基于二维码的增强现实方法、系统及终端技术方案

本发明专利技术公开了一种基于二维码的增强现实方法，以二维码作为增强现实系统中的识别与定位标识，对真实场景图像中的二维码进行解码与再编码直接生成与之码制一致的二维码正视图，分别对二维码正视图的定位模组区域以及场景图像中的二维码图像的定位模组区域进行对应角点检测及提取，以计算单应性矩阵时，相应的，本发明专利技术还公开了基于二维码的增强现实系统及移动终端，既打破了传统增强现实应用中，必须在数据库中预先存储对应样本图像才能进行跟踪匹配的局限性，又避免了使用传统标识物的时候向远程服务器的模板查询与匹配步骤，能够减少因网络传输问题造成的系统响应延迟，节约用户的网络通信流量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动增强现实领域，尤其涉及一种基于二维码的增强现实方法、系统及移动终端。
技术介绍
二维码又称二维条码，是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布黑白相间的图形来记录数据符号信息，其在代码编制上巧妙利用构成计算机内部逻辑基础的比特流概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息。近年来，二维码得到了广泛应用，市面上专门用于扫描识别二维码的移动应用层出不穷，但这些应用扫描二维码后，均直接呈现出二维码解析后所得到的文字信息或视频、网页等资源链接网址，使用起来不够炫。在二维码使用越来越普遍的同时,增强现实技术(AR, Augumented Reality)开始慢慢进入公众视线，其核心是将虚拟信息实时叠加到真实环境呈现的场景中，利用虚拟信息对真实场景进行补充、增强，让虚拟信息在真实世界中同步展示。现有的增强现实技术中，要实现将虚拟信息叠加到真实场景上，必须计算摄像机与真实场景间的相对位置关系，即通过真实场景图像与样本图像进行配准，得到单应性矩阵。因此对于现有的增强现实技术，如果移动终端或增强现实服务器端没有存储某真实场景的样本图像或该样本图像的特征点信息，则无法实现虚拟信息与该真实场景的融合。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于二维码的增强现实方法、系统及移动终端，在没有样本图像的情况下，通过解码场景图像中二维码及重新编码生成与场景图像中的二维码码制一致的二维码正视 图，及对二维码正视图的定位模组区域和摄像模块捕获的场景图像中的二维码图像的定位模组区域进行对应角点检测，计算单应性矩阵，实现在真实场景二维码位置处或二维码的一定偏移位置处，呈现二维码相关的视频、图像、文本、3D模型的多媒体信息。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种基于二维码的增强现实方法，包括摄像模块捕获含有二维码的真实场景图像；扫描场景图像中的二维码，并对二维码进行解码，获得二维码的编码信息，所述编码信息包括码制及资源信息；根据二维码的编码信息，用与之相同的码制进行编码，生成与场景图像中的二维码码制一致的二维码正视图；同时解析所述资源信息，以获取二维码对应的虚拟信息；分别对二维码正视图的定位模组区域以及摄像模块捕获的场景图像中的二维码图像的定位模组区域进行角点检测，并分别按相同顺序对二者上提取的角点进行排序，使得二者上提取的角点--对应；根据所述二者上提取的对应角点的坐标值，计算单应性矩阵；根据单应性矩阵，在真实场景中二维码位置处或二维码的一定偏移位置处，渲染并输出显示所述与二维码对应的虚拟信息。优选的，当解析所述资源信息得到的是文本内容时，将文本内容作为纹理进行渲染；当解析所述资源信息得到的是资源URI，则访问该URI获取虚拟信息，并根据虚拟信息类型用预设方式进行加载。优选的，所述虚拟信息类型包括视频、图像、文本、3D模型中的一种或多种。优选的，所述真实场景图像中的二维码为常规QR 二维码、常规Data Matrix 二维码、定制QR 二维码、定制Data Matrix 二维码中的一种；其中，定制QR 二维码或定制DataMatrix 二维码中的资源信息包括资源标识符、资源类型、资源加载界面尺寸、渲染位置偏移度中的一种或多种。其中，对二维码正视图的定位模组区域以及摄像模块捕获的场景图像中的二维码图像的定位模组区域进行角点检测之前，还包括根据码制确定二维码正视图的定位模组区域以及摄像模块捕获的场景图像中的二维码图像的定位模组区域。相应的，本专利技术还提供了一种基于二维码的增强现实系统，包括摄像模块，用于捕获含有二维码的真实场景图像；二维码解码模块，用于扫描场景图像中的二维码，并对二维码进行解码，获取二维码的编码信息，所述编码信息包括码制、版本及资源信息；二维码编码模块，用于根据所述二维码解码模块解析出来的编码信息，用与之相同的码制进行编码，生成与场景图像中的二维码码制一致的二维码正视图；资源获取模块，用于解析所述编码信息中的资源信息，以获取二维码对应的虚拟信息；角点提取模块，用于对二维码正视图的定位模组区域以及摄像模块捕获的场景图像中的二维码图像的定位模组区域进行角点检测，并分别按相同顺序对二者上提取的角点进行排序，使得二者上提取的角点一一对应；单应性矩阵计算模块，用于根据角点提取模块所述提取的上述二者对应角点的坐标值，计算单应性矩阵；渲染显示模块，用于根据单应性矩阵，在真实场景中二维码位置处或二维码的一定偏移位置处，渲染并输出显示所述与二维码对应的虚拟信息。优选的，所述系统还包括定位模块，用于根据二维码解码模块解析出的码制确定二维码正视图的定位模组区域以及摄像模块捕获的场景图像中的二维码图像的定位模组区域。优选的，所述真实场景图像中的二维码为常规QR 二维码、常规Data Matrix 二维码、定制QR 二维码、定制Data Matrix 二维码中的一种；其中，定制QR 二维码或定制DataMatrix 二维码中的资源信息包括资源标识符、资源类型、资源加载界面尺寸、渲染位置偏移度中的一种或多种。优选的，当所述资源获取模块解析所述资源信息得到的是文本内容时，将文本内容作为纹理进行渲染；而当解析所述资源信息得到的是资源URI，则访问该URI获取虚拟信息，并根据虚拟信息类型用预设方式进行加载，所述虚拟信息类型包括视频、图像、文本、3D模型中的一种或多种。相应的，本专利技术还提供了一种移动终端，所述移动终端包括上述的基于二维码的增强现实系统。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果1、本专利技术直接将场景图像中的二维码解码与再编码，重新生成与场景图像中二维码一致的二维码正视图，由于同一码制生成的二维码定位模组区域相同，因此分别对二维码正视图的定位模组区域以及摄像模块捕获的场景图像中的二维码图像的定位模组区域进行角点检测，即可计算单应性矩阵，不需要数据库中存储二维码样本图像，对任意二维码均适用，打破了传统增强现实应用中，必须在数据库中预先存储对应样本图像才能进行跟踪匹配的局限性。2、本专利技术在计算单应性矩阵时，仅通过对定位模组区域进行角点检测，容错能力强，例如二维码再编码发生数据编码错误时，不影响单应性矩阵的计算，另外对二维码中间有小图标的情形也能适用。3、本专利技术由于不需要样本图像，因此避免了从远程服务器的查询与匹配步骤，能够减少因网络传输问题造成的系统响应延迟，节约用户的网络通信流量。4、本专利技术深度挖掘二维码作为信息入口的应用潜力，使二维码的相关信息、资源以更加生动的形式呈现给用户。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图图1为本专利技术实施例基于二维码的增强现实方法流程示意图；图2为根据图1方法进行虚拟信息叠加的过程及效果示意图；图3为QR 二维码与Data Matrix 二维码定位模组位置示意图；图4为QR 二维码与Data Matrix 二维码根据定位模组确定正方向示意图；图5为中间具有小图标的QR 二维码示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于二维码的增强现实方法，其特征在于,包括:摄像模块捕获含有二维码的真实场景图像；扫描场景图像中的二维码，并对二维码进行解码，获得二维码的编码信息，所述编码信息包括：码制及资源信息；根据二维码的编码信息，用与之相同的码制进行编码，生成与场景图像中的二维码码制一致的二维码正视图；同时解析所述资源信息，以获取二维码对应的虚拟信息；分别对二维码正视图的定位模组区域以及摄像模块捕获的场景图像中的二维码图像的定位模组区域进行角点检测，并分别按相同顺序对二者上提取的角点进行排序，使得二者上提取的角点一一对应；根据所述二者上提取的对应角点的坐标值，计算单应性矩阵；根据单应性矩阵，在真实场景中二维码位置处或二维码的一定偏移位置处，渲染并输出显示所述与二维码对应的虚拟信息。

【技术特征摘要】
1.ー种基于ニ维码的增强现实方法，其特征在干，包括 摄像模块捕获含有ニ维码的真实场景图像； 扫描场景图像中的ニ维码，并对ニ维码进行解码，获得ニ维码的编码信息，所述编码信息包括码制及资源信息； 根据ニ维码的编码信息，用与之相同的码制进行编码，生成与场景图像中的ニ维码码制一致的ニ维码正视图；同时解析所述资源信息，以获取ニ维码对应的虚拟信息； 分别对ニ维码正视图的定位模组区域以及摄像模块捕获的场景图像中的ニ维码图像的定位模组区域进行角点检测，井分别按相同顺序对二者上提取的角点进行排序，使得ニ者上提取的角点--对应； 根据所述二者上提取的对应角点的坐标值，计算单应性矩阵； 根据单应性矩阵，在真实场景中二维码位置处或ニ维码的一定偏移位置处，渲染并输出显示所述与ニ维码对应的虚拟信息。2.如权利要求1所述的方法，其特征在干 当解析所述资源信息得到的是文本内容时，将文本内容作为纹理进行渲染； 当解析所述资源信息得到的是资源URI，则访问该URI获取虚拟信息，井根据虚拟信息类型用预设方式进行加载。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述虚拟信息类型包括视频、图像、文本、3D模型中的ー种或多种。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于 所述真实场景图像中的ニ维码为常规QR ニ维码、常规Data Matrix ニ维码、定制QR ニ维码、定制Data Matrix ニ维码中的一种； 定制QR ニ维码或定制Data Matrix ニ维码中的资源信息包括资源标识符、资源类型、资源加载界面尺寸、渲染位置偏移度中的ー种或多种。5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述对ニ维码正视图的定位模组区域以及摄像模块捕获的场景图像中的ニ维码图像的定位模组区域进行角点检测之前，还包括 根据码制确定ニ维码正视图的定位模组区域以及摄像模块捕获的场景图像中的ニ维码图像的定位模组区域。6.一种基于ニ维码的增强现实系统，其特征在干，包括 摄像模块，用于捕获含有ニ维码的真...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳寅秋，李薪宇，宋海涛，
申请(专利权)人：成都理想境界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：