CN106373197B - 一种增强现实的方法及增强现实装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种增强现实的方法，包括：启动增强现实装置的摄像头拍摄现实环境的场景图像；根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征；将所述虚拟内容显示在所述现实环境中。相应地，本发明还提供一种增强现实装置。本发明提供的增强现实的方法及增强现实装置，使用摄像头捕抓现实环境的场景图像，根据现实环境的情况，调整虚拟内容的图像特征，比如显示颜色、位置、文字排布格式等，从而使虚拟内容显示得更清楚，更容易被用户看清。
Description
技术领域
本发明涉及增强现实技术领域，具体地，涉及一种增强现实的方法及增强现实装置。
背景技术
增强现实(Augmented Reality，简称AR)是指在真实世界的视野中通过计算机叠加上由计算机产生的感官输入。该感官输入包括声音，视频或图形等元素。这项技术能够增强人类对当前环境的感知。随着随身电子产品CPU运算能力的提升，预期增强现实的用途将会越来越广。
增强现实技术现已进入电子产品、汽车产品及航空器等技术领域。比如谷歌公司发布的一款可以上网冲浪、处理文字信息和电子邮件的眼镜，其利用光学发射透明原理，微型投影仪将计算机生成的虚拟内容(如图形、文字等)将图像映射到棱镜上，棱镜折射后在人体视网膜上聚焦，因此能在看到的现实场景上重叠虚拟内容。此外，增强现实技术应用比较成熟的还有抬头显示技术(Head Up Display，简称HUD)，目前普遍运用在航空器上的飞行辅助仪器和高端汽车产品，也是利用光学反射的原理将重要的驾驶相关资讯投射在一片玻璃上面。这片玻璃位於座舱前端，高度大致与驾驶员的眼睛成水平，投射的文字和影像调整在焦距无限远的距离上面，驾驶员往前方看的时候能够轻易的将外界的景象与HUD显示的资料融合在一起。
但是，现有技术中的增强现实产品显示的画面在某些现实环境下很难被用户发现或者看清晰。比如用户前方是一面白墙，显示内容还是白色为主的话，是很难被看清楚的。
发明内容
本发明的目的在于提出一种增强现实的方法及增强现实装置，其能根据现实环境对显示的虚拟内容进行调整，使虚拟内容更容易被用户看清。
为了实现上述目的，本发明提供一种增强现实的方法，一种增强现实的方法，其特征在于，包括：
启动增强现实装置的摄像头拍摄现实环境的场景图像；
根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征；
将所述虚拟内容显示在所述现实环境中。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明提供的增强现实的方法，使用摄像头捕抓现实环境的场景图像，根据现实环境的情况，调整虚拟内容的图像特征，比如显示颜色、位置、文字排布格式等，从而使虚拟内容显示得更清楚，更容易被用户看清。
在其中一个实施例中，所述根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征，包括:
根据所述场景图像的所有像素的颜色特征，将所述场景图像分割为多个局部图像；
比较所述多个局部图像的面积大小；
根据面积最大的局部图像的位置信息，配置所述虚拟内容在所述现实环境的显示位置。
在其中一个实施例中，将场景图像按颜色特征划分，因此划分出来的每个局部图像内部的像素颜色都比较接近，选择面积最大的局部图像，根据其在场景图像中的位置信息，配置虚拟内容在现实环境的显示位置，使显示虚拟内容的背景范围较大，且颜色较为单一纯净，方便用户看清虚拟内容。
进一步地，所述根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征，还包括：
根据面积最大的局部图像的形状，配置所述虚拟内容的文字排布格式；
根据面积最大的局部图像的所有像素的颜色特征，按照预设的特征值统计算法获得所述面积最大的局部图像的主要颜色；
查询预先配置的颜色映射关系，获得与所述主要颜色对应的对比颜色；
配置所述虚拟内容的文字显示颜色为所述对比颜色。
在进一步方案中，不仅根据场景图像调整虚拟内容的显示位置，还根据特征值统计算法，采用局部图像中的主要颜色的对比颜色作为虚拟内容的文字显示颜色，使文字内容更清晰，易于被用户发现。
在其中一个实施例中，所述根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征，包括：
根据所述场景图像的所有像素的颜色特征，按照预设的特征值统计算法获得所述场景图像的主要颜色；
查询预先配置的颜色映射关系，获得与所述主要颜色对应的对比颜色；
配置所述虚拟内容的文字显示颜色为所述对比颜色。
在其中一个实施例中，根据特征值统计算法，采用局部图像中的主要颜色的对比颜色作为虚拟内容的文字显示颜色，使文字内容更清晰，易于被用户发现，适用于现实环境的色彩比较单一的场合，
进一步地，所述增强现实装置为智能眼镜；所述启动增强现实装置的摄像头拍摄现实环境的场景图像，具体包括：
接收智能眼镜的重力传感器检测到的传感数据；
根据所述传感数据判断所述智能眼镜是否处于静止状态或加速度稳定的状态；其中，所述加速度稳定的状态为加速度波动范围小于预设阈值的状态；
在所述智能眼镜处于静止状态或加速度稳定的状态时，启动所述智能眼镜的摄像头拍摄所述智能眼镜前方的现实环境的场景图像；
在进一步方案中，在智能眼镜中加入重力传感器，以检测用户头部移动的状态，如果检测到相对稳定就在显示虚拟内容前触发虚拟内容的配置机制，使本发明提供的增强现实的方法在现实环境相对稳定的情况下才被触发，防止虚拟内容经常移位造成用户体验下降的问题。
相应地，本发明还提供一种增强现实装置，包括：
场景图像获取模块，用于启动增强现实装置的摄像头拍摄现实环境的场景图像；
图像特征配置模块，用于根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征；
显示模块，用于将所述虚拟内容显示在所述现实环境中。
在其中一个实施例中，所述图像特征配置模块包括:
图像分割单元，用于根据所述场景图像的所有像素的颜色特征，将所述场景图像分割为多个局部图像；
图像比较单元，用于比较所述多个局部图像的面积大小；
显示位置配置单元，用于根据面积最大的局部图像的位置信息，配置所述虚拟内容在所述现实环境的显示位置。
进一步地，所述图像特征配置模块还包括：
排布格式配置单元，用于根据面积最大的局部图像的形状，配置所述虚拟内容的文字排布格式；
颜色分析单元，用于根据面积最大的局部图像的所有像素的颜色特征，按照预设的特征值统计算法获得所述面积最大的局部图像的主要颜色；
对比颜色获取单元，用于查询预先配置的颜色映射关系，获得与所述主要颜色对应的对比颜色；
显示颜色配置单元，用于配置所述虚拟内容的文字显示颜色为所述对比颜色。
在另一个实施例中，所述图像特征配置模块包括：
颜色分析单元，用于根据所述场景图像的所有像素的颜色特征，按照预设的特征值统计算法获得所述场景图像的主要颜色；
对比颜色获取单元，用于查询预先配置的颜色映射关系，获得与所述主要颜色对应的对比颜色；
显示颜色配置单元，用于配置所述虚拟内容的文字显示颜色为所述对比颜色。
进一步地，所述增强现实装置为智能眼镜；所述场景图像获取模块包括：
传感单元，用于接收智能眼镜的重力传感器检测到的传感数据；
状态判断单元，用于根据所述传感数据判断所述智能眼镜是否处于静止状态或加速度稳定的状态；其中，所述加速度稳定的状态为加速度波动范围小于预设阈值的状态；
拍摄单元，用于在所述智能眼镜处于静止状态或加速度稳定的状态时，启动所述智能眼镜的摄像头拍摄所述智能眼镜前方的现实环境的场景图像。
附图说明
图1是本发明提供的增强现实的方法的实施例一的流程图；
图2是本发明提供的增强现实的方法的实施例一中配置虚拟内容的流程图；
图3是本发明提供的增强现实的方法的实施例二中配置虚拟内容的流程图；
图4是本发明提供的增强现实装置的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明提供的增强现实的方法的实施例一的流程图。所述增强现实的方法包括：
S11、启动增强现实装置的摄像头拍摄现实环境的场景图像；
S12、根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征；
S13、将所述虚拟内容显示在所述现实环境中。
本领域技术人员可知，图像特征包括颜色特征、纹理特征、形状特征、空间关系特征等。本发明提供的增强现实的方法，使用摄像头捕抓现实环境的场景图像，根据现实环境的情况，调整虚拟内容的图像特征，比如显示颜色、位置、大小等，从而使虚拟内容显示得更清楚，更容易被用户看清。
在本实施例中，增强现实装置为智能眼镜，步骤S11“启动增强现实装置的摄像头拍摄现实环境的场景图像”包括：
S111、接收智能眼镜的重力传感器检测到的传感数据；
S112、根据所述传感数据判断所述智能眼镜是否处于静止状态或加速度稳定的状态；其中，所述加速度稳定的状态为加速度波动范围小于预设阈值的状态；
S113、在所述智能眼镜处于静止状态或加速度稳定的状态时，启动所述智能眼镜的摄像头拍摄所述智能眼镜前方的现实环境的场景图像；
在进一步方案中，在智能眼镜中加入重力传感器，以检测用户头部移动的状态，如果检测到相对稳定就在显示虚拟内容前触发虚拟内容的配置机制，使本发明提供的增强现实的方法在现实环境相对稳定的情况下才被触发，防止虚拟内容经常变换颜色和移动位置等造成用户体验下降的问题。
需要说明的是，不仅智能眼镜，其他增强现实装置，比如抬头显示设备，也可以使用本实施例提供的增强现实的方法。将抬头显示设备安装在汽车时，汽车前方的景象为现实环境，HUD显示的资料为虚拟内容。当汽车开在公路上时，用户头部相对稳定，可以采用上述方法触发虚拟内容的配置机制，使虚拟内容显示更清晰。
参见图2，是本发明提供的增强现实的方法的实施例一中配置虚拟内容的流程图；在本实施例中，步骤S12“根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征”包括：
S121、根据所述场景图像的所有像素的颜色特征，将所述场景图像分割为多个局部图像；
S122、比较所述多个局部图像的面积大小；
S123、根据面积最大的局部图像的位置信息，配置所述虚拟内容在所述现实环境的显示位置。
步骤S121～S123，将场景图像按颜色特征划分，比如根据颜色特征使用边缘检测算法获得局部图像的边界，进而分割局部图像；设定种子像素，将种子像素周围领域中与种子像素有相同或相似性质的像素合并到种子像素所在的区域中进而分割图像。根据颜色特征划分出来的每个局部图像内部的像素颜色都比较接近，选择面积最大的局部图像，根据其在场景图像中的位置信息，配置虚拟内容在现实环境的显示位置，使显示虚拟内容的背景范围较大，且颜色较为单一纯净，方便用户看清虚拟内容。
进一步地，步骤S12“所述根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征”，还包括：
S124、根据面积最大的局部图像的形状，配置所述虚拟内容的文字排布格式；
S125、根据面积最大的局部图像的所有像素的颜色特征，按照预设的特征值统计算法获得所述面积最大的局部图像的主要颜色；
S126、查询预先配置的颜色映射关系，获得与所述主要颜色对应的对比颜色；
S127、配置所述虚拟内容的文字显示颜色为所述对比颜色。
在进一步方案中，不仅根据场景图像调整虚拟内容的文字排布格式，还根据特征值统计算法，采用局部图像中的主要颜色的对比颜色作为虚拟内容的文字显示颜色，比如当汽车开在沥青路上，由于前方的环境主要是路面的黑色，因此显示颜色应偏向暖色系，而开在水泥路上，前方的环境主要是灰色，则显示颜色应偏向冷色系，使文字内容更清晰，易于被用户发现。特征值统计算法可以是统计图像RGB值的分布，取RGB值的平均值或中值为主要颜色，也可以是计算所有像素的灰度分布，以占有最多像素的灰度值为主要颜色的灰度值。预先配置的颜色关系可以是存储了多种颜色以及与每一种颜色对应的对比颜色的列表，也可以是主要颜色和对比颜色的函数关系式，由于根据特征值统计算法获得图像的主要颜色、定义对比颜色都属于本领域技术人员常用的技术手段，因此具体可由本领域技术人员根据实际情况的要求配置。
本发明还提供增强现实的方法的实施例二。参见图3，是本发明提供的增强现实的方法的实施例二中配置虚拟内容的流程图；本实施例提供的增强现实与实施例一的不同之处在于，步骤S12“述根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征”，包括：
S221、根据所述场景图像的所有像素的颜色特征，按照预设的特征值统计算法获得所述场景图像的主要颜色；
S222、查询预先配置的颜色映射关系，获得与所述主要颜色对应的对比颜色；
S223、配置所述虚拟内容的文字显示颜色为所述对比颜色。
在本实施例中，根据特征值统计算法，采用局部图像中的主要颜色的对比颜色作为虚拟内容的文字显示颜色，使文字内容更清晰，易于被用户发现，适用于现实环境的色彩比较单一的场合，
相应地，本发明还提供一种增强现实装置，参见图4，是本发明提供的增强现实装置的结构框图，包括：
场景图像获取模块11，用于启动增强现实装置的摄像头拍摄现实环境的场景图像；
图像特征配置模块12，用于根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征；
显示模块13，用于将所述虚拟内容显示在所述现实环境中。
在其中一个实施例中，所述图像特征配置模块12包括:
图像分割单元，用于根据所述场景图像的所有像素的颜色特征，将所述场景图像分割为多个局部图像；
图像比较单元，用于比较所述多个局部图像的面积大小；
显示位置配置单元，用于根据面积最大的局部图像的位置信息，配置所述虚拟内容在所述现实环境的显示位置。
进一步地，所述图像特征配置模块12还包括：
排布格式配置单元，用于根据面积最大的局部图像的形状，配置所述虚拟内容的文字排布格式；
颜色分析单元，用于根据面积最大的局部图像的所有像素的颜色特征，按照预设的特征值统计算法获得所述面积最大的局部图像的主要颜色；
对比颜色获取单元，用于查询预先配置的颜色映射关系，获得与所述主要颜色对应的对比颜色；
显示颜色配置单元，用于配置所述虚拟内容的文字显示颜色为所述对比颜色。
在另一个实施例中，所述图像特征配置模块12，包括：
颜色分析单元，用于根据所述场景图像的所有像素的颜色特征，按照预设的特征值统计算法获得所述场景图像的主要颜色；
对比颜色获取单元，用于查询预先配置的颜色映射关系，获得与所述主要颜色对应的对比颜色；
显示颜色配置单元，用于配置所述虚拟内容的文字显示颜色为所述对比颜色。
进一步地，所述增强现实装置为智能眼镜；所述场景图像获取模块11包括：
传感单元，用于接收智能眼镜的重力传感器检测到的传感数据；
状态判断单元，用于根据所述传感数据判断所述智能眼镜是否处于静止状态或加速度稳定的状态；其中，所述加速度稳定的状态为加速度波动范围小于预设阈值的状态；
拍摄单元，用于在所述智能眼镜处于静止状态或加速度稳定的状态时，启动所述智能眼镜的摄像头拍摄所述智能眼镜前方的现实环境的场景图像。
本发明提供的增强现实的方法及增强现实装置，使用摄像头捕抓现实环境的场景图像，根据现实环境的情况，调整虚拟内容的图像特征，比如显示颜色、位置、文字排布格式等，从而使虚拟内容显示得更清楚，更容易被用户看清。
以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种增强现实的方法，其特征在于，包括：
启动增强现实装置的摄像头拍摄现实环境的场景图像；其中，所述增强现实装置为智能眼镜或抬头显示设备；
根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征；
将所述虚拟内容显示在所述现实环境中；
其中，所述根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征，包括：
根据所述场景图像的所有像素的颜色特征，将所述场景图像分割为多个局部图像；
比较所述多个局部图像的面积大小；
根据面积最大的局部图像的位置信息，配置所述虚拟内容在所述现实环境的显示位置；
根据面积最大的局部图像的形状，配置所述虚拟内容的文字排布格式；
根据面积最大的局部图像的所有像素的颜色特征，按照预设的特征值统计算法获得所述面积最大的局部图像的主要颜色；
查询预先配置的颜色映射关系，获得与所述主要颜色对应的对比颜色；
配置所述虚拟内容的文字显示颜色为所述对比颜色。
2.一种增强现实的方法，其特征在于，
启动增强现实装置的摄像头拍摄现实环境的场景图像；其中，所述增强现实装置为智能眼镜或抬头显示设备；
根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征；
将所述虚拟内容显示在所述现实环境中；
其中，所述根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征，包括：
根据所述场景图像的所有像素的颜色特征，将所述场景图像分割为多个局部图像；
比较所述多个局部图像的面积大小；
根据面积最大的局部图像的位置信息，配置所述虚拟内容在所述现实环境的显示位置；
根据所述场景图像的所有像素的颜色特征，按照预设的特征值统计算法获得所述场景图像的主要颜色；
查询预先配置的颜色映射关系，获得与所述主要颜色对应的对比颜色；
配置所述虚拟内容的文字显示颜色为所述对比颜色。
3.一种增强现实的方法，其特征在于，
启动增强现实装置的摄像头拍摄现实环境的场景图像；
根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征；
将所述虚拟内容显示在所述现实环境中；
其中，所述增强现实装置为智能眼镜或抬头显示设备；所述启动增强现实装置的摄像头拍摄现实环境的场景图像，具体包括：
接收智能眼镜的重力传感器检测到的传感数据；
根据所述传感数据判断所述智能眼镜是否处于静止状态或加速度稳定的状态；其中，所述加速度稳定的状态为加速度波动范围小于预设阈值的状态；
在所述智能眼镜处于静止状态或加速度稳定的状态时，启动所述智能眼镜的摄像头拍摄所述智能眼镜前方的现实环境的场景图像；
所述根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征，包括：
根据所述场景图像的所有像素的颜色特征，将所述场景图像分割为多个局部图像；
比较所述多个局部图像的面积大小；
根据面积最大的局部图像的位置信息，配置所述虚拟内容在所述现实环境的显示位置。
4.一种增强现实装置，其特征在于，包括：
场景图像获取模块，用于启动增强现实装置的摄像头拍摄现实环境的场景图像；其中，所述增强现实装置为智能眼镜或抬头显示设备；
图像特征配置模块，用于根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征；
显示模块，用于将所述虚拟内容显示在所述现实环境中；
其中，所述图像特征配置模块包括:
图像分割单元，用于根据所述场景图像的所有像素的颜色特征，将所述场景图像分割为多个局部图像；
图像比较单元，用于比较所述多个局部图像的面积大小；
显示位置配置单元，用于根据面积最大的局部图像的位置信息，配置所述虚拟内容在所述现实环境的显示位置；
排布格式配置单元，用于根据面积最大的局部图像的形状，配置所述虚拟内容的文字排布格式；
颜色分析单元，用于根据面积最大的局部图像的所有像素的颜色特征，按照预设的特征值统计算法获得所述面积最大的局部图像的主要颜色；
对比颜色获取单元，用于查询预先配置的颜色映射关系，获得与所述主要颜色对应的对比颜色；
显示颜色配置单元，用于配置所述虚拟内容的文字显示颜色为所述对比颜色。
5.一种增强现实装置，其特征在于，包括：
场景图像获取模块，用于启动增强现实装置的摄像头拍摄现实环境的场景图像；其中，所述增强现实装置为智能眼镜或抬头显示设备；
图像特征配置模块，用于根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征；
显示模块，用于将所述虚拟内容显示在所述现实环境中；
其中，所述图像特征配置模块包括：
图像分割单元，用于根据所述场景图像的所有像素的颜色特征，将所述场景图像分割为多个局部图像；
图像比较单元，用于比较所述多个局部图像的面积大小；
显示位置配置单元，用于根据面积最大的局部图像的位置信息，配置所述虚拟内容在所述现实环境的显示位置；
颜色分析单元，用于根据所述场景图像的所有像素的颜色特征，按照预设的特征值统计算法获得所述场景图像的主要颜色；
对比颜色获取单元，用于查询预先配置的颜色映射关系，获得与所述主要颜色对应的对比颜色；
显示颜色配置单元，用于配置所述虚拟内容的文字显示颜色为所述对比颜色。
6.一种增强现实装置，其特征在于，包括：
场景图像获取模块，用于启动增强现实装置的摄像头拍摄现实环境的场景图像；
图像特征配置模块，用于根据所述场景图像，配置待显示的虚拟内容的图像特征；
显示模块，用于将所述虚拟内容显示在所述现实环境中；
其中，所述增强现实装置为智能眼镜或抬头显示设备；所述场景图像获取模块包括：
传感单元，用于接收智能眼镜的重力传感器检测到的传感数据；
状态判断单元，用于根据所述传感数据判断所述智能眼镜是否处于静止状态或加速度稳定的状态；其中，所述加速度稳定的状态为加速度波动范围小于预设阈值的状态；
拍摄单元，用于在所述智能眼镜处于静止状态或加速度稳定的状态时，启动所述智能眼镜的摄像头拍摄所述智能眼镜前方的现实环境的场景图像；
所述图像特征配置模块包括：
图像分割单元，用于根据所述场景图像的所有像素的颜色特征，将所述场景图像分割为多个局部图像；
图像比较单元，用于比较所述多个局部图像的面积大小；
显示位置配置单元，用于根据面积最大的局部图像的位置信息，配置所述虚拟内容在所述现实环境的显示位置。
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