一种基于VR技术的电子围栏恢复方法和系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于VR技术的电子围栏恢复方法和系统，其中，基于VR技术的电子围栏恢复方法包括：使用VR视觉传感器采集用户初次设置电子围栏时的环境图像信息，环境图像信息包括电子围栏；提取环境图像信息的图像特征点，使用图像特征点构建地图点；当检测到用户再次进入VR场景时，获取当前图像，从当前图像中提取图像特征点；根据地图点与当前图像中图像特征点的匹配关系，计算当前图像的相对位姿；根据相对位姿确定电子围栏在当前图像的坐标位置，在当前图像的坐标位置处恢复电子围栏。本发明专利技术的技术方案能解决现有技术中再次获取的区域环境的图像不再完全对应时，再次恢复原有的电子围栏，容易导致电子围栏的设置位置不准确的问题。确的问题。确的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于VR技术的电子围栏恢复方法和系统


[0001]本专利技术涉及虚拟现实
，尤其涉及一种基于VR技术的电子围栏恢复方法和系统。

技术介绍

[0002]电子围栏是一种高级的防盗报警系统，它是目前世界上最先进的能够对周边环境进行监控防盗的系统。它的组成部分有电子网栏和前端探测器。高压脉冲信号的产生和接收都是由电子围栏完成，而且，当前端探测网栏处于触网或短路短路的状态时，电子围栏主机便会发出报警，并把信号及时传送给安全报警中心。
[0003]随着技术的发展，电子围栏越来越脱离实物形式，仅仅通过激光形成网格，甚至仅通过视觉传感器观察区域环境图像，然后通过电脑软件在上述区域环境图像中规划区域环境中的围栏网格，就能够形成区域环境中的电子围栏。并且电子围栏也不仅限于真实场景中，随着VR技术的发展，电子围栏也成为VR场景中限制保护用户，区分VR场景中环境与现实环境的标志物。这些电子围栏是无法肉眼看到，需要佩戴专门的VR设备，通过专门的VR视觉传感器进入到VR场景中才能看到。这样通过VR视觉传感器观测到有人闯入区域环境时，通过区域环境图像观测到有人触发到电脑软件划定的虚拟围栏网格，就能够对安全报警中心进行报警。上述电子围栏的划定方式中，通常情况下是用户在初次使用时，手动划定电子围栏或者通过SLMA建图，电脑会在下次监控时需要用户再次划定，或者电脑在原有的区域环境图像中在原有位置重新划定电子围栏。
[0004]然而，因为区域环境是经常发生变化的，这样再次获取到的区域环境的图像就可能不会与原有的图像特征一一对应。若电脑此时再次恢复使用原有的电子围栏划定区域环境，这样就容易导致电子围栏的设置位置不再准确，达不到对区域环境的监控防盗目的。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于VR技术的电子围栏恢复方案，旨在解决现有技术提供的电子围栏设置方案，难以在变化的区域中恢复原有的电子围栏划定区域环境，这样就容易导致电子围栏的设置位置不再准确的问题。
[0006]为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，本专利技术提出了一种基于VR技术的电子围栏恢复方法，包括：
[0007]使用VR视觉传感器采集用户初次设置电子围栏时的环境图像信息，环境图像信息包括电子围栏；
[0008]提取环境图像信息的图像特征点，使用图像特征点构建地图点；
[0009]当检测到用户再次进入VR场景时，获取当前图像，从当前图像中提取图像特征点；
[0010]根据地图点与当前图像中图像特征点的匹配关系，计算当前图像的相对位姿；
[0011]根据相对位姿确定电子围栏在当前图像的坐标位置，在当前图像的坐标位置处恢复电子围栏。
[0012]优选的，上述电子围栏恢复方法中，使用VR视觉传感器采集用户初次设置电子围栏时的环境图像信息的步骤包括：
[0013]使用VR视觉传感器获取从用户设置电子围栏至VR灭屏之间时段的所有图像帧；
[0014]按照预定步长采样所有图像帧中的图像帧；
[0015]提取图像帧中的FAST角点，作为图像特征点；
[0016]保存图像特征点的三维坐标。
[0017]优选的，上述电子围栏恢复方法中，提取环境图像信息的图像特征点，使用图像特征点构建地图点的步骤包括：
[0018]在环境图像信息中，查找左右图像帧中相匹配的图像特征点；
[0019]根据相机在世界坐标系的位姿，使用双目三角化法计算上述图像特征点在世界坐标系下的三维坐标，得到地图点。
[0020]优选的，上述电子围栏恢复方法中，根据地图点与当前图像中图像特征点的匹配关系，计算当前图像的相对位姿的步骤，包括：
[0021]对地图点对应的图像特征与当前图像的图像特征点进行特征匹配，得到地图点和当前图像的图像特征点的匹配关系；
[0022]将地图点投影到当前图像，得到获得地图点的二维坐标信息；
[0023]根据地图点和当前图像的图像特征点的匹配关系，比较地图点的二维坐标信息与图像特征点的坐标进行比较，得到重投影误差；
[0024]根据重投影误差最小法的方法，计算得到当前图像与原有图像的坐标系的相对转换关系。
[0025]优选的，上述电子围栏恢复方法中，根据相对位姿确定电子围栏在当前图像的坐标位置，在当前图像的坐标位置处恢复电子围栏的步骤，包括：
[0026]根据当前图像与原有图像的坐标系的相对转换关系，计算原有图像中的电子围栏在当前图像中的三维坐标；
[0027]根据电子围栏在当前图像中的三维坐标，将原有图像中的电子围栏投影至当前图像，得到当前图像中的电子围栏。
[0028]根据本专利技术的第二方面，本专利技术还提供了一种基于VR技术的电子围栏恢复系统，包括：
[0029]图像信息采集模块，用于使用VR视觉传感器采集用户初次设置电子围栏时的环境图像信息；
[0030]图像特征提取模块，用于提取环境图像信息的图像特征点，使用图像特征点构建地图点；
[0031]当前图像获取模块，用于当检测到用户再次进入VR场景时，使用VR视觉传感器获取当前图像，从当前图像中提取图像特征点；
[0032]相对位姿计算模块，用于根据地图点与当前图像中图像特征点的匹配关系，计算当前图像的相对位姿；
[0033]电子围栏恢复模块，用于根据相对位姿确定电子围栏在当前图像的坐标位置，在当前图像的坐标位置处恢复电子围栏。
[0034]优选的，上述电子围栏恢复系统中，图像信息采集模块包括：
[0035]图像获取子模块，用于使用VR视觉传感器获取从用户设置电子围栏至VR灭屏之间时段的所有视频帧；
[0036]图像采样子模块，用于按照预定步长，采样所有视频帧中的图像帧；
[0037]像素提取子模块，用于提取图像帧中的FAST角点，作为图像特征点；
[0038]坐标保存子模块，用于保存图像特征点的三维坐标。
[0039]优选的，上述电子围栏恢复系统中，图像特征提取模块包括：
[0040]图像匹配子模块，用于在环境图像信息中，匹配左右图像帧中的图像特征点；
[0041]坐标计算子模块，用于根据左右相机在世界坐标系的位姿，使用双目三角化法计算上述图像特征点在世界坐标系下的三维坐标，得到地图点。
[0042]优选的，上述电子围栏恢复系统中，相对位姿计算模块包括：
[0043]特征匹配子模块，用于对地图点对应的图像特征与当前图像的图像特征点进行特征匹配，得到地图点和当前图像的图像特征点的匹配关系；
[0044]地图点投影子模块，用于将地图点投影到当前图像，获得到地图点的二维坐标信息；
[0045]坐标比较子模块，用于根据地图点和当前图像的图像特征的匹配关系，比较地图点的二维坐标信息与图像特征点的坐标进行比较，得到重投影误差；
[0046]坐标转换计算子模块，用于根据重投影误差最小法，计算得到当前图像与原有图像的坐标系的相对转换关系。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于VR技术的电子围栏恢复方法，其特征在于，包括：使用VR视觉传感器采集用户初次设置电子围栏时的环境图像信息，所述环境图像信息包括所述电子围栏；提取所述环境图像信息的图像特征点，使用所述图像特征点构建地图点；当检测到用户再次进入VR场景时，获取当前图像，从所述当前图像中提取所述图像特征点；根据所述地图点与当前图像中所述图像特征点的匹配关系，计算所述当前图像的相对位姿；根据所述相对位姿确定所述电子围栏在所述当前图像的坐标位置，在所述当前图像的坐标位置处恢复所述电子围栏。2.根据权利要求1所述的电子围栏恢复方法，其特征在于，所述使用VR视觉传感器采集用户初次设置电子围栏时的环境图像信息的步骤，包括：使用所述VR视觉传感器获取从所述用户设置电子围栏至VR灭屏之间时段的所有图像帧；按照预定步长采样所述所有图像帧中的图像帧；提取所述图像帧中的FAST角点，作为图像特征点；保存所述图像特征点的三维坐标。3.根据权利要求2所述的电子围栏恢复方法，其特征在于，所述提取所述环境图像信息的图像特征点，使用所述图像特征点构建地图点的步骤，包括：在所述环境图像信息中，查找左右图像帧中相匹配的图像特征点；根据左右相机在世界坐标系的位姿，使用双目三角化法计算所述图像特征点在世界坐标系下的三维坐标，得到所述地图点。4.根据权利要求1所述的电子围栏恢复方法，其特征在于，所述根据所述地图点与当前图像中所述图像特征点的匹配关系，计算所述当前图像的相对位姿的步骤，包括：对所述地图点与所述当前图像的图像特征点进行特征匹配，得到所述地图点和当前图像的图像特征点的匹配关系；将所述地图点投影到当前图像，得到所述地图点的二维坐标信息；根据所述地图点和当前图像的图像特征点的匹配关系，比较所述地图点的二维坐标信息与所述图像特征点的坐标，得到重投影误差；根据重投影误差最小法，计算得到所述当前图像与原有图像的坐标系的相对转换关系。5.根据权利要求4所述的电子围栏恢复方法，其特征在于，所述根据所述相对位姿确定所述电子围栏在所述当前图像的坐标位置，在所述当前图像的坐标位置处恢复所述电子围栏的步骤，包括：根据所述当前图像与原有图像的坐标系的相对转换关系，计算原有图像中的电子围栏在所述当前图像中的三维坐标；根据所述电子围栏在所述当前图像中的三维坐标，将原有图像中的电子围栏投影至所述当前图像，得到当前图像中的电子围栏。6.一种基于VR技术的电子围栏恢复系统，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：史明，周巧，刘康，叶祖霈，
申请(专利权)人：北京梦想绽放科技有限公司，
类型：发明
国别省市：