基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置及方法，属于物联网、增强现实技术领域，其至少包括：物联网单元，包括物联网节点和采集模块，物联网节点包括布设在预定空间内的识别码和传感器；采集模块，用于采集信号、传感器数据、拍摄图像，并传输至服务器单元；服务器单元，接收采集信号、传感器数据和图像数据，执行数据存储、异常检测和分析，并将分析数据发送至显示单元；显示单元，接收服务器单元发送的信息，执行信息提取、显示和用户交互及处理分析。本发明专利技术通过物联网与AR技术的结合，使其在物联网的基础上充分发挥AR技术的优势，并完美的应用于数字文化模式体验，提高了AR识别率及准确率，提升了用户体验。提升了用户体验。提升了用户体验。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置及方法


[0001]本专利技术属于物联网、增强现实
，具体涉及一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置及方法。

技术介绍

[0002]随着移动互联网、云计算、微机电传感器等技术的发展，正从今天的“物联网”(IoT)走入“万物互联”(IoE)的时代，所有的物件将会获得语境感知，增强的处理能力和更好的感应能力。通过将人和信息加入到互联网中，能实现集合十亿甚至万亿连接的网络。
[0003]增强现实(AugmentedReality,AR)是近几年发展起来的计算机图形学领域的研究热点，它能将计算机生成的虚拟数字信息叠加在现实环境之中，并将这种虚拟数字信息与现实环境融为一体，通过显示设备将这种虚实融合的场景加以呈现，从而使现实环境呈现出信息增强的效果。这种增强信息的呈现，使体验者不仅能感知真实世界的信息，还能同时感知真实世界以外的虚拟数字信息，从而能有效增强体验者对真实世界环境的感知。
[0004]数字文化以计算机、互联网、以及数字化视频信息采集、处理、存储和传输技术的文化的数字化共享。它是依托各公共、组织与个体文化资源，利用VR、AR、3D等数字技术以及互联网、大数据等平台实现文化传播的时空普及与内容升级，具备创新性、体验性、互动性的文化服务与共享模式。
[0005]经过近几年的发展，增强现实(AR)已经成为虚拟现实领域的一个重要分支，相比传统虚拟现实技术，AR将真实世界与虚拟环境有机结合，因此可以在虚拟环境中提供更好的现实质感，并与现实互动。同时，AR技术成本相对更低，已可以在移动智能终端，如智能手机、PAD上实现。
[0006]因此，如何在物联网的基础上充分发挥AR技术的优势，并完美的应用于数字文化模式体验，是急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采取了如下技术方案：
[0008]一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置，至少包括物联网单元、服务器单元和显示单元，其中，
[0009]物联网单元，包括物联网节点和采集模块，所述物联网节点包括布设在预定空间内的识别码和传感器，并与所述采集模块双向传输数据；所述采集模块，用于采集信号、传感器数据，以及拍摄图像，并传输至所述服务器单元；
[0010]服务器单元，接收所述采集模块输送的采集信号、传感器数据和图像数据，执行数据存储、异常检测和分析，并将分析数据发送至所述显示单元；
[0011]显示单元，接收所述服务器单元发送的信息，执行信息提取、显示和用户交互及处理分析。
[0012]进一步地，所述服务器单元包括接收模块、存储模块、发送模块和处理模块；所述
接收模块与所述采集模块连接，用接收所述采集模块拍摄的图像，并传输至所述存储模块存储；所述发送模块，用于将存储在所述存储模块内的图像发送至所述处理模块；所述处理模块用于在所述图像中提取并生成所述预定空间对应的第一标签；
[0013]当所述第一标签提取或生成失败时,将生成的失败响应消息转发至所述接收模块；所述接收模块，用于在接收所述失败响应消息后，接收所述采集模块发送的采集信号、传感器数据，并通过所述发送模块发送至所述处理模块；所述处理模块提取采集信号、传感器数据中与所述预定空间对应的第二标签；
[0014]所述处理模块还用于获取所述第二标签对应的数字文化内容，并将所述数字文化内容融合叠加至所述预定空间的图像上，并发送融合叠加后的图像发送至所述显示单元。
[0015]进一步地，所述处理模块用于将所述数字文化内容融合叠加至所述预定空间的图像上，包括：
[0016]采用三维跟踪注册技术对所述数字文化内容及采集图像进行虚实配准处理；
[0017]将所述数字文化内容进行实时绘制渲染，并根据虚实配准处理后所述数字文化内容在现实场景中的映射关系，将所述数字文化内容与所述预定空间的图像进行叠加融合；其中，所述数字文化内容包括数字三维模型，以及数字动画、数字影视、数字声音、数字图片及数字文本的其中一种或多种的组合。
[0018]进一步地，所述采集模块包括传感器组，所述传感器组包括多个无线传感器和运动传感器，所述采集模块周期性采集无线信号、运动传感器数据。
[0019]进一步地，所述采集模块还包括对所述运动传感器和拍摄图像的相机进行标定，获取相机参数、运动传感器误差参数以及相机和运动传感器之间的轴线不重合角度；将标定结果存储用于图像和传感器数据补偿。
[0020]进一步地，所述采集模块还用于实现本地运算，所述本地运算包括位置、姿态确定以及AR场景生成；所述AR场景生成包括在显示单元展示采集的图像，计算当前图像像素坐标系和三维空间坐标系之间的相互转换关系；所述三维空间坐标通过打开AR测量模式，点击目标点或输入目标点编号方式获取。
[0021]进一步地，所述显示单元至少包括显示模块，所述显示模块用于显示所述融合叠加后的图像。
[0022]一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示方法，采用上述任一项所述的一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置，所述方法包括以下步骤：
[0023]采集模块采集预定空间的图像；
[0024]接收模块接收采集模块拍摄的图像，并传输至存储模块存储；通过发送模块将采集的图像发送至处理模块；
[0025]发送模块将存储在存储模块内的图像发送至处理模块；
[0026]处理模块用于在图像中提取并生成所述预定空间对应的第一标签；当所述第一标签提取或生成失败时,将生成的失败响应消息转发至接收模块；接收模块在接收失败响应消息后，接收采集模块发送的采集信号、传感器数据，并通过发送模块发送至处理模块；处理模块提取采集信号、传感器数据中与预定空间对应的第二标签；
[0027]处理模块获取第二标签对应的数字文化内容，并将数字文化内容融合叠加至预定空间的图像上，并发送融合叠加后的图像发送至显示单元；
[0028]显示单元显示所述融合叠加后的图像。
[0029]进一步地，所述处理模块将所述数字文化内容融合叠加至所述预定空间的图像上，包括以下步骤：
[0030]所述处理模块采用三维跟踪注册技术对所述数字文化内容及采集图像进行虚实配准处理；
[0031]将所述数字文化内容进行实时绘制渲染，并根据虚实配准处理后所述数字文化内容在现实场景中的映射关系，将所述数字文化内容与所述预定空间的图像进行叠加融合；其中，所述数字文化内容包括数字三维模型，以及数字动画、数字影视、数字声音、数字图片及数字文本的其中一种或多种的组合。
[0032]有益效果：
[0033]本专利技术提供的一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置，通过物联网与AR技术的结合，使其在物联网的基础上充分发挥AR技术的优势，并完美的应用于数字文化模式体验，提高了AR识别率及准确率，提升了用户体验。
附图说明
[0034]图1为本专利技术提供的基于物联网进行增强现实数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置，其特征在于，至少包括物联网单元、服务器单元和显示单元，其中，物联网单元，包括物联网节点和采集模块，所述物联网节点包括布设在预定空间内的识别码和传感器，并与所述采集模块双向传输数据；所述采集模块，用于采集信号、传感器数据，以及拍摄图像，并传输至所述服务器单元；服务器单元，接收所述采集模块输送的采集信号、传感器数据和图像数据，执行数据存储、异常检测和分析，并将分析数据发送至所述显示单元；显示单元，接收所述服务器单元发送的信息，执行信息提取、显示和用户交互及处理分析。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置，其特征在于，所述服务器单元包括接收模块、存储模块、发送模块和处理模块；所述接收模块与所述采集模块连接，用接收所述采集模块拍摄的图像，并传输至所述存储模块存储；所述发送模块，用于将存储在所述存储模块内的图像发送至所述处理模块；所述处理模块用于在所述图像中提取并生成所述预定空间对应的第一标签；当所述第一标签提取或生成失败时,将生成的失败响应消息转发至所述接收模块；所述接收模块，用于在接收所述失败响应消息后，接收所述采集模块发送的采集信号、传感器数据，并通过所述发送模块发送至所述处理模块；所述处理模块提取采集信号、传感器数据中与所述预定空间对应的第二标签；所述处理模块还用于获取所述第二标签对应的数字文化内容，并将所述数字文化内容融合叠加至所述预定空间的图像上，并发送融合叠加后的图像发送至所述显示单元。3.根据权利要求2所述的一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置，其特征在于，所述处理模块用于将所述数字文化内容融合叠加至所述预定空间的图像上，包括：采用三维跟踪注册技术对所述数字文化内容及采集图像进行虚实配准处理；将所述数字文化内容进行实时绘制渲染，并根据虚实配准处理后所述数字文化内容在现实场景中的映射关系，将所述数字文化内容与所述预定空间的图像进行叠加融合；其中，所述数字文化内容包括数字三维模型，以及数字动画、数字影视、数字声音、数字图片及数字文本的其中一种或多种的组合。4.根据权利要求3所述的一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置，其特征在于，所述采集模块包括传感器组，所述传感器组包括多个无线传感器和运动传感器，所述采集模块周期性采集无线信号、运动传感器数据。5.根据权利要求4所述的一种基于物联网进...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈芳芳，阳知妹，徐彬，
申请(专利权)人：海南热带海洋学院，
类型：发明
国别省市：