CN107332977B - 增强现实的方法及增强现实设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种增强现实的方法及增强现实设备，所述设备包括：智能手机、手机拍摄配件；所述手机拍摄配件包括两个间隔预设距离的摄像装置，所述两个间隔预设距离的摄像装置用于同步拍摄第一原始视频和第二原始视频；所述手机拍摄配件分别对拍摄的第一原始视频和第二原始视频进行第一处理并通过预设通信方式将处理后的视频传输至所述智能手机；所述智能手机对所接收到的视频进行第二处理，得到虚拟现实视频。本申请的技术方案通过手机拍摄配件和智能手机对采集的视频生成增强现实视频，提高增强现实视频的用户观看体验和用户互动体验，并且降低了增强现实设备的成本，有利于增强现实设备的大批量生产和应用推广。

Description

增强现实的方法及增强现实设备
技术领域
本申请涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及一种增强现实的方法及增强现实设备。
背景技术
增强现实(Augmented Reality，简称为AR)技术关注于将真实世界和计算机产生的数据进行合并，实现计算机图形对象实时混入真实镜头中，以向终端用户显示。现有技术中，增强现实视频的拍摄设备昂贵，而且拍摄设备太重导致拍摄的移动性较差，给增强现实设备技术的应用发展带来了很大的局限性；此外，增强现实视频的用户观看体验差，从视频采集到用户观看视频内容的时延长，观看者很难与所观看的内容进行实时互动，因此现有技术下的增强显示方法的应用推广难度大。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种新的技术方案，可以降低增强现实设备的成本，提高增强现实视频的用户观看体验和用户互动体验。
为实现上述目的，本申请提供技术方案如下：
根据本申请的第一方面，提出了一种增强现实设备，包括：
所述设备包括：智能手机、手机拍摄配件；
所述手机拍摄配件包括两个间隔预设距离的摄像装置，所述两个间隔预设距离的摄像装置用于同步拍摄第一原始视频和第二原始视频；
所述手机拍摄配件分别对拍摄的第一原始视频和第二原始视频进行第一处理并通过预设通信方式将处理后的视频传输至所述智能手机；
所述智能手机对所接收到的视频进行第二处理，得到虚拟现实视频。
根据本申请的第二方面，提出了一种增强现实的方法，用于第一方面所述的增强现实设备，包括：
通过手机拍摄配件的两个摄像装置同步采集两路视频，得到第一原始视频和第二原始视频；
通过所述手机拍摄配件分别对所述第一原始视频和所述第二原始视频进行第一处理，并且将处理后的视频传输至智能手机；
通过所述智能手机对所述接收到的视频进行第二处理，得到虚拟现实视频。
由以上技术方案可见，本申请可以通过手机拍摄配件采集视频，通过手机拍摄配件和智能手机对采集的视频生成增强现实视频，并且通过在智能手机上连接虚拟现实眼镜还可以实现增强现实视频的边拍摄边观看，提高增强现实视频的用户观看体验和用户互动体验，并且降低了增强现实设备的成本，有利于增强现实设备的大批量生产和应用推广。
附图说明
图1A为本发明提供的增强现实设备的设备结构示意图一；
图1B为本发明提供的增强现实设备的设备结构示意图二；
图1C为本发明提供的增强现实设备的手机拍摄配件形态示意图；
图1D为本发明提供的增强现实设备的手机拍摄配件和手机的组合形态示意图；
图1E为本发明提供的增强现实设备的手机拍摄配件、手机和虚拟现实眼镜的组合形态示意图；
图2为本发明的一示例性实施例提供的增强现实的方法的流程示意图；
图3A为本发明的又一示例性实施例提供的增强现实的方法的流程示意图；
图3B为图3A所示实施例的一种示例性流程图；
图4A为本发明的另一示例性实施例提供的增强现实的方法的流程示意图；
图4B为图4A所示实施例的一种示例性流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
图1A为本发明提供的增强现实设备的设备结构示意图一，图1B为本发明提供的增强现实设备的设备结构示意图二，图1C为本发明提供的增强现实设备的手机拍摄配件形态示意图，图1D为本发明提供的增强现实设备的手机拍摄配件和手机的组合形态示意图，图1E为本发明提供的增强现实设备的手机拍摄配件、手机和虚拟现实眼镜的组合形态示意图；其中，如图1A所示，增强现实设备可以包括智能手机11和手机拍摄配件12，其中，智能手机11与手机拍摄配件12可以通过预设通信方式进行数据传输。
在一实施例中，预设通信方式可以为手机的标准数据传输接口，例如闪电数据线，以及安卓手机的通用串行总线(Universal Serial Bus，简称为USB)接口；在又一实施例中，预设通信方式可以为短距离无线通信，例如：无线网(WIreless-FIdelity，简称为WIFI)连接，蓝牙连接等。
在一实施例中，手机拍摄配件12中可以包括两个间隔预设距离的摄像装置，例如，两个间隔预设距离，如N厘米的广角摄像头或者鱼眼摄像头。
在一实施例中，手机拍摄配件12中可选用高精度的晶体振荡器为视频拍摄的控制时钟，并且设计统一的钟控给两个摄像装置发统一的拍摄快门信号，以实现两路视频的同步拍摄。
在一实施例中，手机拍摄配件12和智能手机11结合实现球面映射、图像渲染、混合虚拟、视频显示等操作。例如，在手机拍摄配件12的处理能力比较弱，例如手机拍摄配件的CPU比较低端时，可以只执行降采样和视频编码的操作，而由智能手机11执行视频解码、球面映射、图像渲染、混合虚拟、视频显示等操作；而在手机拍摄配件12的处理能力比较强，例如手机拍摄配件的CPU比较中端时，可以执行降采样、球面映射和视频编码的操作，而由智能手机11执行视频解码、图像渲染、混合虚拟、视频显示等操作；而在手机拍摄配件12的处理能力很强，例如手机拍摄配件的CPU比较高端时，可以执行降采样、球面映射、图像渲染和视频编码的操作，而由智能手机11执行视频解码、混合虚拟、视频显示等操作。
在一实施例中，本申请中可采用现有技术的方案对采集的原始视频进行的球面映射、图像渲染、混合虚拟等处理，这里不对具体处理方案进行描述。
在一实施例中，手机拍摄配件12还可以配置有红外发光二极管121，用于识别用户的肢体动作。
在一实施例中，如图1B所示，本申请提供的增强现实设备还可以包括虚拟现实眼镜13和/或红外识别手套14。
在一实施例中，虚拟现实眼镜13用于将智能手机生成的虚拟现实视频中的两路视频连续交替显示给用户，具体可参见现有技术，这里不详述。
在一示例性实施例中，如图1C和1D所示，手机拍摄配件12可以内置于手机保护壳中，或者以一种类似于手机外壳的形式呈现，图1C显示了手机拍摄配件12在各个方向的视图，从图中可以确定手机拍摄配件12的结构小巧，重量小，移动性强；图1D显示了手机拍摄配件12和手机11的组合，手机拍摄配件12可以以一种手机外壳的形式与手机11进行组合。
在一示例性实施例中，如图1E所示，为手机拍摄配件11、手机12和虚拟现实眼镜的组合形态示意图，虚拟现实眼镜13可以为一个简易虚拟现实眼镜，佩戴虚拟现实眼镜的用户可以边拍摄边观看所拍摄的虚拟现实视频，并且在手机拍摄配件12包括红外发光二极管时，还可以实现用户与所观看的内容实现实时互动。
本实施例中，本申请可以通过手机拍摄配件采集视频，通过手机拍摄配件和智能手机对采集的视频生成增强现实视频，并且通过在智能手机上连接虚拟现实眼镜还可以实现增强现实视频的边拍摄边观看，提高增强现实视频的用户观看体验和用户互动体验，并且降低了增强现实设备的成本，有利于增强现实设备的大批量生产和应用推广。
图2为本发明的一示例性实施例提供的增强现实的方法的流程示意图；本实施例提供的方法可应用于图1A-图1B所示的增强现实设备，如图2所示，包括如下步骤：
步骤201，通过手机拍摄配件的两个摄像装置同步采集两路视频，得到第一原始视频和第二原始视频。
在一实施例中，手机拍摄配件中可选用高精度的晶体振荡器为视频拍摄的控制时钟，并且设计统一的钟控给两个摄像装置发统一的拍摄快门信号，以实现两路视频的同步拍摄。
步骤202，通过手机拍摄配件分别对第一原始视频和第二原始视频进行第一处理，并且将处理后的视频传输至智能手机。
在一实施例中，手机拍摄配件可通过预设通信方式将处理后的视频传输值智能手机。在一实施例中，预设通信方式可以为手机的标准数据传输接口，例如闪电数据线，以及安卓手机的通用串行总线(Universal Serial Bus，简称为USB)接口；在又一实施例中，预设通信方式可以为短距离无线通信，例如：无线网(WIreless-FIdelity，简称为WIFI)连接，蓝牙连接等。
步骤203，通过智能手机对接收到的视频进行第二处理，得到虚拟现实视频。
在一实施例中，在步骤202和步骤203中，第一处理和第二处理为对采集的视频进行的一系列视频/图像处理，包括降采样、球面映射、图像渲染、混合虚拟等，第一处理和第二处理的目的是将采集的原始视频处理为虚拟现实视频。例如，在手机拍摄配件12的处理能力比较弱，例如手机拍摄配件的CPU比较低端时，第一处理可以只包括降采样和视频编码的操作，而第二处理包括视频解码、球面映射、图像渲染、混合虚拟、视频显示等操作；而在手机拍摄配件的处理能力比较强，例如手机拍摄配件的CPU比较中端时，第一处理可以包括降采样、球面映射和视频编码的操作，第二处理可以包括视频解码、图像渲染、混合虚拟、视频显示等操作；而在手机拍摄配件12的处理能力很强，例如手机拍摄配件的CPU比较高端时，第一处理可以包括视频采集、降采样、球面映射、图像渲染和视频编码的操作，而第二处理可以包括视频解码、混合虚拟、视频显示等操作。
本实施例中，本申请可以通过手机拍摄配件采集视频，通过手机拍摄配件和智能手机对采集的视频进行处理生成增强现实视频，并且通过在智能手机上连接虚拟现实眼镜还可以实现增强现实视频的边拍摄边观看，提高增强现实视频的用户观看体验和用户互动体验，并且降低了增强现实设备的成本，有利于增强现实设备的大批量生产和应用推广。
图3A为本发明的又一示例性实施例提供的增强现实的方法的流程示意图，图3B为图3A所示实施例的一种示例性流程图，本实施例以在手机拍摄配件上执行降采样和视频编码，在智能手机上执行视频解码、球面映射、图像渲染、图像显示为例进行增强现实的方法描述，如图3A所示，包括如下步骤：
步骤301，基于手机拍摄配件的两个摄像装置同步采集两路视频。
步骤302，手机拍摄配件对采集的两路视频进行缓存。
步骤303，手机拍摄配件在缓存的两路视频中读取同步帧并且进行同步帧的组合，执行步骤304和步骤305。
步骤304，手机拍摄配件在完成同步帧的组合后进行视频编码和视频存储，流程结束。
步骤305，手机拍摄配件在完成同步帧的组合后对视频执行降采样和视频编码处理。
步骤306，手机拍摄配件将视频编码后的视频数据传输至智能手机。
步骤307，智能手机对接收到的视频数据进行视频解码处理。
步骤308，智能手机对解码后的视频数据进行球面映射、图像渲染处理，得到虚拟现实视频。
步骤309，智能手机对虚拟现实视频进行混合现实的视频融合，得到增强现实视频。
在一实施例中，智能手机也可以访问云端，在云服务器上实现现实视频进行混合现实的视频融合，以减小智能手机的工作量。
在一示例性实施例中，参见图3B，为手机拍摄配件和智能手机的具体操作示意图。
本实施例中，可以在手机拍摄配件的处理能力比较低时，由智能手机执行大部分的视频处理操作，快速高效的实现高质量的虚拟现实视频。
图4A为本发明的又一示例性实施例提供的增强现实的方法的流程示意图，图4B为图4A所示实施例的一种示例性流程图，本实施例以在手机拍摄配件上执行降采样和视频编码，在智能手机上执行视频解码、球面映射、图像渲染、图像显示为例进行增强现实的方法描述，如图4A所示，包括如下步骤：
步骤401，基于手机拍摄配件的两个摄像装置同步采集两路视频。
步骤402，手机拍摄配件对采集的两路视频进行缓存。
步骤404，手机拍摄配件在缓存的两路视频中读取同步帧并且进行同步帧的组合，执行步骤404和步骤405。
步骤404，手机拍摄配件在完成同步帧的组合后进行视频编码和视频存储，流程结束。
步骤405，手机拍摄配件在完成同步帧的组合后对视频执行降采样、球面映射、图像渲染和视频编码处理。
步骤406，手机拍摄配件将视频编码后的视频数据传输至智能手机。
步骤407，智能手机对接收到的视频数据进行视频解码处理，得到虚拟现实视频。
步骤408，智能手机对虚拟现实视频进行混合现实的视频融合，得到增强现实视频。
在一实施例中，智能手机也可以访问云端，在云服务器上实现现实视频进行混合现实的视频融合，以减小智能手机的工作量。
在一示例性实施例中，参见图4B，为手机拍摄配件和智能手机的具体操作示意图。
本实施例中，可以在手机拍摄配件的处理能力非常高时，由手机拍摄配件执行大部分的视频处理操作，快速高效的实现高质量的虚拟现实视频。
在一实施例中，在手机拍摄配件的处理能力一般时，还可以基于手机拍摄配件和智能手机各自的处理能力，均衡负担视频处理操作，如手机拍摄配件执行球面映射之前的操作，手机执行图像渲染之后的操作，从而快速高效的实现高质量的虚拟现实视频，这种情况本申请不再提供流程示意图。
本领域技术人员可以理解的是，通过本申请提供的增强显示设备的灵活度非常高，产品成本也非常低，应用范围更加广，有利于增强现实设备的大批量生产和应用推广。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (11)

1.一种增强现实设备，其特征在于，所述设备包括：智能手机、手机拍摄配件；
所述手机拍摄配件包括两个间隔预设距离的摄像装置，所述两个间隔预设距离的摄像装置用于同步拍摄第一原始视频和第二原始视频；
所述手机拍摄配件分别对拍摄的第一原始视频和第二原始视频进行第一处理并通过预设通信方式将处理后的视频传输至所述智能手机；
所述智能手机对所接收到的视频进行第二处理，得到虚拟现实视频；
所述手机拍摄配件中设置有一个晶体振荡器为视频拍摄的控制时钟，用于设计统一的钟控为所述两个间隔预设距离的摄像装置发送统一的拍摄快门信号，以实现所述第一原始视频和所述第二原始视频的同步拍摄；
其中，所述手机拍摄配件内置于手机保护壳。
2.根据权利要求1所述的增强现实设备，其特征在于，所述设备还包括：虚拟现实眼镜；
所述虚拟现实眼镜用于将所述智能手机生成的虚拟现实视频中的两路视频连续交替显示给用户。
3.根据权利要求2所述的增强现实设备，其特征在于，所述手机拍摄配件包括红外发光二极管；
所述手机拍摄配件通过红外发光二极管识别并采集用户肢体动作。
4.根据权利要求3所述的增强现实设备，其特征在于，所述设备还包括红外识别手套；
所述手机拍摄配件通过红外发光二极管识别并采集所述红外识别手套执行的操作。
5.根据权利要求1所述的增强现实设备，其特征在于，所述摄像装置为广角摄像装置或者鱼眼摄像装置。
6.一种增强现实方法，其特征在于，用于上述权利要求1-5任一项所述的增强现实设备，包括：
通过手机拍摄配件的两个摄像装置同步采集两路视频，得到第一原始视频和第二原始视频；
通过所述手机拍摄配件分别对所述第一原始视频和所述第二原始视频进行第一处理，并且将处理后的视频传输至智能手机；
通过所述智能手机对所述接收到的视频进行第二处理，得到虚拟现实视频。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一处理包括降采样和视频编码，所述第二处理包括视频解码、球面映射、图像渲染以及视频显示；或者，
所述第一处理包括降采样、球面映射、图像渲染和视频编码，所述第二处理包括视频解码以及视频显示；或者，
所述第一处理包括降采样、球面映射和视频编码，所述第二处理包括视频解码、图像渲染以及视频显示。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二处理还包括：对所述虚拟现实视频与预设虚拟内容进行实时融合。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过手机拍摄配件的红外发光二极管实现在采集原始视频时识别并采集用户的肢体动作。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过手机拍摄配件的红外发光二极管实现在采集原始视频时识别并采集红外识别手套执行的操作。
11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述虚拟现实视频通过虚拟现实眼镜显示所述虚拟现实视频。
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