一种增强现实设备的坐标系校准方法及装置制造方法及图纸

本说明书提供一种增强现实设备的坐标系校准方法及装置。所述方法包括：利用增强现实设备扫描预设图案，获取增强现实设备中所述预设图案的图像信息；获取所述图像信息中的参考点在所述增强设备的图像坐标系中的图像坐标信息，和所述参考点在真实坐标系中的真实坐标信息；基于所述图像坐标信息、所述真实坐标信息，获得所述真实坐标系、所述图像坐标系、所述增强现实设备的设备坐标系之间的转换关系，根据所述转换关系将所述设备坐标系进行校准。利用本说明书中各个实施例，可以不限制AR设备设置在同一个位置、同一个姿势进行AR坐标系的校准，操作方便，实用性强，满足了不同位置用户的AR设备的坐标系校准的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种增强现实设备的坐标系校准方法及装置
本说明书属于增强现实
，尤其涉及一种增强现实设备的坐标系校准方法及装置。
技术介绍
随着科技的发展，增强现实技术即AR(AugmentedReality)技术的应用越来越多，AR技术将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在，人们可以利用AR设备体验虚拟与现实结合的场景。但是，AR设备中的AR坐标系通常是与AR设备初始化时的姿势、位置相关，不同的AR设备在初始化时位置和姿势不同，AR坐标系可能就会不同。不同的用户之间无法在同一个AR空间下进行互动，因此，AR应用通常是单机应用。现有技术中，对于AR设备的坐标系校准的方法，通常是将各个设备放置在同一个位置，保持同一个姿势，再将设备进行初始化。可以看出，这种方法局限性比较强，操作不方便，不能实现不同位置的用户的AR坐标系的校准。因此，亟需一种能够方便多个AR设备坐标系校准的实施方案。
技术实现思路
本说明书目的在于提供一种增强现实设备的坐标系校准方法及装置，方法简单，实现了不同的AR设备的AR坐标系的校准。一方面本说明书实施例提供了一种增强现实设备的坐标系校准方法，包括：利用增强现实设备扫描预设图案，获取增强现实设备中所述预设图案的图像信息；获取所述图像信息中的参考点在所述增强设备的图像坐标系中的图像坐标信息，和所述参考点在真实坐标系中的真实坐标信息；基于所述图像坐标信息、所述真实坐标信息，确定所述真实坐标系、所述图像坐标系、所述增强现实设备的设备坐标系之间的转换关系；根据所述转换关系将所述设备坐标系进行校准。进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述参考点在真实坐标系中的真实坐标信息获取方法包括：确定所述图像信息中的标定点；根据所述预设图案中所述参考点与所述标定点之间的相对位置，确定所述参考点在所述真实坐标系中的真实坐标信息。进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述确定所述图像信息中的标定点包括：选取一个所述参考点作为所述标定点；相应地，所述确定所述参考点在所述真实坐标系中的真实坐标信息，包括：以所述标定点为坐标原点，选取所述标定点之外的两个参考点与所述标定点的连线所在的直线作为坐标轴，构建所述真实坐标系；根据所述预设图案中所述参考点与所述标定点之间的相对位置，确定所述参考点在所述真实坐标系中的真实坐标信息。进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述确定所述真实坐标系、所述图像坐标系、所述增强现实设备的设备坐标系之间的转换关系包括：获取所述增强现实设备的所述设备坐标系转换为所述图像坐标系的设备转换矩阵；根据所述图像坐标信息、所述真实坐标信息、所述增强真实设备的相机内参矩阵，计算所述真实坐标系转变为所述图像坐标系的真实转换矩阵；相应地，所述根据所述转换关系将所述设备坐标系进行校准的方法包括：根据所述设备转换矩阵、所述真实转换矩阵，将所述设备坐标系进行校准。进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述根据所述设备转换矩阵、所述真实转换矩阵，将所述设备坐标系进行校准，包括：按照下述公式实现第一增强现实设备和第二增强现实设备的设备坐标系的校准：PcameraA_real-1PcameraA_AROARA＝PcameraB_real-1PcameraB_AROARB上式中，PcameraA_real表示所述第一增强现实设备对应的真实转换矩阵，PcameraA_AR表示所述第一增强现实设备对应的设备转换矩阵，OARA表示点O在所述第一增强现实设备的设备坐标系中的坐标，PcameraB_real表示所述第二增强现实设备对应的真实转换矩阵，PcameraB_AR表示所述第二增强现实设备对应的设备转换矩阵，OARB表示点O在所述第二增强现实设备的设备坐标系中的坐标。进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述根据所述转换关系将所述设备坐标系进行校准的方法还包括：若进行设备坐标系校准的增强现实设备大于2个，则以其中任意一个增强现实设备的设备坐标系为基准进行设备坐标系的校准。进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述根据所述图像坐标信息、所述真实坐标信息、所述增强真实设备的相机内参矩阵，计算所述真实坐标系转变为所述图像坐标系的真实转换矩阵，包括：根据所述图像坐标信息、所述真实坐标信息、所述增强真实设备的相机内参矩阵，利用SolvePnP算法，计算获得所述真实转换矩阵。进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述预设图案包括二维码、条形码中的至少一种。另一方面，本说明书提供了增强现实设备的坐标系校准装置，包括：图像信息获取模块，用于利用增强现实设备扫描预设图案，获取增强现实设备中所述预设图案的图像信息；坐标信息获取模块，用于获取所述图像信息中的参考点在所述增强设备的图像坐标系中的图像坐标信息，和所述参考点在真实坐标系中的真实坐标信息；转换关系确定模块，用于基于所述图像坐标信息、所述真实坐标信息，获得所述真实坐标系、所述图像坐标系、所述增强现实设备的设备坐标系之间的转换关系；设备坐标系校准模块，用于根据所述转换关系将所述设备坐标系进行校准。进一步地，所述装置的另一个实施例中，所述坐标信息获取模块包括真实坐标获取单元，所述真实坐标获取单元具体用于：确定所述图像信息中的标定点；根据所述预设图案中所述参考点与所述标定点之间的相对位置，确定所述参考点在所述真实坐标系中的真实坐标信息。进一步地，所述装置的另一个实施例中，所述真实坐标获取单元还用于：选取一个所述参考点作为所述标定点；以所述标定点为坐标原点，选取所述标定点之外的两个参考点与所述标定点的连线所在的直线作为坐标轴，构建所述真实坐标系；根据所述预设图案中所述参考点与所述标定点之间的相对位置，确定所述参考点在所述真实坐标系中的真实坐标信息。进一步地，所述装置的另一个实施例中，所述转换关系确定模块包括：设备转换矩阵计算单元，用于获取所述增强现实设备的所述设备坐标系转换为所述图像坐标系的设备转换矩阵；真实转换矩阵计算单元，用于根据所述图像坐标信息、所述真实坐标信息、所述增强真实设备的相机内参矩阵，计算所述真实坐标系转变为所述图像坐标系的真实转换矩阵；相应地，所述设备坐标系校准模块用于根据所述设备转换矩阵、所述真实转换矩阵，将所述设备坐标系进行校准。进一步地，所述装置的另一个实施例中，所述设备坐标系校准模块具体用于：按照下述公式实现第一增强现实设备和第二增强现实设备的设备坐标系的校准：PcameraA_real-1PcameraA_AROARA＝PcameraB_real-1PcameraB_AROARB上式中，PcameraA_real表示所述第一增强现实设备对应的真实转换矩阵，PcameraA_AR表示所述第一增强现实设备对应的设备转换矩阵，OARA表示点O在所述第一增强现实设备的设备坐标系中的坐标，PcameraB_real表示所述第二增强现实设备对应的真实转换矩阵，PcameraB_AR表示所述第二增强现实设备对应的设备转换矩阵，OARB表示点O在所述第二增强现实设备的设备坐标系中的坐标。进一步地，所述装置的另一个实施例中，所述设备坐标系校准模块还用于：若进行设备坐标系校准的增强现实设备大于2个，则以其中任意一个增强现实设备的设备坐标系为基准进行设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强现实设备的坐标系校准方法，包括：利用增强现实设备扫描预设图案，获取增强现实设备中所述预设图案的图像信息；获取所述图像信息中的参考点在所述增强设备的图像坐标系中的图像坐标信息，和所述参考点在真实坐标系中的真实坐标信息；基于所述图像坐标信息、所述真实坐标信息，确定所述真实坐标系、所述图像坐标系、所述增强现实设备的设备坐标系之间的转换关系；根据所述转换关系将所述设备坐标系进行校准。

【技术特征摘要】
1.一种增强现实设备的坐标系校准方法，包括：利用增强现实设备扫描预设图案，获取增强现实设备中所述预设图案的图像信息；获取所述图像信息中的参考点在所述增强设备的图像坐标系中的图像坐标信息，和所述参考点在真实坐标系中的真实坐标信息；基于所述图像坐标信息、所述真实坐标信息，确定所述真实坐标系、所述图像坐标系、所述增强现实设备的设备坐标系之间的转换关系；根据所述转换关系将所述设备坐标系进行校准。2.如权利要求1所述的方法，所述参考点在真实坐标系中的真实坐标信息获取方法包括：确定所述图像信息中的标定点；根据所述预设图案中所述参考点与所述标定点之间的相对位置，确定所述参考点在所述真实坐标系中的真实坐标信息。3.如权利要求2所述的方法，所述确定所述图像信息中的标定点包括：选取一个所述参考点作为所述标定点；相应地，所述确定所述参考点在所述真实坐标系中的真实坐标信息，包括：以所述标定点为坐标原点，选取所述标定点之外的两个参考点与所述标定点的连线所在的直线作为坐标轴，构建所述真实坐标系；根据所述预设图案中所述参考点与所述标定点之间的相对位置，确定所述参考点在所述真实坐标系中的真实坐标信息。4.如权利要求1所述的方法，所述确定所述真实坐标系、所述图像坐标系、所述增强现实设备的设备坐标系之间的转换关系包括：获取所述增强现实设备的所述设备坐标系转换为所述图像坐标系的设备转换矩阵；根据所述图像坐标信息、所述真实坐标信息、所述增强真实设备的相机内参矩阵，计算所述真实坐标系转变为所述图像坐标系的真实转换矩阵；相应地，所述根据所述转换关系将所述设备坐标系进行校准的方法包括：根据所述设备转换矩阵、所述真实转换矩阵，将所述设备坐标系进行校准。5.如权利要求4所述的方法，所述根据所述设备转换矩阵、所述真实转换矩阵，将所述设备坐标系进行校准，包括：按照下述公式实现第一增强现实设备和第二增强现实设备的设备坐标系的校准：PcameraA_real-1PcameraA_AROARA＝PcameraB_real-1PcameraB_AROARB上式中，PcameraA_real表示所述第一增强现实设备对应的真实转换矩阵，PcameraA_AR表示所述第一增强现实设备对应的设备转换矩阵，OARA表示点O在所述第一增强现实设备的设备坐标系中的坐标，PcameraB_real表示所述第二增强现实设备对应的真实转换矩阵，PcameraB_AR表示所述第二增强现实设备对应的设备转换矩阵，OARB表示点O在所述第二增强现实设备的设备坐标系中的坐标。6.如权利要求5所述的方法，所述根据所述转换关系将所述设备坐标系进行校准的方法还包括：若进行设备坐标系校准的增强现实设备大于2个，则以其中任意一个增强现实设备的设备坐标系为基准进行设备坐标系的校准。7.如权利要求4所述的方法，所述根据所述图像坐标信息、所述真实坐标信息、所述增强真实设备的相机内参矩阵，计算所述真实坐标系转变为所述图像坐标系的真实转换矩阵，包括：根据所述图像坐标信息、所述真实坐标信息、所述增强真实设备的相机内参矩阵，利用SolvePnP算法，计算获得所述真实转换矩阵。8.如权利要求1-7任一项所述的方法，所述预设图案包括二维码、条形码中的至少一种。9.一种增强现实设备的坐标系校准装置，包括：图像信息获取模块，用于利用增强...

【专利技术属性】
技术研发人员：周轶霄，
申请(专利权)人：阿里巴巴集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛,KY