一种将混合现实场景中虚拟模型与实物配准的方法技术

本发明专利技术提供一种将混合现实场景中虚拟模型与实物配准的方法，首先利用标定点构建空间非直角坐标系，然后分别利用模型与物体上的坐标系求取姿态，最终获得物体姿态在混合现实设备参考系中的表示形式，实现模型与物体的姿态同步；利用坐标对应关系求物体中心点在混合现实设备参考系中的坐标，实现模型与物体的位置同步，最终实现模型与物体的配准。本发明专利技术有益效果为：通过图像识别的方法获取标定点的坐标信息，不需要额外的位置传感器，方法简单易行；对物体的姿态没有限制，物体采用任意姿态，均可以实现模型与物体的姿态同步，可以将混合现实场景中的虚拟模型与实际物体配准叠加，增强混合现实设备使用者对现实信息的获取。

【技术实现步骤摘要】
一种将混合现实场景中虚拟模型与实物配准的方法
本专利技术属于涉及混合现实计算
，具体涉及用于混合现实场景与实际物体的配准的一种将混合现实场景中虚拟模型与实物配准的方法。
技术介绍
混合现实技术是当前比较热门的一个课题，在混合现实技术的各种实际应用中，需要把虚拟模型放置在实际空间中的某一个位置上，一般可以把应用分成两类，一种是没有实际物体的，把虚拟模型放置在空间中进行补足，例如混合现实拍照，把一个游戏人物放在空间中和自己合影，另一种则是有实际物体的，把虚拟模型与实际物体进行叠加以增强信息，例如把一个杯子的模型套在实际的杯子上，把虚拟模型与实际物体进行叠加以增强信息。微软的HoloLens是当前应用最多的混合现实设备之一，该设备可以采集影像和深度信息，并利用这些信息重建现实场景，但是该设备识别并重建的场景是针对整个房间构建的模型，房间中的很多细节都会缺失，如较难识别的黑色物体和比较细小的物体等。在这种情况下，要把一个虚拟模型与实际物现有技术中，专利技术专利号201610112630.7所公开的一种混合现实仿真系统的快速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将混合现实场景中虚拟模型与实物配准的方法，其特征在于：包括步骤：/nQ1、在虚拟模型与实际物体上，分别标定不共面的四个标定点，虚拟模型上标定点的位置与实际物体上标定点的位置一一对应；/nQ2、假设虚拟模型的中心点坐标记为(0,0,0)，虚拟模型上的4个标定点分别记为Am，Bm，Cm，Dm，这四个点的坐标信息都为已知，记Am的坐标信息为：(xAm，yAm，zAm)，同理，记Bm，Cm，Dm的坐标信息分别为：(xBm，yBm，zBm)、(xCm，yCm，zCm)、(xDm，yDm，zDm)；依次定位实际物体的4个标定点的空间坐标，分别记为(xAo，yAo，zAo)、(xBo，yBo，zBo...

【技术特征摘要】
1.一种将混合现实场景中虚拟模型与实物配准的方法，其特征在于：包括步骤：
Q1、在虚拟模型与实际物体上，分别标定不共面的四个标定点，虚拟模型上标定点的位置与实际物体上标定点的位置一一对应；
Q2、假设虚拟模型的中心点坐标记为(0,0,0)，虚拟模型上的4个标定点分别记为Am，Bm，Cm，Dm，这四个点的坐标信息都为已知，记Am的坐标信息为：(xAm，yAm，zAm)，同理，记Bm，Cm，Dm的坐标信息分别为：(xBm，yBm，zBm)、(xCm，yCm，zCm)、(xDm，yDm，zDm)；依次定位实际物体的4个标定点的空间坐标，分别记为(xAo，yAo，zAo)、(xBo，yBo，zBo)、(xCo，yCo，zCo)、(xDo，yDo，zDo)；
Q3、虚拟模型和实际物体的姿态用up和forward向量表示，构建一个右手坐标系，该右手坐标系确定虚拟模型的上方、前方、左方的方向，表示虚拟模型的姿态，初始状态下，虚拟模型的up向量为(0,0,1)，forward向量为(1,0,0)，计算向量AmBm、AmCm、AmDm，由于Am，Bm，Cm，Dm四个点不共面，AmBm、AmCm、AmDm这三个向量构成一个非直角坐标系，此时存在...

【专利技术属性】
技术研发人员：任臻，
申请(专利权)人：北京华宁全视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11