点描述子的比较，在数据库的这个图像中寻找近邻的特征点；步骤3、对得到的特征点匹配对进行初筛选，去除误匹配的特征点；原则是：⑴、特征点匹配对的欧式距离大于一定阈值的去除；⑵、最近邻和次近邻的特征点匹配对的欧式距离比值小于一定阈值的去除；如果筛选后的匹配对少于一定阈值，则表明数据库中该图像和待检索图像非一致图像；步骤4、对经过筛选后的匹配点对，运用RANSAC算法进行仿射矩阵的计算和内点的查找；步骤5、统计内点个数，如果二次筛选后的匹配对少于一定阈值，则表明数据库中该图像和待检索图像非一致图像；步骤6、利用步骤4得到的仿射矩阵，对库中图像的五个参考点，四角和中心点进行仿射变换，得到变换后的五个点；如果变换后的五个点不满足以下关系，则表明数据库中该图像和待检索图像非一致图像；原则是：⑴、变换后，中心点依然在四个角中心；⑵、待检索特征点在变换后四个角点内部的数目要大于一定的阈值；⑶、面积要在一定的允许范围；步骤7、将对边的差异作为几何校验误差；库中图像都是矩形，经过步骤6的仿射变换，得到库中图像在检索图像上的投影图像，该图像是四边形，四条边依次是：edge1，edge2，edge3，edge4.其中edge1和edge3是对边，edge2和edge4是对边.Error表示几何校验误差，则：Error＝max(abs(edge1‑edge3)/(edge1+edge3),abs(edge2‑edge4)/(edge2+edge4))；Max表示最大值，abs表示绝对值；步骤8、对数据库中的每一个图像，重复步骤2‑7，取具有最小几何校验误差的图像作为最终的检索结果。