一种低误差高效率的多标记图增强现实系统技术方案

本发明专利技术提出一种低误差高效率的多标记图增强现实系统，可在AR场景绑定物上绑定多个AR虚拟模型并按需显示，所述系统包括AR设备、与AR设备摄像模块相连的AR模型存储器；所述AR模型存储器内存储有与AR场景绑定物相关联的AR虚拟模型及模型显示触发条件；每个AR虚拟模型均对应唯一的模型显示触发条件；所述模型显示触发条件为AR场景绑定物与触发物品同时被AR设备的摄像模块捕捉到，当AR设备工作时若捕捉到模型显示触发条件，则AR设备演示与触发物品对应的AR虚拟模型；本发明专利技术适用于要在物体上依次叠加多项虚拟信息的场合，能有效减小重复粘贴标记图带来的虚实配准误差，同时也大大减小了工作量，提高了效率，使用方便。

A low error and high efficiency multi marker image augmented reality system

【技术实现步骤摘要】
一种低误差高效率的多标记图增强现实系统
本专利技术涉及增强现实
，尤其是一种低误差高效率的多标记图增强现实系统。
技术介绍
增强现实就是使用图像跟踪识别和显示技术，将计算机生成的虚拟信息叠加到真实的场景中，从而扩增人们对真实场景的认知。从原理上讲，可以分为有标记增强现实和无标记增强现实，有标记增强现实是指依靠摄像头识别出人工标记（平面图像、三维物体、人工光源等），并在实时视频图像中的人工标记处叠加虚拟信息；而无标记增强现实是指以物体的自然特征（外形轮廓、体积大小、自身明暗等）作为标记，并在实时视频图像中自然特征处叠加虚拟信息。目前，无标记增强现实识别精度低，注册时间长，跟踪易丢失不稳定，实现较困难，因此，使用的场合不是很多。市面上常见的增强现实系统都是有标记增强现实，尤以平面图像作为识别标记的应用最多。当增强现实系统需要用到多张标记图，叠加多项虚拟信息时，就是多标记图增强现实系统。传统的多标记图增强现实系统，每张标记图只叠加显示一项虚拟信息。使用时，需要根据情况在指定位置放置不同的标记图，每次放置都会有误差，若是在同一位置放置多张标记图，则会造成虚拟信息的叠加位置与理想位置偏差越来越大。且多次粘贴放置工作量大，效率低，使用起来极不方便。
技术实现思路
本专利技术提出一种低误差高效率的多标记图增强现实系统，适用于要在物体上依次叠加多项虚拟信息的场合，能有效减小重复粘贴标记图带来的虚实配准误差，同时也大大减小了工作量，提高了效率，使用方便。本专利技术采用以下技术方案。r>一种低误差高效率的多标记图增强现实系统，可在AR场景绑定物上绑定多个AR虚拟模型并按需显示，所述系统包括AR设备、与AR设备摄像模块相连的AR模型存储器；所述AR模型存储器内存储有与AR场景绑定物相关联的AR虚拟模型及模型显示触发条件；每个AR虚拟模型均对应唯一的模型显示触发条件；所述模型显示触发条件为AR场景绑定物与触发物品同时被AR设备的摄像模块捕捉到，当AR设备工作时若捕捉到模型显示触发条件，则AR设备演示与触发物品对应的AR虚拟模型。所述AR场景绑定物为现实环境中的真实物品；所述触发物品为现实环境中的标记图片。所述标记图片包括主标记图和开启标记图。每个AR场景绑定物绑定的AR虚拟模型数量为m个，m>1，每个AR场景绑定物对应的标记图片数量为m+1个；所述m+1个标记图片包括一个主标记图和m个开启标记图。所述标记图片的图片特征点可通过Vuforia官网验证。当只有AR场景绑定物与主标记图同时被AR设备的摄像模块捕捉到时，该AR场景绑定物对应的AR虚拟模型不显示；当AR场景绑定物、主标记图、开启标记图同时被AR设备的摄像模块捕捉到时，AR设备演示与开启标记图对应的AR虚拟模型。所述系统的建立和使用包括以下步骤；步骤A1、制作与AR场景绑定物相关联的AR虚拟模型与标记图片；步骤A2、把主标记图与AR虚拟模型关联，同时建立两者的位置关系；把开启标记图与AR虚拟模型相关联，形成模型显示触发条件；步骤A3、把开启标记图与AR虚拟模型的交互信息、动画效果相关联，形成控制关系；步骤A4、把AR虚拟模型导出至AR模型存储器；在AR场景绑定物上贴附主标记图后；步骤A5、以AR设备的摄像头获取AR场景绑定物的视频图像，当在AR场景绑定物处放入开启标记图时，视频图像中的开启标记图即可触发AR设备启动与开启标记图相关联的AR虚拟模型的演示。所述AR虚拟模型以Unity3D编辑器制作；在步骤A1中，在标记图片的图片特征点通过Vuforia官网验证后，下载包括这些标记图片的VuforiaPluginforUnity插件包并将其导入Unity3D中；在步骤A2中，根据使用需求，设置标记图片和AR虚拟模型的相对位置和比例大小，以使标记图片的粘贴位成为AR虚拟模型的显示位。在步骤A4中，AR虚拟模型导出至带有摄像头装置的平台，所述平台包括移动智能设备、笔记本电脑或增强现实眼镜中的任一种；通过平台的摄像头扫描主标记图和开启标记图来在AR场景绑定物的影像上叠加AR虚拟模型，所述AR虚拟模型的显示效果与摄像头相对主标记图的相对位置关联，当摄像头视角改变时，AR虚拟模型的显示视角也随之对应变化。所述标记图片优选为含二维码的图片；当AR设备工作时，所有AR虚拟模型的默认显示状态为不显示状态。本专利技术适用于要在物体上依次叠加多项虚拟信息的场合，无论要在物体上叠加几项虚拟信息，都只需粘贴一次标记图即可，从而有效减小了重复粘贴标记图带来的虚实配准误差，同时也大大减小了工作量，提高了效率，使用方便。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步详细的说明：附图1是本专利技术的实施流程图；附图2是本专利技术所述方案的系统示意图；附图3是在AR场景绑定物上贴附主标记图后的示意图；附图4是以AR设备观察贴有主标记图的AR场景绑定物，并以开启标记图触发AR虚拟模型演示时的使用示意图；附图5是附图4中AR设备所观察到的AR虚拟模型的演示示意图。图中：1-AR场景绑定物；2-主标记图；3-开启标记图；4-AR虚拟模型。具体实施方式如图1-5所示，一种低误差高效率的多标记图增强现实系统，可在AR场景绑定物1上绑定多个AR虚拟模型4并按需显示，所述系统包括AR设备、与AR设备摄像模块相连的AR模型存储器；所述AR模型存储器内存储有与AR场景绑定物相关联的AR虚拟模型及模型显示触发条件；每个AR虚拟模型均对应唯一的模型显示触发条件；所述模型显示触发条件为AR场景绑定物与触发物品同时被AR设备的摄像模块捕捉到，当AR设备工作时若捕捉到模型显示触发条件，则AR设备演示与触发物品对应的AR虚拟模型。所述AR场景绑定物为现实环境中的真实物品；所述触发物品为现实环境中的标记图片。所述标记图片包括主标记图2和开启标记图1。每个AR场景绑定物绑定的AR虚拟模型数量为m个，m>1，每个AR场景绑定物对应的标记图片数量为m+1个；所述m+1个标记图片包括一个主标记图和m个开启标记图。所述标记图片的图片特征点可通过Vuforia官网验证。当只有AR场景绑定物与主标记图同时被AR设备的摄像模块捕捉到时，该AR场景绑定物对应的AR虚拟模型不显示；当AR场景绑定物、主标记图、开启标记图同时被AR设备的摄像模块捕捉到时，AR设备演示与开启标记图对应的AR虚拟模型。所述系统的建立和使用包括以下步骤；步骤A1、制作与AR场景绑定物相关联的AR虚拟模型与标记图片；步骤A2、把主标记图与AR虚拟模型关联，同时建立两者的位置关系；把开启标记图与AR虚拟模型相关联，形成模型显示触发条件；步骤A3、把开启标记图与AR虚拟模型的交互信息、动画效果相关联，形成控制关系；步骤A4、把AR虚拟模型导出至AR模型存储器；在AR场景绑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低误差高效率的多标记图增强现实系统，可在AR场景绑定物上绑定多个AR虚拟模型并按需显示，其特征在于：所述系统包括AR设备、与AR设备摄像模块相连的AR模型存储器；所述AR模型存储器内存储有与AR场景绑定物相关联的AR虚拟模型及模型显示触发条件；每个AR虚拟模型均对应唯一的模型显示触发条件；所述模型显示触发条件为AR场景绑定物与触发物品同时被AR设备的摄像模块捕捉到，当AR设备工作时若捕捉到模型显示触发条件，则AR设备演示与触发物品对应的AR虚拟模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种低误差高效率的多标记图增强现实系统，可在AR场景绑定物上绑定多个AR虚拟模型并按需显示，其特征在于：所述系统包括AR设备、与AR设备摄像模块相连的AR模型存储器；所述AR模型存储器内存储有与AR场景绑定物相关联的AR虚拟模型及模型显示触发条件；每个AR虚拟模型均对应唯一的模型显示触发条件；所述模型显示触发条件为AR场景绑定物与触发物品同时被AR设备的摄像模块捕捉到，当AR设备工作时若捕捉到模型显示触发条件，则AR设备演示与触发物品对应的AR虚拟模型。


2.根据权利要求1所述的一种低误差高效率的多标记图增强现实系统，其特征在于：所述AR场景绑定物为现实环境中的真实物品；所述触发物品为现实环境中的标记图片。


3.根据权利要求2所述的一种低误差高效率的多标记图增强现实系统，其特征在于：所述标记图片包括主标记图和开启标记图。


4.根据权利要求3所述的一种低误差高效率的多标记图增强现实系统，其特征在于：每个AR场景绑定物绑定的AR虚拟模型数量为m个，m>1，每个AR场景绑定物对应的标记图片数量为m+1个；所述m+1个标记图片包括一个主标记图和m个开启标记图。


5.根据权利要求4所述的一种低误差高效率的多标记图增强现实系统，其特征在于：所述标记图片的图片特征点可通过Vuforia官网验证。


6.根据权利要求4所述的一种低误差高效率的多标记图增强现实系统，其特征在于：当只有AR场景绑定物与主标记图同时被AR设备的摄像模块捕捉到时，该AR场景绑定物对应的AR虚拟模型不显示；
当AR场景绑定物、主标记图、开启标记图同时被AR设备的摄像模块捕捉到时，AR设备演示与开启标记图对应的AR虚拟模型。


7.根据权利要求4所述的一种低误差高效率的多标记图增强现实系统，其特征在于：所述系统的建立...

【专利技术属性】
技术研发人员：何炳蔚，苏晓航，张雅玲，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35