CN104580300A - 基于云端运算的图形与实景识别的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于云端运算的图形与实景识别的方法和系统。本发明通过带有图像获取和卫星定位功能的智能移动终端将获取的图像和位置信息传给云端服务器，云端服务器根据收到的图像信息和位置信息获取所收到的图像的关联信息，并将此关联信息发给智能移动终端，智能移动终端将图像和关联信息进行叠加或替代，从而完成信息传递。

Description

基于云端运算的图形与实景识别的方法和系统

技术领域

本发明涉及信息技术和无线通信技术领域，尤其涉及一种基于云端运算的图形与实景识别的方法和系统。

背景技术

随着包括智能手机、平板电脑的智能移动终端的快速发展，为使用有码扫描智能信息码以获取信息的技术提供了足够的硬件支持，例如针对具有代表意义的二维码，人们通过使用智能移动终端进行有码扫描，能够获得当前场景中的相关信息，如对某一广告上的二维码进行扫描，手机上就能够显示所述广告的内容。

但是对于更复杂的图形和环境中的实景却没有进行扫描互动的有效、便捷的方法，具体而言，通过手机扫描一定的二维码或简单的图像，可以获得相应的信息，而对于复杂的图像信息，现有的技术传输比较慢，且没有有效的分析处理手段，不能够实现与云端服务的即时推送，无法从网络或云端获取相应图像的服务信息。

发明内容

本发明提供了一种图形和实景识别的方法，基于该图形与实景识别方法进行信息推送和搜索，从而，实现信息的精确并快速的信息传递并与实景叠加。

本发明提供了一种基于云端运算的图形与实景识别的方法，其特征在于，所述方法包括：

智能移动终端使用内置的摄像单元捕获所述智能移动终端当前所在场景的图像信息，同时，所述智能移动终端使用内置的定位单元获取所述智能移动终端当前所在场景的位置信息；

所述智能移动终端将所述图像信息和所述位置信息发送给云端服务器；

所述云端服务器接收所述图像信息和所述位置信息，并根据所述智能移动终端向向一个数据库发出关联请求；

所述云端服务器匹配符合来自智能移动终端关联请求的相关信息，将符合所述关联请求的相关信息与所述智能移动终端关联；

所述云端服务器将所述相关信息发送给所述智能移动终端；

所述智能移动终端将所述图像信息与所述补充后的相关信息进行叠加和替换处理，并显示处理后的图像内容。

其中，所述智能移动终端是智能手机或平板电脑。

其中，所述智能移动终端内置的定位单元是GPS卫星定位器、无线网络基站定位器或移动通讯基站定位器，所述智能移动终端内置的摄像单元是摄像头或照相机。

本发明提供了一种基于云端运算的图形与实景识别的系统，其特征在于，所述系统包括：

智能移动终端和云端服务器；

在所述智能移动终端中包括

摄像单元，用于捕获所述智能移动终端当前所在场景的图像信息；

定位单元，用于获取所述智能移动终端当前所在场景的位置信息；

发送图像和位置信息的单元，连接所述摄像单元和所述定位单元，用于将所述图像信息和所述位置信息转发给云端服务器；

叠加单元，用于将云端服务器发来的相关信息与原图像进行叠加，形成信息传输；

在所述云端服务器中包括

图像和位置信息接收单元，用于云端服务器接收智能移动终端发来的图像和位置信息；

相关信息匹配单元，用于云端服务器根据智能移动终端发来的图像和位置搜索相关联的信息；

相关信息发送单元，用于云端服务器将搜索到的相关信息发送到智能移动终端。

其中，所述智能移动终端是智能手机或平板电脑。

其中，所述智能移动终端内置的定位单元是GPS卫星定位器、无线网络基站定位器或移动通讯基站定位器，所述智能移动终端内置的摄像单元是摄像头或照相机。

其中，所述云端服务器是进行云计算与云存储查询的服务器。

本发明的技术方案包括以下步骤：

云端数据库的建立：数据库由图片和实景矩阵信息，相匹配的关联信息组成；

智能移动终端将获取的图像和位置信息传给云端服务器。智能终端将获取的图像和位置信息转化为矩阵信息，并传送给云端服务器，这样做是为了提高传送速度，减少数据传送量。相比较于此前的图像识别技术是将整张图片，本技术传送速度快，数据量小，且准确率高。

云端服务器根据收到的矩阵信息搜索相匹配的关联信息(视频，音频，图片，网站链接，文字，3D图像等)。矩阵搜索相对于二维码和图像识别，具有速度快和准确性高的优势。

云端服务器将匹配到的相关联信息发送到智能终端。

智能移动终端将收到相关联信息和原真实背景(即原图像和位置信息)进行叠加，从而完成信息接收。

本发明还提供了一种智能移动终端，其包括：

获取图像和位置信息的单元；

发送图像和位置信息的单元；

接收相关信息的单元；

叠加单元，用于将云端服务器发来的相关信息与原背景图像进行叠加，形成信息传输。

本发明还提供了一种云端服务器，其包括：

图像和位置信息接收单元，用于云端服务器接收智能移动终端发来的图像和位置；

相关信息匹配单元，用于云端服务器根据智能移动终端发来的图像和位置搜索相关联的信息；

相关信息发送单元，用于云端服务器将搜索到的相关信息发送到智能移动终端。

本发明通过智能移动终端将拍摄或扫描获取的图像和位置信息传给云端服务器，云端服务器接收该图像和位置信息并搜索对应的相关信息，之后云端服务器将搜索到的相关信息发送给智能移动终端，智能移动终端将原背景图像和接收到的相关信息进行叠加或替代，从而实现图形和实景识别的信息传递。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的基于云端运算的图形与实景识别的方法的工作流程图；

图2为根据本发明实施方案示出的基于云端运算的图形与实景识别系统的结构方框图；

图3为根据本发明实施方案示出基于云端运算的图形与实景识别的方法的实施示例图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于云端运算的图形与实景识别的方法和系统的实施方案进行详细说明。

图1为根据本发明实施方案示出的基于云端运算的图形与实景识别的方法的工作流程图。

以下对本发明提供的实现图形和实景识别的信息传播的具体实施进行介绍，如图1所示，本发明的施例包括以下步骤：

步骤1：智能移动终端将获取的当前图像和确定的当前位置信息并发送给云端服务器。这里，智能移动终端可以是智能手机或平板电脑等。智能移动终端可以使用内置的摄像头或照相机获取图像信息。位置信息可以使用智能移动终端内置的卫星定位(GPS)，无线网络(WIFI)基站定位，或移动通讯基站定位方式获取。另外，定位设备可为GPS卫星定位器、格洛纳斯卫星定位器、伽利略卫星定位器或北斗卫星卫星定位器

结合以上多种定位方式可以获得更准确的位置信息，以使云端服务器更准确的搜索相关信息。

智能移动终端将获取的图像和位置信息传给云端服务器。智能终端将获取的图像和位置信息转化为矩阵信息，并传送给云端服务器，这样做是为了提高传送速度，减少数据传送量。相比较于此前的图像识别技术是将整张图片，本技术传送速度快，数据量小，且准确率高。

本发明的矩阵的生成方法：

矩阵的生成是基于对图形拐点的量化。传统的图像识别不使用矩阵对图形拐点进行量化，因此识别速度慢且识别率低。矩阵首先将所有拐点信息生成矩阵中的行。X，Y，Z分别为三维各维度上的向量长度。a，b，c为三维各维度上的向量夹角。拐点量是图形复杂程度而定。图形越复杂拐点数量越多。图像中所有拐点(1号拐点至n号)信息生成的行组成矩阵如下。

$\left\{\begin{array}{c}{X}_1,Y_1,Z_1,a_1,b_1,c_1\\ X_2,Y_2,Z_2,a_2,b_2,c_2\\ ......\\ X_n,Y_n,Z_n,a_n,b_n,c_n\end{array}\right\}$

步骤2：云端服务器根据接收到的图像和位置信息搜索相关信息并将搜索到的相关信息发送给智能移动终端。这里，云端服务器向一个数据库发出关联请求，云端服务器匹配符合来自智能移动终端关联请求的相关信息，云端服务器根据收到的相关信息将智能移动终端和发出请求进行关联。同时，云端服务器根据收到的位置信息获取相关信息，云端服务器根据收到的位置信息通过云计算与云存储查询相关信息，进而得到更精确地相关信息。所述云端服务器是具有云计算与云存储查询的大型服务器。这里，云端服务器还可以将收到的图像和位置信息、以及获取的相关信息进行存储，这样不仅可以提高智能移动终端调用相关信息的速度，而且可以避免智能移动终端存储过大的数据量，从而减少网络和存储资源的浪费。云端服务器包括：图像和位置信息接收单元，相关信息获取单元，相关信息发送单元，图像和位置信息、以及获取的相关信息存储单元。图像和位置信息接收单元用于接收来自智能移动终端的图像和位置信息。相关信息获取单元用于通过云计算搜索相关信息。相关信息发送单元用于将搜索到的相关信息发送给智能移动终端。图像和位置信息、以及获取的相关信息存储单元用于将收到的图像和位置信息、以及获取的相关信息进行存储。相关信息可以包括视频，音频，图片，文字，网站链接，3D图像等。

本发明的矩阵的匹配方法：

矩阵在进行匹配时，首先对矩阵的长度进行匹配。矩阵匹配是分别对矩阵中每一项所对应的字符串片段进行匹配。如果两个矩阵中的字符串片段不相同，则不调用匹配信息。如果两个矩阵中的字符串片段相同，则进行调用匹配信息。

此外，矩阵同时生成GPS和基站定位提供的位置信息作为矫正数据添加到矩阵中的最末行。矩阵匹配过程是对矩阵的逐行按序比较，如果两个矩阵完全相同则调用匹配信息。如果矩阵中的行列出现不匹配则结束匹配比较。如果以上匹配过程无法发现相匹配的信息则调用矩阵中的位置信息进行二次匹配。二次匹配获得的结果发送到智能终端。例如以下矩阵，X，Y，Z分别为三维各维度上的向量长度。a，b，c为三维各维度上的向量夹角。末行中的D，E，F分别为GPS或基站定位提供经度，纬度，和高度信息。

$\left\{\begin{array}{c}{X}_1,Y_1,Z_1,a_1,b_1,c_1\\ X_2,Y_2,Z_2,a_2,b_2,c_2\\ ......\\ X_n,Y_n,Z_n,a_n,b_n,c_n\\ D,E,F\end{array}\right\}$

步骤3：智能移动终端接收相关信息。云端服务器根据收到的位置信息获取的相关信息可以作为根据收到的图像信息获取的相关信息的补充。从而使智能移动终端获得的信息具有更好的精确性。

步骤4：智能移动终端将原图像信息与接收到的相关信息(包括视频，音频，图片，文字，网站链接，3D图像等)进行叠加，从而实现信息传递。上述智能移动终端还包括：图像和位置信息的发送单元，图像和位置信息的接收单元，以及相关信息的叠加和替代单元。图像和位置信息的发送单元用于将获取的当前图像和位置信息传送给云端服务器。图像和位置信息的接收单元用于接收来自云端服务器的相关信息。叠加单元，用于将来自图像和云端服务器相关信息与原图像背景进行叠加或替代，从而完成信息传递。

图2为根据本发明实施方案示出的基于云端运算的图形与实景识别系统的结构方框图，所述系统包括智能移动终端和云端服务器，智能移动终端与云端服务器进行双向数据交流，所述云端服务器通过服务器通过搜索，获取数据库中的匹配信息中的数据。

图3为根据本发明实施方案示出的基于云端运算的图形与实景识别方法的实物演示图，在图3的实物演示环境中，智能移动终端为智能手机，云端服务器和与云端服务器相关联的数据信息，智能移动终端所处的当前场景为埃菲尔铁塔，智能手机将埃菲尔铁塔的图像和位置发送给云端服务器，云端服务器接收到埃菲尔铁塔的图像和位置后，在数据库中上进行云查询，获得与埃菲尔铁塔相关的相关信息，所述相关信息包括视频、音频、图片、文字、网站链接或3D图像，并将所述相关信息返回给智能手机，在智能手机上将埃菲尔铁塔的图像与所述相关信息进行叠加和替换处理，并将叠加和替换处理后的图像内容显示在智能手机上，供智能手机用户参考和使用。

为了有效的解析图片和实景并推送信息，本发明通过云计算来提高解析的准确性和速度。本发明与现有技术相比较，具体如下表所示。本发明所提供的方法的响应速度和准确率分别为0.061秒和99.99997％，远高于图像识别的20秒和62％与二维码的0.3秒和99.9％；本发明可以提供同时提供多种信息。如三维影像(视频，音频，图片，文字，网站链接，3D图像等)；可以实现实景扫描(如街景)，扫描后所获得信息或图像不仅可以覆盖所扫描的真实背景而且也可以与原真实背景叠加。并且扫描不受距离

和方位限制。本技术无需放置任何信息码，因此不受空间限制也不破坏视觉景观。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种基于云端运算的图形与实景识别的方法，其特征在于，所述方法包括：

智能移动终端使用内置的摄像单元捕获所述智能移动终端当前所在场景的图像信息，同时，所述智能移动终端使用内置的定位单元获取所述智能移动终端当前所在场景的位置信息；

所述智能移动终端将所述图像信息和所述位置信息发送给云端服务器；

所述云端服务器接收所述图像信息和所述位置信息，并根据所述智能移动终端向向一个数据库发出关联请求；

所述云端服务器匹配符合来自智能移动终端关联请求的相关信息，将符合所述关联请求的相关信息与所述智能移动终端关联；

所述云端服务器将所述相关信息发送给所述智能移动终端；

所述智能移动终端将所述图像信息与所述补充后的相关信息进行叠加和替换处理，并显示处理后的图像内容。

2.如权利要求1所述的基于云端运算的图形与实景识别的方法，其特征在于：

所述智能移动终端是智能手机或平板电脑。

3.如权利要求1所述的基于云端运算的图形与实景识别的方法，其特征在于：

所述智能移动终端内置的定位单元是GPS卫星定位器、无线网络基站定位器或移动通讯基站定位器，所述智能移动终端内置的摄像单元是摄像头或照相机。

4.一种基于云端运算的图形与实景识别的系统，其特征在于，所述系统包括：

智能移动终端和云端服务器；

在所述智能移动终端中包括

摄像单元，用于捕获所述智能移动终端当前所在场景的图像信息；

定位单元，用于获取所述智能移动终端当前所在场景的位置信息；

发送图像和位置信息的单元，连接所述摄像单元和所述定位单元，用于将所述图像信息和所述位置信息转发给云端服务器；

叠加单元，用于将云端服务器发来的相关信息与原图像进行叠加，形成信息传输；

在所述云端服务器中包括

图像和位置信息接收单元，用于云端服务器接收智能移动终端发来的图像和位置信息；

相关信息匹配单元，用于云端服务器根据智能移动终端发来的图像和位置搜索相关联的信息；

相关信息发送单元，用于云端服务器将搜索到的相关信息发送到智能移动终端。

5.如权利要求4所述的基于云端运算的图形与实景识别的系统，其特征在于：

所述智能移动终端是智能手机或平板电脑。

6.如权利要求4所述的基于云端运算的图形与实景识别的系统，其特征在于：

所述智能移动终端内置的定位单元是GPS卫星定位器、无线网络基站定位器或移动通讯基站定位器，所述智能移动终端内置的摄像单元是摄像头或照相机。

7.如权利要求4所述的基于云端运算的图形与实景识别的系统，其特征在于：

所述云端服务器是进行云计算与云存储查询的服务器。