一种AR眼镜及基于AR眼镜的增强现实方法技术

本发明专利技术涉及增强现实技术领域，具体涉及一种AR眼镜及基于AR眼镜的增强现实方法，其中方法包括：AR眼镜摄像头拍摄得到前方的真实场景图像；获取待叠加信息在摄像头预览画面中的第一位置信息；根据第一位置信息得到待叠加信息在眼镜显示区域的第二位置信息；根据第二位置信息在眼镜显示区域叠加显示真实场景图像和待叠加信息。本申请的增强现实方法结合目标识别算法，整个过程计算量小，实时性好，和现有的SLAM等其他实现方法相比，对处理器的依赖性小。

An AR Glasses and Augmented Reality Method Based on AR Glasses

The invention relates to the field of augmented reality technology, in particular to an AR spectacle and an augmented reality method based on AR spectacles. The methods include: the AR spectacle camera captures the real scene image in front; acquiring the first position information of the information to be superimposed in the camera preview screen; and obtaining the second position information of the information to be superimposed in the spectacle display area according to the first position information. According to the second position information, the real scene image and the information to be superimposed are displayed in the glasses display area. The proposed augmented reality method combines with target recognition algorithm. The whole process has less computation and good real-time performance. Compared with other existing implementations such as SLAM, it has less dependence on processors.

【技术实现步骤摘要】
一种AR眼镜及基于AR眼镜的增强现实方法
本专利技术涉及增强现实
，具体涉及一种AR眼镜及基于AR眼镜的增强现实方法。
技术介绍
在AR眼镜中，通过使用眼镜端摄像头采集的画面数据，再利用AR眼镜的光学显示部分将虚拟的物体或者模型叠加到用户透过AR眼镜观察到的现实场景上，呈现到用户的眼前，从而达到虚实融合的目的。如果我们确定了AR眼镜中摄像头获取的画面中的物体与用户透过AR眼镜显示部分观察到的现实中的对应物体的坐标关系，通过相应的计算和转换，就可以做到让用户在AR眼镜显示叠加区域看到的虚拟物体的坐标和透视的实际场景中特定的物体始终保持叠加或相对关系。形象点说就是，让用户看到的虚拟物体始终叠加到现实场景状态的某一物体上，从而达到视觉增强的效果。
技术实现思路
本申请提供一种基于AR眼镜的增强现实方法，旨在通过AR眼镜摄像头获取画面中物体的位置与AR眼镜显示区域的位置之间的关系，在AR眼镜显示区域叠加虚拟物体信息，达到虚实融合的效果。根据第一方面，本申请提供一种基于AR眼镜的增强现实方法,包括：AR眼镜摄像头拍摄得到前方的真实场景图像；获取待叠加信息在摄像头预览画面中的第一位置信息；根据所述第一位置信息得到待叠加信息在眼镜显示区域的第二位置信息；根据所述第二位置信息在所述眼镜显示区域叠加显示所述真实场景图像和待叠加信息。其中，所述根据所述第一位置信息得到待叠加信息在眼镜显示区域的第二位置信息，包括：通过测量校准方法获取所述摄像头预览画面和眼镜显示区域之间的坐标转换关系；根据所述摄像头预览画面和眼镜显示区域之间的坐标转换关系以及所述第一位置信息得到待叠加信息在眼镜显示区域的第二位置信息。其中，所述通过测量校准方法获取所述摄像头预览画面和眼镜显示区域之间的坐标转换关系；包括：S1：采用AR眼镜获取其正前方的校准图使其显示在眼镜显示区域，所述校准图的长宽比与所述眼镜显示区域的长宽比相同；S2：调节校准界面的校准点与所述校准图上的校准点重合，所述校准界面为显示在所述眼镜显示区域上由网格组成的界面，其大小与所述眼镜显示区域相同；S3：调整显示在所述校准界面上的测量框使得其与摄像头预览画面中的校准图的边界重合；S4：获取所述测量框一组对角点A、B的在校准界面中的坐标分别为A(x1，y1)、B(x2，y2)，根据公式(1)得到测量框的该组对角点在摄像头预览画面中对应的点坐标为R1(x3，y3)，R2(x4，y4)；式(1)中，Ws、Hs为眼镜显示区域的分辨率，Wp，Hp为摄像头预览画面的分辨率。其中，根据所述摄像头预览画面和眼镜显示区域之间的坐标转换关系以及所述第一位置信息得到待叠加信息在眼镜显示区域的第二位置信息，包括：对于摄像头预览画面中任意第一位置信息(x,y),根据公式(2)得到该点在眼镜显示区域的第二位置信息(xr，yr)；式(2)中，Wt＝x4-x3，Ht＝y4-y3。其中，所述校准界面的校准点为校准界面的四个角点和中心点，所述校准图上的校准点为校准图的四个角点和中心点。第二方面，本申请提供一种AR眼镜，包括：摄像头，用于拍摄得到前方的真实场景图像；第一位置信息获取模块，用于获取待叠加信息在摄像头预览画面中的第一位置信息；第二位置信息获取模块，用于根据所述第一位置信息得到待叠加信息在眼镜显示区域的第二位置信息；叠加显示模块，用于根据所述第二位置信息在所述眼镜显示区域叠加显示所述真实场景图像和待叠加信息。其中，还包括测量校准模块，用于获取所述摄像头预览画面和眼镜显示区域之间的坐标转换关系。其中，所述根据所述第一位置信息得到待叠加信息在眼镜显示区域的第二位置信息，包括：通过测量校准模块获取所述摄像头预览画面和眼镜显示区域之间的坐标转换关系；根据所述摄像头预览画面和眼镜显示区域之间的坐标转换关系以及所述第一位置信息得到待叠加信息在眼镜显示区域的第二位置信息。其中，所述通过测量校准模块获取所述摄像头预览画面和眼镜显示区域之间的坐标转换关系；包括：S1：采用AR眼镜获取其正前方的校准图使其显示在眼镜显示区域，所述校准图的长宽比与所述眼镜显示区域的长宽比相同；S2：调节校准界面的校准点与所述校准图上的校准点重合，所述校准界面为显示在所述眼镜显示区域上由网格组成的界面，其大小与所述眼镜显示区域相同；S3：调整显示在所述校准界面上的测量框使得其与摄像头预览画面中的校准图的边界重合；S4：获取所述测量框一组对角点A、B在校准界面中的坐标分别为A(x1，y1)、B(x2，y2)，根据公式(1)得到测量框的该组对角点在摄像头预览画面中对应的点坐标为R1(x3，y3)，R2(x4，y4)；式(1)中，Ws、Hs为眼镜显示区域的分辨率，Wp、Hp为摄像头预览画面的分辨率。根据所述摄像头预览画面和眼镜显示区域之间的坐标转换关系以及所述第一位置信息得到待叠加信息在眼镜显示区域的第二位置信息。其中，所述根据所述摄像头预览画面和眼镜显示区域之间的坐标转换关系以及所述第一位置信息得到待叠加信息在眼镜显示区域的第二位置信息，包括：对于摄像头预览画面中任意第一位置信息(x,y),根据公式(2)得到该点在眼镜显示区域的第二位置信息(xr，yr)；式(2)中，Wt＝x4-x3，Ht＝y4-y3。依据上述实施例的提供的AR眼镜及基于AR眼镜的增强现实方法，通过测量校准方法获取摄像头预览画面和眼镜显示区域之间的坐标转换关系，获取叠加信息在摄像头预览画面中的第一位置信息，根据坐标转换关系得到该第一位置信息在眼镜显示区域的第二位置信息，进而根据该第二位置信息在相应位置处叠加虚拟物体信息，达到虚实融合的效果。该方法和现有的通过SLAM等其他技术相比，过程计算量小、叠加速度快，且适用环境广。附图说明图1为本申请实施例测量校准示意图；图2为本申请实施例摄像头拍摄图；图3为本申请实施例校准界面示意图；图4为本申请实施例校准界面和摄像头预览画面关系示意图。图5为本申请实施例增强现实方法流程图；图6本申请实施例获取第二位置信息方法流程图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。在AR眼镜设备中，摄像头用于获取真实场景信息，AR眼镜显示区域(即眼镜屏幕)用于显示虚拟物体信息，这样透过AR眼镜屏幕就能观察到虚拟物体信息叠加到真实场景信息中。若能获取真实场景信息与AR眼镜显示区域的位置关系，那么在AR显示区域的某一位置显示所需要叠加的虚拟物体信息，这样透过AR眼镜观察真实场景信息时，即可实现了虚实融合。由于真实场景信息可以通过AR眼镜上的摄像头获取，而摄像头的位置和AR眼镜显示区域的位置存在固定的位置关系，由此如果能够获取摄像头预览画面中的某点在AR显示区域中的对应位置关系，即间接获得了AR眼镜显示区域和真实场景的位置关系，如此在AR眼镜显示区域显示一个虚拟物体信息，即可将该虚拟物体信息叠加到真实场景的某个位置，实现虚实融合的效果。基于上述专利技术思路，本申请提供一种基于AR眼镜的增强现实方法，以下结合实施例对该方法进行详细说明：实施例1：本实施例提供一种测量校准方法，通过该测量校准方法获取摄像头预览画面和眼镜显示区域之间的坐标关系，如图1-4，包括：步骤101：通过校准图2放置在距离眼镜1的正前方，其中为了摄像头和人眼能够获取足够大的视角，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于AR眼镜的增强现实方法,其特征在于，包括：AR眼镜摄像头拍摄得到前方的真实场景图像；获取待叠加信息在摄像头预览画面中的第一位置信息；根据所述第一位置信息得到待叠加信息在眼镜显示区域的第二位置信息；根据所述第二位置信息在所述眼镜显示区域叠加显示所述真实场景图像和待叠加信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于AR眼镜的增强现实方法,其特征在于，包括：AR眼镜摄像头拍摄得到前方的真实场景图像；获取待叠加信息在摄像头预览画面中的第一位置信息；根据所述第一位置信息得到待叠加信息在眼镜显示区域的第二位置信息；根据所述第二位置信息在所述眼镜显示区域叠加显示所述真实场景图像和待叠加信息。2.如权利要求1所述的增强现实方法，其特征在于，所述根据所述第一位置信息得到待叠加信息在眼镜显示区域的第二位置信息，包括：通过测量校准方法获取所述摄像头预览画面和眼镜显示区域之间的坐标转换关系；根据所述摄像头预览画面和眼镜显示区域之间的坐标转换关系以及所述第一位置信息得到待叠加信息在眼镜显示区域的第二位置信息。3.如权利要求2所述的增强现实方法，其特征在于，所述通过测量校准方法获取所述摄像头预览画面和眼镜显示区域之间的坐标转换关系；包括：S1：采用AR眼镜获取其正前方的校准图使其显示在眼镜显示区域，所述校准图的长宽比与所述眼镜显示区域的长宽比相同；S2：调节校准界面的校准点与所述校准图上的校准点重合，所述校准界面为显示在所述眼镜显示区域上由网格组成的界面，其大小与所述眼镜显示区域相同；S3：调整显示在所述校准界面上的测量框使得其与摄像头预览画面中的校准图的边界重合；S4：获取所述测量框一组对角点A、B的在校准界面中的坐标分别为A(x1，y1)、B(x2，y2)，根据公式(1)得到测量框的该组对角点在摄像头预览画面中对应的点坐标为R1(x3，y3)，R2(x4，y4)；式(1)中，Ws、Hs为眼镜显示区域的分辨率，Wp，Hp为摄像头预览画面的分辨率。4.如权利要求2所述的增强现实方法，其特征在于，根据所述摄像头预览画面和眼镜显示区域之间的坐标转换关系以及所述第一位置信息得到待叠加信息在眼镜显示区域的第二位置信息，包括：对于摄像头预览画面中任意第一位置信息(x,y),根据公式(2)得到该点在眼镜显示区域的第二位置信息(xr，yr)；式(2)中，Wt＝x4-x3，Ht＝y4-y3。5.如权利要求3所述的增强现实方法，其特征在于，所述校准界面的校准点为校准界面的四个角点和中心点，所述校准图上的校准点为校准图的四个角点和中心点。6.一种AR眼镜，其特征在于，包括：摄像头，用于拍摄得到前方的真实场...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢辉，章耀，
申请(专利权)人：西安维度视界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61