[发明专利]一种高精度室外增强现实空间信息显示系统及方法

摘要

本发明提供一种高精度室外增强现实空间信息显示系统及方法，系统包括高精度定位定姿子系统、空间信息数据库、坐标转换子系统和增强现实显示设备，获取室外连续的地理坐标定位信息和设备空间姿态信，存储管理预先采集的具有空间地理坐标的空间信息数据；进行GNSS定位坐标与SLAM定位坐标的整合，将空间信息数据的数据坐标转换到GNSS定位的绝对坐标系中，将处在绝对坐标系中的空间信息数据转换到增强现实显示设备的显示坐标系中；将空间信息数据增强现实地叠加显示到真实世界场景中。本发明通过多种定位方式相结合在室外进行高精度定位，能够达到厘米级定位，实现通过增强现实显示设备将虚拟的空间地理信息叠加显示在现实世界场景中。

主权项

1.一种高精度室外增强现实空间信息显示系统，其特征在于：包括高精度定位定姿子系统、空间信息数据库、坐标转换子系统和增强现实显示设备，所述高精度定位定姿子系统，用于获取室外连续的地理坐标定位信息和设备空间姿态信息，包括GNSS定位模块、SLAM定位模块和定姿模块；GNSS定位模块，用于基于GNSS获取高精度的地理坐标；SLAM定位模块，用于利用双目视觉相机或深度相机，对周围环境进行快速扫描，实现局部的高频率连续坐标定位；定姿模块，用于利用陀螺仪获取增强现实显示设备在局部坐标空间中的三轴旋转角度信息，所得三轴旋转角度记为ε_x1，ε_y1，ε_z1；所述空间信息数据库，用于存储管理预先采集的具有空间地理坐标的空间信息数据；所述坐标转换子系统，用于计算不同坐标之间的转换，包括以下处理，每隔预定时间重新计算出GNSS定位模块的绝对坐标系与SLAM定位模块的局部坐标系的转换关系，进行GNSS定位模块坐标与SLAM定位模块坐标的整合，得到整合坐标；将空间信息数据库中的数据坐标转换到GNSS定位模块的绝对坐标系中；根据定姿模块所得三轴旋转角度ε_x1，ε_y1，ε_z1，将处在绝对坐标系中的空间信息数据库中的数据转换到增强现实显示设备的显示坐标系中；所述增强现实显示设备，用于提取空间信息数据库中的空间信息数据，并根据高精度定位定姿子系统获取到的坐标和姿态信息，通过坐标转换子系统，将空间信息数据增强现实地叠加显示到真实世界场景中。