用于增强现实的自动化参考框架校准制造技术

本发明专利技术涉及用于增强现实的自动化参考框架校准。说明了增强现实（100）的自动化参考框架校准的一个或多个系统、方法、例程和/或技术。一个或多个系统、方法、例程和/或技术可允许增强现实（AR）系统（100）的校准，例如，通过自动校准虚拟物体和/或摄像机（102）的参考框架。一个示例性校准例程和/或技术可确定和/或计算从虚拟物体（112）的参考框架（例如，CAD模型）到与跟踪系统（108）相关联的坐标框架（204）的映射或变换。另一示例性校准例程和/或技术可确定和/或计算从摄像机（102）镜头参考框架到由跟踪系统（108）确定的整个摄像机（102）的参考框架的映射或变换。这些例程和/或技术可校准AR系统（100）以提供虚拟内容和真实场景的现场摄像机（102）视图之间的快速、精确对准。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及用于增强现实的自动化参考框架校准。说明了增强现实（100）的自动化参考框架校准的一个或多个系统、方法、例程和/或技术。一个或多个系统、方法、例程和/或技术可允许增强现实（AR）系统（100）的校准，例如，通过自动校准虚拟物体和/或摄像机（102）的参考框架。一个示例性校准例程和/或技术可确定和/或计算从虚拟物体（112）的参考框架（例如，CAD模型）到与跟踪系统（108）相关联的坐标框架（204）的映射或变换。另一示例性校准例程和/或技术可确定和/或计算从摄像机（102）镜头参考框架到由跟踪系统（108）确定的整个摄像机（102）的参考框架的映射或变换。这些例程和/或技术可校准AR系统（100）以提供虚拟内容和真实场景的现场摄像机（102）视图之间的快速、精确对准。【专利说明】用于增强现实的自动化参考框架校准
本公开涉及增强现实，并且更具体地涉及用于增强现实的自动化参考框架校准(automated frame of reference calibration)的一个或多个系统、方法、例程和/或技术。
技术介绍
增强现实(AR)通过叠加虚拟物体或介质到真实世界视图中而增强或增加真实世界视图的感知，例如，现场视频(live video)馈送。增强现实允许与真实世界有关的人工或模拟信息及其在真实世界视图上重叠的物体。增强现实与用人工或模拟视图代替真实世界视图的虚拟现实(VR)有关但不同。增强现实已经在各种应用中使用，如娱乐、视频游戏、体育和手机应用。如本申请的其余部分中所阐述的和参照附图，通过此类系统与本专利技术的一些方面的比较，常规和传统方法的进一步的局限性和缺点对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。
技术实现思路
本公开描述了用于增强现实的自动化参考框架校准的一个或多个系统、方法、例程和/或技术。一个或多个系统、方法、例程和/或技术可以允许增强现实(AR)系统的简单和快速校准，例如，通过自动校准虚拟物体和/或摄像机的参考框架。本公开的一个或多个实施例描述了用于增强现实的方法，例如，由具有至少一个处理器的数据处理系统执行的方法。该方法可包括接收或建立与物体跟踪系统相关联的跟踪系统坐标框架。所述跟踪系统坐标框架可以与真实三维空间对准。所述跟踪系统可以跟踪真实物体和摄像机在真实三维空间中的位置和取向。该方法可包括从所述跟踪系统接收所述真实物体的第一真实物体参考框架。第一真实物体参考框架可表示所述真实物体相对于所述跟踪系统坐标框架的位置和取向。该方法可包括确定用于所述真实物体的第二真实物体参考框架。所述第二真实物体参考框架可表示所述真实物体相对于所述跟踪系统坐标框架的位置和取向。该方法可包括接收用于虚拟物体的第一虚拟物体参考框架。所述虚拟物体可以在所述真实物体后建模。所述第一虚拟物体参考框架可以与所述跟踪系统坐标框架无关。该方法可包括确定用于所述虚拟物体的第二虚拟物体参考框架。该方法可包括确定用于所述虚拟物体的第二虚拟物体参考框架。所述第二虚拟物体参考框架可表示所述虚拟物体相对于所述跟踪系统坐标框架的位置和取向。该方法可包括确定所述第一虚拟物体参考框架和所述跟踪系统坐标框架之间的虚拟物体映射。该方法可包括显示增强场景，该增强场景包括所述真实三维空间的视图、所述真实物体的视图和一个或多个重叠的虚拟项目。所述虚拟物体映射可以用来放置所述一个或多个重叠的虚拟项目在所述增强场景中，以便所述一个或多个虚拟项目与所述真实物体对准。本公开的一个或多个实施例描述了用于增强现实的方法，例如，由具有至少一个处理器的数据处理系统执行的方法。该方法可包括接收或建立与物体跟踪系统相关联的跟踪系统坐标框架。所述跟踪系统坐标框架可以与真实三维空间对准。所述跟踪系统可以跟踪捕获真实三维空间的摄像机/照相机和印刷标记器(printed marker)在所述真实三维空间内的位置和取向。该方法可包括从所述跟踪系统接收所述摄像机的摄像机参考框架。所述摄像机参考框架可表示所述摄像机相对于所述跟踪系统坐标框架的位置和取向。该方法可包括接收或建立与所述印刷标记器相关联的印刷标记器坐标框架。所述印刷标记器坐标框架可以与所述真实三维空间对准。所述印刷标记器坐标框架可以与所述跟踪系统坐标框架对准。该方法可包括确定所述摄像机镜头的摄像机镜头参考框架。所述摄像机镜头参考框架可表示所述摄像机镜头相对于所述印刷标记器坐标框架的位置和取向。该方法可包括确定所述摄像机参考框架和所述摄像机镜头参考框架之间的摄像机镜头映射。该方法可包括显示增强场景，该增强场景包括所述真实三维空间的视图和一个或多个虚拟项目。所述摄像机镜头映射可以用来改变所述增强场景中的所述一个或多个虚拟项目或使其失真。本公开的一个或多个实施例描述了系统。该系统可包括捕获包括真实物体的真实三维空间的视图的摄像机。该系统可包括跟踪所述真实物体和所述摄像机在真实三维空间内的位置和取向的跟踪系统。所述跟踪系统可经配置建立与所述跟踪系统相关联的跟踪系统坐标框架，并且所述跟踪系统坐标框架可以与所述真实三维空间对准。该系统可包括连接到所述摄像机和所述跟踪系统的计算机，并且所述计算机可包括一个或多个存储器单元。所述计算机可以配置有虚拟建模器。所述虚拟建模器可经配置从所述跟踪系统接收真实物体的第一真实物体参考框架，其中所述第一真实物体参考框架可表示所述真实物体相对于所述跟踪系统坐标框架的位置和取向。所述虚拟建模器可进一步配置为计算所述真实物体的第二真实物体参考框架，其中所述第二真实物体参考框架可表示所述真实物体相对于所述跟踪系统坐标框架的位置和取向。所述虚拟建模器可进一步配置为从所述一个或多个存储器单元接收虚拟物体的第一虚拟物体参考框架，其中所述虚拟物体可以在所述真实物体后建模，并且其中所述第一虚拟物体参考框架可与所述跟踪系统坐标框架无关。所述虚拟建模器可进一步配置为计算所述虚拟物体的第二虚拟物体参考框架，其中所述第二虚拟物体参考框架可表示所述虚拟物体相对于所述跟踪系统坐标框架的位置和取向。所述虚拟建模器可进一步配置为计算所述第一虚拟物体参考框架和所述跟踪系统坐标框架之间的虚拟物体映射。所述虚拟建模器可进一步配置为生成并在所述一个或多个存储器单元中存储增强场景，该增强场景包括所述真实三维空间的视图、所述真实物体的视图和一个或多个重叠虚拟项目。所述虚拟物体映射可以用来放置所述一个或多个重叠虚拟项目在所述增强场景中，以便所述一个或多个虚拟项目与所述真实物体对准。本公开的一个或多个实施例描述了数据处理系统，其包括存储计算机代码的一个或多个存储器单元和连接到所述一个或多个存储器单元的一个或多个处理器单元。所述一个或多个处理器单元可以执行存储在所述一个或多个存储器单元内的计算机代码，以接收或建立与物体跟踪系统相关联的跟踪系统坐标框架。所述跟踪系统坐标框架可以与真实的三维空间对准。所述跟踪系统可以跟踪捕获真实三维空间的摄像机和印刷标记器在所述真实三维空间内的位置和取向。所述一个或多个处理器单元可以执行存储在所述一个或多个存储器单元内的计算机代码，以从所述跟踪系统接收所述摄像机的摄像机参考框架。所述摄像机参考框架可表示所述摄像机相对于所述跟踪系统坐标框架的位置和取向。所述一个或多个处理器单元可以执行存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P·R·戴维斯，D·K·李，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：