一种用于现实增强显示校准的数据处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于现实增强显示校准的数据处理方法及装置，该方法包括：由环境探测成像设备在预设的若干深度信息下获取环境图像集合；利用预设的同名点构建规则对所述环境图像集合进行处理，得到特征体同名点集合；利用预设的联合校准规则对于特征体同名点信息集合进行处理，得到校准参数信息；由环境探测成像设备采集实时环境图像信息，利用预设的投影规则对校准参数信息、深度信息组以及实时环境图像信息进行处理，得到投影图像信息。可见，本发明专利技术有利于适应在多种不同深度下使用增强现实设备的需求，提高校准的便捷度。提高校准的便捷度。提高校准的便捷度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于现实增强显示校准的数据处理方法及装置


[0001]本专利技术涉及数据处理
，尤其涉及一种用于现实增强显示校准的数据处理方法及装置。

技术介绍

[0002]随着增强现实(Augmented Reality，AR)技术的发展，出现了将真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到同一个画面或空间中，将虚拟画面与人眼观察的现实环境结合在一起的使用需求。为了使人眼观察的现实目标更为清晰，如昏暗环境下视物，需要对现实目标进行轮廓采集形成虚拟画面，用于渲染人眼所视的真实目标画面中。
[0003]随着使用场景的不断增加，出现如下问题：在不同使用场景中，当增强现实设备与现实目标的距离发生变化时，具体渲染位置受到距离变化的影响出现误差，需要频繁的校准。而单点主动对准方法每次启动程序都需要人工调整(头部转动)来对现实增强空间中的虚拟物体的具体渲染位置进行校准，这一步骤需要耗费大量的时间，且精度有限，使得该类技术和设备的推广使用出现障碍。
[0004]因此，提供一种用于现实增强显示校准的数据处理方法及装置，以适应在多种不同深度下使用增强现实设备的需求，进而提高校准的便捷度，显得尤为重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种用于现实增强显示校准的数据处理方法及装置，通过环境探测成像设备在预设的若干第一深度信息下获取环境图像集合，并利用同名点构建规则对环境图像集合进行处理，得到目标同名点信息，再利用联合校准规则对于目标同名点信息进行处理，得到标定校准参数信息，再利用投影规则得到投影图像信息。本专利技术有利于适应在多种不同深度下使用增强现实设备的需求，提高校准的便捷度，进而提高现实增强设备的易用性和使用效率。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例第一方面公开了一种用于现实增强显示校准的数据处理方法，所述方法包括：
[0007]由环境探测成像设备在预设的若干第一深度信息下获取环境图像集合，若干相异的所述第一深度信息形成第一深度信息组；
[0008]利用预设的同名点构建规则对所述环境图像集合进行处理，得到特征体同名点集合；所述特征体同名点集合包括若干个特征体同名点；
[0009]利用预设的联合校准规则对于所述特征体同名点信息集合进行处理，得到校准参数信息；
[0010]由环境探测成像设备采集实时环境图像信息，利用预设的投影规则对所述校准参数信息、第一深度信息组以及所述实时环境图像信息进行处理，得到投影图像信息。
[0011]作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述由环境探测成像设备在预设的深度信息下获取环境图像集合，包括：
[0012]预设第一深度信息，在所述图像显示设备中显示若干标志物图像；所述第一深度信息取自所述第一深度信息组。
[0013]将所述标志物图像逐一与特征体对齐，对齐时由所述环境探测成像设备获取环境图像，获得若干环境图像组成环境图像组。
[0014]遍历所述第一深度信息组中的第一深度信息，重复步骤1011到1012若干次，获得若干环境图像组，形成所述环境图像集合。
[0015]作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述利用预设的同名点构建规则对所述环境图像集合进行处理，得到特征体同名点集合，所述特征体同名点集合包括正规化第一同名点坐标组与正规化第三同名点坐标组，所述处理步骤包括：
[0016]对所述环境探测成像设备进行标定，获得所述环境探测成像设备所匹配的内参系数矩阵；
[0017]对于任一所述标志物图像，获取所述标志物在第一图像坐标系中的坐标为第一同名点坐标；遍历所有所述标志物图像，获得第一同名点坐标组；
[0018]对于任一所述环境图像，提取所述特征体在所述第二图像坐标系中的坐标为第二同名点坐标；遍历所述环境图像集合中的所有环境图像，获得第二同名点坐标组；
[0019]对于任一所述环境图像，利用所述第二同名点坐标与所述环境图像所匹配的所述第一深度信息，得到关联坐标；遍历所述环境图像集合中的所有环境图像，获得关联坐标组；
[0020]利用所述关联坐标组和所述内参系数矩阵对所述第一同名点坐标组进行处理，得到所述特征体在所述环境探测成像设备坐标系下的坐标，形成第三同名点坐标组；所述第三同名点坐标组包括若干所述环境图像中的特征体在所述环境探测成像设备坐标系下的坐标信息；
[0021]将所述第三同名点坐标组中的各坐标与所述第一同名点坐标组中的各坐标在各自维度上正规化，得到所述正规化第一同名点坐标组与所述正规化第三同名点坐标组，形成所述特征体同名点集合。
[0022]作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，利用预设的联合校准规则对于所述特征体同名点信息集合进行处理，得到校准参数信息，包括：
[0023]利用预设的坐标系转换规则对所述正规化第一同名点坐标组、所述正规化第三同名点坐标组以及所述内参系数矩阵进行处理，得到转换关系；
[0024]利用所述转换关系对于所述特征体同名点集合中的若干特征体同名点进行处理，得到转换关系超定方程组；
[0025]利用最小二乘法，和/或，主成分分析法对所述转换关系超定方程组进行处理，得到一组最优系数解为所述校准参数信息。
[0026]作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述由环境探测成像设备采集实时环境图像信息，利用预设的投影规则对所述校准参数信息、深度信息组以及所述实时环境图像信息进行处理，得到投影图像信息，包括：
[0027]对所述实时环境图像信息进行目标边缘检测处理，得到在所述第二图像坐标系下的第二目标边缘坐标组，所述第二目标边缘坐标组中包含若干个第二目标边缘坐标；得到所述若干个第二目标边缘坐标分别所对应的灰度信息；
[0028]利用预设的同名点构建规则将所述第二目标边缘坐标组，由所述第二图像坐标系转换到环境探测成像设备世界坐标系，得到第三目标边缘坐标组，所述第三目标边缘坐标组中包含若干个第三目标边缘坐标；
[0029]利用预设的联合校准规则，将所述第三目标边缘坐标组，由所述环境探测成像设备世界坐标系转换到所述第一图像坐标系，得到第一目标边缘坐标组，所述第一目标边缘坐标组中包含若干个第一目标边缘坐标；
[0030]利用预设的投影规则将第一目标边缘坐标组中各点位置映射到所述图像显示设备屏幕，设置第一目标边缘坐标组中各目标对应显示所述灰度信息，获得投影图像信息。
[0031]本专利技术实施例第二方面公开了一种用于现实增强显示校准的数据处理装置，装置包括：
[0032]环境图像模块：环境图像模块：用于预设若干第一深度信息，将若干相异的所述第一深度信息进行融合，得到第一深度信息组；利用环境探测成像设备，获取实时环境图像信息；将所述第一深度信息组和实时环境图像信息进行融合，得到环境图像信息集合；
[0033]第一处理模块：用于利用预设的同名点构建规则对所述环境图像集合进行处理，得到特征体同名点集合；所述特征体同名点集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于现实增强显示校准的数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：S1，预设若干第一深度信息，将若干相异的所述第一深度信息进行融合，得到第一深度信息组；S2，利用环境探测成像设备，获取实时环境图像信息；S3，将所述第一深度信息组和实时环境图像信息进行融合，得到环境图像信息集合；S4，利用预设的同名点构建规则，对所述环境图像信息集合进行处理，得到特征体同名点集合；所述特征体同名点集合包括若干个特征体同名点；所述特征体同名点集合包括正规化第一同名点坐标组与正规化第三同名点坐标组；S5，利用预设的联合校准规则，对所述特征体同名点集合进行处理，得到校准参数信息；S6，利用预设的投影规则，对所述校准参数信息、第一深度信息组以及所述实时环境图像信息进行处理，得到投影图像信息。2.根据权利要求1所述的用于现实增强显示校准的数据处理方法，其特征在于，将所述第一深度信息组和实时环境图像信息进行融合，包括：S31，预设第一深度信息，在所述图像显示设备中显示若干标志物图像；所述第一深度信息取自所述第一深度信息组；S32，将所述标志物图像逐一与特征体对齐，对齐时由所述环境探测成像设备获取环境图像，获得若干环境图像组成环境图像组；S33，遍历所述第一深度信息组中的第一深度信息，重复步骤S31～S32若干次，获得若干环境图像组，形成所述环境图像集合。3.根据权利要求1所述的用于现实增强显示校准的数据处理方法，其特征在于，所述利用预设的同名点构建规则对所述环境图像集合进行处理，得到特征体同名点集合，包括：S41，对所述环境探测成像设备进行标定，获得所述环境探测成像设备所匹配的内参系数矩阵；S42，对于任一所述标志物图像，获取所述标志物在第一图像坐标系中的坐标为第一同名点坐标；遍历所有所述标志物图像，获得第一同名点坐标组；S43，对于任一所述环境图像，提取所述特征体在所述第二图像坐标系中的坐标为第二同名点坐标；遍历所述环境图像集合中的所有环境图像，获得第二同名点坐标组；S44，对于任一所述环境图像，利用所述第二同名点坐标与所述环境图像所匹配的所述第一深度信息，得到关联坐标；遍历所述环境图像集合中的所有环境图像，获得关联坐标组；S45，利用所述关联坐标组和所述内参系数矩阵对所述第一同名点坐标组进行处理，得到所述特征体在所述环境探测成像设备坐标系下的坐标，形成第三同名点坐标组；所述第三同名点坐标组包括若干所述环境图像中的特征体在所述环境探测成像设备坐标系下的坐标信息；S46，将所述第三同名点坐标组中的各坐标与所述第一同名点坐标组中的各坐标在各自维度上正规化，得到所述正规化第一同名点坐标组与所述正规化第三同名点坐标组，形成所述特征体同名点集合。4.根据权利要求3所述的用于现实增强显示校准的数据处理方法，其特征在于，利用预
设的联合校准规则对于所述特征体同名点信息集合进行处理，得到校准参数信息，包括：S51，利用预设的坐标系转换规...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙知洲，马天，李伟萍，唐荣富，
申请(专利权)人：威海众合机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：