用于高分辨率纹理提取的投影图样制造技术

通过操控投影图样来对增强现实(AR)系统中基于摄像机的纹理提取进行增强。将一个或多个细线图样投影到纹理表面上，测量莫尔干涉图样，以及调整投影图样的不同属性，直到莫尔干涉图样测量指示正在投影与三维目标的纹理图样相类似的纹理图样。由此，即使在子像素分辨率、可变光照条件和/或复杂几何结构下也可以更接近地匹配目标纹理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高分辨率纹理提取的投影图样
技术介绍
除非本文中另行指出，否则在本部分中描述的材料不是本申请中权利要求的现有技术，并且不由于包括在本部分中而被承认为现有技术。从视觉检查到自主导航的各种应用识别图像中的对象，并计算其在三维场景中的姿势。很多这种应用采用了预先存储的对象模型，以用于精确检测。当要在没有先前信息的情况下检测对象时，任务变得更加复杂。具有纹理表面的对象致使对象识别任务甚至更加复杂。增强现实(AR，Augmented Reality)指代物理(真实)世界环境的视图，其要素被虚拟的、通常由计算机产生的影像所增强，由此创建混合的真实。增强通常可以是实时的，并且在具有环境要素的上下文(例如，体育事件、训练练习、游戏等)中。AR技术通过添加 对象识别和图像产生使得与人的周围真实世界有关的信息变得可交互，并且可数字形式地使用。可以存储与环境和对象有关的人工信息，并且可以检索该信息作为与真实世界视图层分离的信息层。可以将纹理提取用于AR，以允许对真实世界对象的更逼真的融合或识别。对于纹理提取，有时使用投影图样来确定对象的三维形状。这些图样通常被称为“结构光”，并且可以有助于提取对象的特征(例如，脸、铸件(casting)等)的三维形状。在纹理处理之前，常规的系统通常关闭或者以其他方式去除任何投影图像，有时移除(或者消除)完整的三维栅格。然后，就像在没有投影图样的情况下一样，通过对目标的图像中的像素进行空间/频率分析来计算纹理。本公开意识到，AR系统中的纹理提取有众多的限制。例如，在检测设备(例如，摄像机)的分辨率能力以下的纹理不可以使用常规技术来提取。
技术实现思路
本公开描述了能够进行高分辨率纹理提取的增强现实(AR)场景捕捉系统。根据一些示例，该系统可以包括投影仪，用于将一个或多个细线图样投影到要捕捉的三维目标上；摄像机，用于捕捉具有投影图样的对象的图像；以及处理器。处理器可以确定目标的纹理部分，记录目标的纹理部分上的局部莫尔图样间隔，并调整投影图样的一个或多个属性，以使得投影图样与目标的纹理部分大致匹配。本公开还提供了用于增强现实(AR)场景捕捉系统中的高分辨率纹理提取的方法。根据一些示例，该方法可以包括确定要捕捉的三维目标的纹理部分，提取目标的纹理部分的三维形状，以及将两个细线图样投影到目标的纹理部分上。根据其他示例，该方法还可以包括记录目标的纹理部分上的局部莫尔图样图像，在所记录的图像中选择间隔是清晰的两个或更多莫尔图样，以及确定图样角度和空间频率。本公开还描述了一种计算机可读存储介质，其上存储有用于增强现实“AR”场景捕捉系统中的高分辨率纹理提取的指令。根据一些示例，方法可以包括确定要捕捉的三维目标的纹理部分，提取目标的纹理部分的三维形状，将两个细线图样投影到目标的纹理部分上，记录目标的纹理部分上的局部莫尔图样图像，以及在所记录的图像中选择间隔是清晰的两个或更多莫尔图样。根据其他示例，该方法还可以包括确定图样角度和空间频率，使所投影的两个细线图样彼此相对旋转，以及迭代产生在更精细的细节上与目标的纹理部分的纹理相匹配的新投影图像，并在每次迭代确定新图样角度和空间频率，直到获得预定义的图样知识。以上
技术实现思路
仅仅是说明性的，而绝不是限制性的。除了上述示例性的各方案、各实施例和各特征之外，参照附图和以下详细说明，将清楚其他方案、其他实施例和其他特征。附图说明根据以下说明和所附权利要求，结合附图，本公开的前述和其他特征将更加清楚。在认识到这些附图仅仅示出了根据本公开的一些示例且因此不应被认为是限制本公开范围的前提下，通过使用附图以额外的特征和细节来详细描述本公开，附图中图I示意了示例增强现实(AR)系统，其中，可以将投影图样用于高分辨率纹理提 取；图2示意了用于高分辨率纹理提取的示例图样投影和捕捉系统；图3示意了用于高分辨率纹理提取的另一示例图样投影和捕捉系统；图4示意了如何采用某个角度的类似的线的两个集合并旋转线集合来辨别低于摄像机分辨率的图样；图5示意了对于高分辨率纹理提取的几何方案，该几何方案采用由平行并等距的线组成的两个重叠的图样；图6示意了通用计算设备，该通用计算设备可以用于采用投影图样来提取高分辨率纹理信息；图7示意了处理器，可以使用该处理器提取采用投影图样的高分辨率纹理信息；图8是示意用于纹理提取的示例方法的流程图，可以由诸如图6中的计算机600或图7中的专用处理器710之类的计算设备来执行该示例方法；以及图9不意了不例计算机程序广品的框图；以上都是根据本文中描述的至少一些实施例来布置的。具体实施例方式在以下详细描述中，参考形成了详细描述的一部分的附图。在附图中，除非上下文另行指出，否则类似的符号一般识别类似的组件。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施例不意味着是限制性的。在不脱离本文呈现的主题的精神或范围的情况下，可以采用其它实施例，且可以进行其他改变。将容易理解，可以用广泛不同的各种配置来排列、替换、组合、分离和设计如本文一般性描述的且在附图中示出的本公开的各个方面，所有这些配置都是本文可显式预期的。其中，本公开一般涉及与通过操控(manipulate)投影图样来增强(enhance)用于增强现实的纹理提取有关的方法、装置、系统、设备和计算机程序产品。简而言之，可以通过操控投影图样来增强AR系统中基于摄像机的纹理提取。根据一些示例，可以投影细线图样，测量莫尔干涉(Moii^interference)图样，以及调整投影图样的不同属性，直到莫尔干涉图样测量指示正在投影与三维目标的纹理图样相类似的纹理图样。由此，即使在子像素分辨率时也可以更接近地匹配目标纹理。图I描述了根据本文中描述的至少一些实施例布置的示例增强现实(AR)系统，其中，可以采用投影图样进行高分辨率纹理提取。AR探索实况视频流中计算机产生的影像的应用，以扩展真实世界呈现。根据本公开布置的示例AR系统可以处于包含多个传感器和致动器在内的受控环境中，可以包括适于处理真实的计算机产生的影像的一个或多个计算设备，并且可以包括视觉化系统，例如安装在头部的显示器、虚拟视网膜显示器、监视器或类似的常规显示器以及同等的设备。示例AR系统100包括用于捕捉真实场景(对象)102的实况图像的图像传感器140-1，以及用于跟踪对象的位置和/或运动的跟踪传感器104-2。图像传感器104-1可以是数字摄像机、网络摄像机(webcam)或者一些其他的图像捕捉设备。跟踪传感器104_2可以包括在无源传感网络中布置的多个接收设备，以通过网络的频率、带宽和空间分集来增强跟踪性能。接收设备(例如，一个或多个RF接收机)可适于采用来自相邻信号源的通信 信号(例如，如RF信号的电磁波)，相邻信号源例如是通信塔(例如，蜂窝电话通信塔)或通信基站。跟踪传感器104-2可以位于不同的位置，并且可以通信地耦合到集中式计算系统或分布式计算系统，以形成协作网络(collaborative network)。可以将所捕捉的图像提供给图像处理子系统106，图像处理子系统106可适于执行将图像数字化为数字图像、接收数字图像和/或处理数字图像中的一项或多项。处理数字图像可以包括以下一项或多项确定图像中的特征点的位置，计算仿射(affine)投影，跟踪边缘，滤波，和/或类本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：克鲁格里克·埃泽齐埃尔，
申请(专利权)人：英派尔科技开发有限公司，
类型：
国别省市：