一种移动增强现实系统及显示的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种移动增强现实系统，所述系统包括移动终端、无线传感器、一个或多个无线网络节点及云服务器，所述无线传感器，用于接收所述一个或多个无线网络节点发送的信号，并将所述信号发送至所述移动终端；所述移动终端，用于采集图像，并将所述采集的图像及所述信号发送至所述云服务器；所述云服务器，用于构建与所述标识信息对应的数字文化内容，当接收到所述移动终端发送的图像及信号后，将与所述信号中标识信息对应的数字文化内容融合叠加至所述图像上，并发送所述融合叠加后的图像至所述移动终端。相应地，本发明专利技术还提供一种增强现实显示方法，解决了现有技术利用增强现实技术展示数字文化内容使用率低且用户体验不高的问题。

A mobile augmented reality system and its display method

The invention discloses a mobile augmented reality system comprising a mobile terminal, a wireless sensor, one or more wireless network nodes and a cloud server for receiving signals transmitted by the one or more wireless network nodes and transmitting the signals to the mobile terminal. The mobile terminal is used for collecting images and transmitting the collected images and the signals to the cloud server for constructing digital cultural content corresponding to the identification information, which corresponds to the identification information in the signal when the images and signals transmitted by the mobile terminal are received. The digital cultural content is fused and superimposed on the image, and the fused superimposed image is transmitted to the mobile terminal. Accordingly, the invention also provides an augmented reality display method, which solves the problems of low utilization rate and low user experience of the existing technology in displaying digital cultural content by using augmented reality technology.

【技术实现步骤摘要】
一种移动增强现实系统及显示的方法
本专利技术属于增强现实(AugmentedReality,AR)
，具体地，涉及一种移动增强现实系统及显示的方法。
技术介绍
增强现实(AugmentedReality,AR)是近几年发展起来的计算机图形学领域的研究热点，它能将计算机生成的虚拟数字信息叠加在现实环境之中，并将这种虚拟数字信息与现实环境融为一体，通过显示设备将这种虚实融合的场景加以呈现，从而使现实环境呈现出信息增强的效果。这种增强信息的呈现，使体验者不仅能感知真实世界的信息，还能同时感知真实世界以外的虚拟数字信息，从而能有效增强体验者对真实世界环境的感知。随着计算机科学技术的发展，AR技术的研究也从早期的军事、航空等高端领域的应用研究转向了教育、娱乐、文化、旅游等众多领域的应用开发研究。现有技术中，针对旅游文化的AR应用层出不穷，例如景区的AR导览，智能展区的AR三维显示等，采用了头盔式、移动终端式，让用户体验了数字文化内容的重现与故事描绘。然而，现有技术中，AR应用大多数采用了在Marker基础上进行数字文化内容的三维叠加的方式来进行AR显示。其实现方式具备一定局限性，且难以做到针对各个地方区域特定的物质文化载体进行AR识别与显示，故使用率较低，体验不高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种移动增强现实(MobileAugmentedReality,MAR)系统，解决了现有技术AR展示数字文化内容使用率低且用户体验不高的问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种移动增强现实MAR系统，所述系统包括移动终端、无线传感器、一个或多个无线网络节点及云服务器，其中，所述无线传感器，用于接收所述一个或多个无线网络节点发送的信号，并将所述信号发送至所述移动终端，所述信号包括与物质文化载体对应的标识信息；所述移动终端，用于采集所述物质文化载体的图像，并接收所述无线传感器发送的信号，将所述采集的图像及所述信号发送至所述云服务器；所述云服务器，用于构建与所述标识信息对应的数字文化内容，当接收到所述移动终端发送的图像及信号后，将与所述信号中标识信息对应的数字文化内容融合叠加至所述图像上，并发送所述融合叠加后的图像至所述移动终端；所述移动终端，还用于接收所述云服务器发送的融合叠加后的图像并显示。可选地，所述云服务器用于将与所述信号中标识信息对应的数字文化内容融合叠加至所述图像上，包括：采用三维跟踪注册技术对所述数字文化内容及所述采集图像进行虚实配准处理；将所述数字文化内容进行实时绘制渲染，并根据所述虚实配准处理后所述数字文化内容在现实场景中的映射关系，将所述数字文化内容与所述物质文化载体图像进行叠加融合，其中，所述数字文化内容包括数字三维模型，以及数字动画、数字影视、数字声音、数字图片及数字文本的其中一种或多种的组合。可选地，所述云服务器还用于：采用计算机图形图像CG技术制作与所述标识对应的数字三维模型。可选地，所述物质文化载体包括文化创意产品、博物馆展示品或景点，则所述标识信息包括所述移动终端所在区域的位置信息、文化创意产品的标识信息、博物馆内部展品的标识信息或景点标识信息的其中一种或多种的组合。可选地，所述云服务器还用于：当所述物质文化载体是博物馆展品，且标识信息是博物馆内部展品信息时，构建标识数据库，根据所述标识数据库，对所述图像进行动态标识切换识别匹配；获取所述移动终端采集图像中姿态定位坐标，进行所述展品匹配检测；确定所述移动终端的姿态位置信息，将所述展品对应的数字文化内容与所述展品图像进行虚实融合。可选地，所述无线传感器为Zigbee无线收发模块，且所述无线传感器独立或内置于所述移动终端。本专利技术实施例还提供一种移动增强现实显示的方法，包括：无线传感器接收一个或多个无线网络节点发送的信号，并将所述信号发送至移动终端，所述信号包括与物质文化载体对应的标识信息；所述移动终端采集所述物质文化载体的图像，并接收所述无线传感器发送的信号，将所述采集的图像及所述信号发送至云服务器；所述云服务器构建与所述标识信息对应的数字文化内容，当接收到所述移动终端发送的图像及信号后，将与所述信号中标识信息对应的数字文化内容融合叠加至所述图像上，并发送所述融合叠加后的图像至所述移动终端；所述移动终端接收所述云服务器发送的融合叠加后的图像并显示。可选地，所述云服务器将与所述信号中标识信息对应的数字文化内容融合叠加至所述图像上，包括：采用三维跟踪注册技术对所述数字文化内容及所述采集图像进行虚实配准处理；将所述数字文化内容进行实时绘制渲染，并根据所述虚实配准处理后所述数字文化内容在现实场景中的映射关系，将所述数字文化内容与所述物质文化载体图像进行叠加融合，其中，所述数字文化内容包括数字三维模型，以及数字动画、数字影视、数字声音、数字图片及数字文本的其中一种或多种的组合。可选地，所述方法还包括：所述云服务器采用计算机图形图像CG技术制作与所述标识对应的数字三维模型。可选地，所述物质文化载体包括文化创意产品、博物馆展示品或景点，则所述标识信息包括所述移动终端所在区域的位置信息、文化创意产品的标识信息、博物馆内部展品的标识信息或景点标识信息的其中一种或多种的组合。本专利技术实施例的方法及系统具有下列优点：通过AR技术与无线传感通信技术的结合，无线网络节点将当前区域范围内的标识发送给无线传感器，并转发至移动终端，当用户使用移动终端采集物质文化载体的图像时，云服务器根据识别出的该图像及标识信息，将该标识信息对应的数字文化内容叠加在该图像特定位置处，实现AR虚实叠加。采用本专利技术实施例提供的方案，不仅能够更精确地进行AR虚实叠加，而且还带来了更高的用户体验，容易实现商业上的成功。附图说明图1是本专利技术实施例中MAR系统组成结构图；图2是本专利技术实施例中三维注册跟踪技术流程示意图；图3是本专利技术实施例中移动增强现实系统进行显示的方法流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。实施例一为达到以上目的，如图1所示，本专利技术提供了一种移动增强现实MAR系统11，所述MAR系统11包括移动终端12、无线传感器13、一个或多个无线网络节点14及云服务器15，其中，所述无线传感器13，用于接收所述一个或多个无线网络节点14发送的信号，并将所述信号发送至所述移动终端12，所述信号包括与物质文化载体对应的标识信息；需要说明的是，该无线传感器包括但不限于Zigbee、WIFI、蓝牙、NFC等无线传感器。在本专利技术实施例中，根据场景的不同，其采用的无线传感器也不相同，例如，在近距离(10米以内)通信范围内，可采用NFC和蓝牙来完成数据的发送与接收，而在中距离(10-100米)的通信范围时，则采用Zigbee、WIFI等通信方式。其中，在本专利技术实施例中优选Zigbee模块作为无线传感器，该Zigbee模块可继承在移动终端内部，也可以独立于移动终端，与移动终端通过通信协议进行信令传输与交互。其中，ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动增强现实MAR系统，其特征在于，所述系统包括移动终端、无线传感器、一个或多个无线网络节点及云服务器，其中，所述无线传感器，用于接收所述一个或多个无线网络节点发送的信号，并将所述信号发送至所述移动终端，所述信号包括与物质文化载体对应的标识信息；所述移动终端，用于采集所述物质文化载体的图像，并接收所述无线传感器发送的信号，将所述采集的图像及所述信号发送至所述云服务器；所述云服务器，用于构建与所述标识信息对应的数字文化内容，当接收到所述移动终端发送的图像及信号后，将与所述信号中标识信息对应的数字文化内容融合叠加至所述图像上，并发送所述融合叠加后的图像至所述移动终端；所述移动终端，还用于接收所述云服务器发送的融合叠加后的图像并显示。

【技术特征摘要】
1.一种移动增强现实MAR系统，其特征在于，所述系统包括移动终端、无线传感器、一个或多个无线网络节点及云服务器，其中，所述无线传感器，用于接收所述一个或多个无线网络节点发送的信号，并将所述信号发送至所述移动终端，所述信号包括与物质文化载体对应的标识信息；所述移动终端，用于采集所述物质文化载体的图像，并接收所述无线传感器发送的信号，将所述采集的图像及所述信号发送至所述云服务器；所述云服务器，用于构建与所述标识信息对应的数字文化内容，当接收到所述移动终端发送的图像及信号后，将与所述信号中标识信息对应的数字文化内容融合叠加至所述图像上，并发送所述融合叠加后的图像至所述移动终端；所述移动终端，还用于接收所述云服务器发送的融合叠加后的图像并显示。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述云服务器用于将与所述信号中标识信息对应的数字文化内容融合叠加至所述图像上，包括：采用三维跟踪注册技术对所述数字文化内容及所述采集图像进行虚实配准处理；将所述数字文化内容进行实时绘制渲染，并根据所述虚实配准处理后所述数字文化内容在现实场景中的映射关系，将所述数字文化内容与所述物质文化载体图像进行叠加融合，其中，所述数字文化内容包括数字三维模型，以及数字动画、数字影视、数字声音、数字图片及数字文本的其中一种或多种的组合。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述云服务器还用于：采用计算机图形图像CG技术制作与所述标识对应的数字三维模型。4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述物质文化载体包括文化创意产品、博物馆展示品或景点，所述标识信息包括所述移动终端所在区域的位置信息、文化创意产品的标识信息、博物馆内部展品的标识信息或景点标识信息的其中一种或多种的组合。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述云服务器还用于：当所述物质文化载体是博物馆展品，且所述标识信息是博物馆内部展品信息时，构建标识数据库，根据所述标识数据库，对所述图像进行动态标...

【专利技术属性】
技术研发人员：余日季，张立明，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42