一种增强现实的电子书阅读系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种增强现实的电子书阅读系统及方法，属于增强现实、人工智能、计算机视觉领域，该系统通过基于特征点匹配的计算机视觉定位与建图方法，将环境信息进行分析，找到电子书阅读器的放置平面并记录特征点，在增强现实眼镜中对电子书进行投影；系统硬件模块包括计算单元、成像系统、可以固定在头部前方的前置摄像头，软件模块包括Android OS，SLAM框架。本发明专利技术通过将环境信息进行采集分析，找到环境中的平面和特征定位点，将电子书通过增强现实眼镜投影到人的视野中，使得文字不再是单调的字符，而是具有多种多样的仿真效果，如投影出书本形状，通过手势翻页等，还可保护隐私、随意调节显示效果，不再受限于固定的屏幕尺寸。不再受限于固定的屏幕尺寸。

【技术实现步骤摘要】
一种增强现实的电子书阅读系统及方法


[0001]本专利技术涉及增强现实、人工智能、计算机视觉领域，具体地说是一种增强现实的电子书阅读系统及方法。

技术介绍

[0002]当前的电子书阅读器仍是基于手机、平板等设备上的软件在屏幕上进行显示，在很长时间内没有实质性演化。
[0003]阅读时受限于固定的屏幕尺寸，文字只是单调的字符，不能实现仿真效果。此外传统电子阅读器隐私保护性不好、不能根据客户需求随意调节显示效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种增强现实的电子书阅读系统及方法。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]1、本专利技术提供一种增强现实的电子书阅读系统，该系统通过基于特征点匹配的计算机视觉定位与建图方法，将环境信息进行分析，找到一个电子书阅读器的放置平面并记录特征点，在增强现实眼镜中对电子书进行投影；
[0007]该系统硬件模块包括计算单元、成像系统、可以固定在头部前方的前置摄像头，其中前置摄像头，负责图像采集，并送入计算单元进行分析处理；计算单元，分析前置摄像头所采集的图像，选择一个特征点或者平面，将电子书投影到该位置；成像系统，用于生成锚点并将目光聚焦于锚点，计算标定参数；软件模块包括Android OS，SLAM框架。
[0008]可选地，投影位置为环境中的固定位置或者视野中的固定位置，投影形式是纯文字和/或书本仿真。
[0009]可选地，所述计算单元是AR眼镜的专用的计算单元，或是装有Android系统的手机，该计算单元应基于ARM处理器。
[0010]可选地，上述成像系统是阵列光波导镜片，采用单目镜片或者双目镜片。
[0011]可选地，还包括眼球追踪系统，眼球追踪系统为一组成对的摄像头，用于实时追踪眼球运动轨迹并通过标定对视线进行仿真，从而计算出相对人视线的成像位置，使目标能在视线的焦点上更自然地投影。
[0012]可选地，所述眼球追踪系统视线标定过程为在视野中加载几个锚点，然后将眼部对焦于锚点上，同时检测此时眼球视线的模式，从而计算出一组参数进行标定。
[0013]可选地，SLAM框架使用开源的OBR-SLAM，或使用ARCore中自带的SLAM框架。
[0014]2、本专利技术另提供一种增强现实的电子书阅读方法，该方法基于电子书阅读系统，该系统通过基于特征点匹配的计算机视觉定位与建图方法，将环境信息进行分析，找到一个电子书阅读器的放置平面并记录特征点，在增强现实眼镜中对电子书进行投影；
[0015]该系统硬件模块包括计算单元、成像系统、可以固定在头部前方的前置摄像头，软
件模块包括Android OS，SLAM框架，
[0016]该方法的实施步骤包括：眼球位置标定，特征点检测，平面检测，特征点记录，选定特征点进行投影根据标定数据成像，具体地：
[0017]S1、在成像系统中生成锚点并将目光聚焦于锚点，计算标定参数；
[0018]S2、使用局部特征提取方法生成前置摄像头采集到的图像的特征；
[0019]S3、通过局部特征结合ARCore进行平面检测；
[0020]S4、将记录到的特征点保存下来，用于后续定位与建图；
[0021]S5、通过控制器或者手势等方式选择一个特征点或者平面，将电子书投影到该位置。
[0022]本专利技术的一种增强现实的电子书阅读系统及方法与现有技术相比，所产生的有益效果是，
[0023]本专利技术基于增强现实的电子书阅读系统通过将环境信息进行采集分析，找到环境中的平面和特征定位点，将电子书通过增强现实眼镜投影到人的视野中，使得文字不再是单调的字符，而是可以有多种多样的仿真效果，如投影出一个书本的形状，通过手势进行翻页等。同时还可以保护隐私、随意调节显示效果，不再受限于固定的屏幕尺寸。
[0024]本专利技术运用开源常用的开发语言和库，实现了基于廉价设备的增强现实电子书阅读系统，可以用于扩充AR眼镜的应用场景。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]实施例一
[0027]本专利技术的一种增强现实的电子书阅读系统，该系统通过基于特征点匹配的计算机视觉定位与建图方法，将环境信息进行分析，找到一个电子书阅读器的放置平面并记录特征点，在增强现实眼镜中对电子书进行投影；
[0028]该系统硬件模块包括计算单元、成像系统、可以固定在头部前方的前置摄像头，其中前置摄像头，负责图像采集，并送入计算单元进行分析处理；计算单元，分析前置摄像头所采集的图像，选择一个特征点或者平面，将电子书投影到该位置；成像系统，用于生成锚点并将目光聚焦于锚点，计算标定参数；软件模块包括Android OS，SLAM框架。
[0029]上述投影位置为环境中的固定位置或者视野中的固定位置，投影形式是纯文字和/或书本仿真。
[0030]上述计算单元是AR眼镜的专用的计算单元，或是装有Android系统的手机，该计算单元应基于ARM处理器。
[0031]上述成像系统是阵列光波导镜片，采用单目镜片或者双目镜片。
[0032]还包括眼球追踪系统，眼球追踪系统为一组成对的摄像头，用于实时追踪眼球运动轨迹并通过标定对视线进行仿真，从而计算出相对人视线的成像位置，使目标能在视线的焦点上更自然地投影。
[0033]上述眼球追踪系统视线标定过程为在视野中加载几个锚点，然后将眼部对焦于锚点上，同时检测此时眼球视线的模式，从而计算出一组参数进行标定。
[0034]上述SLAM框架使用开源的OBR-SLAM，或使用ARCore中自带的SLAM框架。
[0035]实施例二
[0036]本专利技术的一种增强现实的电子书阅读方法，基于电子书阅读系统，该系统通过基于特征点匹配的计算机视觉定位与建图方法，将环境信息进行分析，找到一个电子书阅读器的放置平面并记录特征点，在增强现实眼镜中对电子书进行投影；
[0037]该系统硬件模块包括计算单元、成像系统、可以固定在头部前方的前置摄像头，软件模块包括Android OS，SLAM框架，
[0038]该方法的实施步骤包括：眼球位置标定，特征点检测，平面检测，特征点记录，选定特征点进行投影根据标定数据成像，具体地：
[0039]S1、在成像系统中生成锚点并将目光聚焦于锚点，计算标定参数；
[0040]S2、使用局部特征提取方法生成前置摄像头采集到的图像的特征；
[0041]S3、通过局部特征结合ARCore进行平面检测；
[0042]S4、将记录到的特征点保存下来，用于后续定位与建图；
[0043]S5、通过控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强现实的电子书阅读系统，其特征在于，该系统通过基于特征点匹配的计算机视觉定位与建图方法，将环境信息进行分析，找到一个电子书阅读器的放置平面并记录特征点，在增强现实眼镜中对电子书进行投影；该系统硬件模块包括计算单元、成像系统、可以固定在头部前方的前置摄像头，其中前置摄像头，负责图像采集，并送入计算单元进行分析处理；计算单元，分析前置摄像头所采集的图像，选择一个特征点或者平面，将电子书投影到该位置；成像系统，用于生成锚点并将目光聚焦于锚点，计算标定参数；软件模块包括Android OS，SLAM框架。2.根据权利要求1所述的一种增强现实的电子书阅读系统，其特征在于，投影位置为环境中的固定位置或者视野中的固定位置，投影形式是纯文字和/或书本仿真。3.根据权利要求1所述的一种增强现实的电子书阅读系统，其特征在于，所述计算单元是AR眼镜的专用的计算单元，或是装有Android系统的手机，该计算单元应基于ARM处理器。4.根据权利要求1所述的一种增强现实的电子书阅读系统，其特征在于，所述成像系统是阵列光波导镜片，采用单目镜片或者双目镜片。5.根据权利要求1所述的一种增强现实的电子书阅读系统，其特征在于，还包括眼球追踪系统，眼球追踪系统为一组成对的摄像头，用于实时追踪眼球运动轨迹并通过标定对视线进行仿真，从而计算出相对人视线的成像位...

【专利技术属性】
技术研发人员：于玲，孙善宝，罗清彩，谭强，徐驰，
申请(专利权)人：济南浪潮高新科技投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：