[发明专利]一种增强现实设备及虚实物体遮挡显示方法

权利要求书

1.一种增强现实设备，其特征在于，包括：

显示器，被配置为显示用户界面；

图像采集装置，被配置为获取真实场景画面；

控制器，被配置为：

获取用户输入的用于显示增强现实画面的控制指令；

响应于所述控制指令，在所述真实场景画面中添加虚拟物体；

根据虚拟物体像素点对重叠区域内的真实场景画面点云坐标执行插值补偿，以获得真实物体像素点；

检测重叠区域内所述真实物体像素点和虚拟物体像素点的遮挡关系，以及根据检测结果隐藏被遮挡的虚拟物体像素点。

2.根据权利要求1所述的增强现实设备，其特征在于，根据虚拟物体像素点对重叠区域内的真实场景画面点云执行插值补偿的步骤中，所述控制器被进一步配置为：

从所述真实场景画面中识别真实物体点云坐标；

根据所述真实物体点云坐标，识别出每个真实物体的边缘域；

对比所述边缘域与所述虚拟物体的覆盖区域，以获得所述重叠区域。

3.根据权利要求2所述的增强现实设备，其特征在于，根据所述真实物体点云坐标，识别出每个真实物体的边缘域的步骤中，所述控制器被进一步配置为：

对所述点云坐标执行聚类分析，剔除点云坐标中的离散异值点，以及识别出归属于同一个真实物体的点云集合；

提取每个所述点云集合的边缘像素坐标，获得真实物体范围；

将所述真实物体范围内的点云坐标转化为2D像素坐标，以输出每个真实物体的边缘域。

4.根据权利要求1所述的增强现实设备，其特征在于，根据虚拟物体像素点对重叠区域内的真实场景画面点云执行插值补偿的步骤中，所述控制器被进一步配置为：

获取所述虚拟物体位于所述重叠区域内的每个顶点坐标；

将每个所述顶点坐标转化为2D像素坐标，以获得虚拟物体像素点；

以每个所述虚拟物体像素点为中心，遍历位于阈值框内的所有真实物体点云坐标，所述阈值框为以所述虚拟物体像素点为中心、以设定像素点数为半径的圆形区域；

对位于阈值框内的真实物体点云坐标执行插值补偿运算，以获得与当前虚拟物体像素点位置相同的真实物体像素点。

5.根据权利要求4所述的增强现实设备，其特征在于，对位于阈值框内的真实物体点云坐标执行插值补偿运算的步骤中，所述控制器被进一步配置为：

获取所述阈值框内的至少一个真实物体点云坐标；

按照所述插值补偿算法，计算所述真实物体点云的3D坐标平均值；

将所述坐标平均值转化为所述阈值框中心点坐标，以获得与当前虚拟物体像素点位置相同的真实物体像素点。

6.根据权利要求1所述的增强现实设备，其特征在于，检测重叠区域内所述真实物体像素点和虚拟物体像素点的遮挡关系的步骤中，所述控制器被进一步配置为：

提取所述重叠区域内所述真实物体像素点和所述虚拟物体顶点坐标中的深度坐标分量；

如果所述真实物体像素点对应深度坐标分量大于所述顶点坐标对应的深度坐标分量，标记所述虚拟物体像素点未被遮挡；

如果所述真实物体像素点对应深度坐标分量小于所述顶点坐标对应的深度坐标分量，标记所述虚拟物体像素点被遮挡。

7.根据权利要求1所述的增强现实设备，其特征在于，根据检测结果隐藏被遮挡的虚拟物体像素点的步骤中，所述控制器被进一步配置为：

遍历所述重叠区域内的全部虚拟物体像素点；

如果所述重叠区域内的全部虚拟物体像素点均完成遮挡关系对比，生成增强现实画面；

控制所述显示器显示所述增强现实画面。

8.根据权利要求7所述的增强现实设备，其特征在于，生成增强现实画面的步骤中，所述控制器被进一步配置为：

如果所述虚拟物体像素点被遮挡，在所述增强现实画面保留真实物体像素点；

如果所述虚拟物体像素点未被遮挡，在所述增强现实画面保留虚拟物体像素点。