CN108055390B - 基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法和系统 - Google Patents

基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法和系统。其特征：由服务器分配7个色码R、G、B、RG、RB、GB、RGB中的任意一色码至至少一个客户端id2，物理场景中至少包括两个客户端id1手机、客户端id2手机，客户端id2手机的屏幕显示服务器分配的色码的颜色，客户端id1手机通过其摄像头获取场景中客户端id2手机的屏幕颜色，通过颜色识别获得服务器所分配的对应色码，由客户端id1手机在其屏幕中确定客户端id2手机的场景位置并上报服务器。

Description

基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法和系统
技术领域
本发明涉及客户端服务器模式（C/S结构或P2P结构）的技术领域，特别是一种基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法和系统。
背景技术
增强现实技术（Augmented Reality，简称 AR），是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。
社交软件如即时通讯 QQ，微信等应用场景中，好友仅限于手机硬件屏幕中以标识（昵称、名字等）展现，标识id是唯一的，现实生活中好友也未必谋面，也就是说好友也可能是虚拟世界的好友，如果社交平台建立关系的方式是开放的，即任何标识id不需要通过主动认证均可建立关系，这样虚拟世界的id就无法在现实世界中确定其客户端硬件或硬件持有人的对应关系，而随着AR的应用，如AR游戏等，需要确定虚拟的标识id和现实的客户端硬件或硬件持有人之间的对应关系。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法和系统，具体说，由服务器分配7个色码R、G、B、RG、RB、GB、RGB至7个客户端id1~id7，id1~id7对应手机的屏幕分别显示所分配的颜色，通过任一客户端（假设id8）对应手机摄像头获取包含客户端id1~id7对应手机及持有人的场景，客户端id8对应手机解析客户端id1~id7对应手机的屏幕颜色确定客户端id1~id7对应手机的坐标，如此可以确定客户端id1~id7对应的手机物理位置及持有人，可在客户端id8手机屏幕中标注，将场景中客户端id1~id7对应的手机相对位置上传服务器，服务器根据场景中客户端id1~id7对应手机的位置实现其它应用服务，如识别定位、识别跟踪后叠加图像、游戏等。
客户端id对应手机记为客户端id手机。
第一客户端记为客户端id1、第二客户端记为客户端id2、以此类推。
本发明的技术方案是：
一种基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法，包括客户端和服务器，其特征在于：设置7个色码R、G、B、RG、RB、GB、RGB和7个客户端一一对应，物理场景中至少包括两个客户端id1手机、客户端id2手机，服务器分配一个色码至客户端id2，客户端id2手机的屏幕显示服务器分配的色码的颜色，客户端id1手机通过其摄像头获取场景中客户端id2手机的屏幕颜色，通过颜色识别获得服务器所分配的对应色码，由客户端id1手机在其屏幕中确定客户端id2手机的场景位置并上报服务器。
所述的基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法，其特征是：客户端id2手机将色码以脉冲方式调制在其屏幕中显示。
所述的基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法，其特征还在于，包括如下步骤：
(1) 服务器分配7个色码R、G、B、RG、RB、GB、RGB至7个客户端id1~id7；
(2)客户端id1~id7手机将各自色码的颜色通过脉冲调制在各自的屏幕上显示；
(3)任一客户端idx手机通过其摄像头获取场景视频建立X、Y坐标，并对客户端id1~id7手机屏幕脉冲光进行脉冲解调并进行颜色识别，获得对应的id1~id7色码，将色码及对应坐标上报服务器；
(4)服务器建立X、Y坐标，服务器获取id1~id7色码和对应坐标后建立各手机物理位置坐标。
进一步，(5)服务器提供基于跟踪某客户端的应用，并在该客户端的手机上执行应用效果。
或，
所述的基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法，其特征还在于，包括如下步骤：
(1) 服务器分配7个色码R、G、B、RG、RB、GB、RGB至7个客户端id1~id7；
(2)客户端id1~id7手机将各自色码的颜色在各自的屏幕上显示；
(3)任一客户端idx手机通过其摄像头获取场景图像建立X、Y坐标，并对客户端id1~id7手机屏幕色光进行颜色识别，获得对应的id1~id7色码，将色码及对应坐标上报服务器；
(4)服务器建立X、Y坐标，服务器获取id1~id7色码和对应坐标后建立各手机物理位置坐标。
进一步，(5)服务器提供基于跟踪某客户端的应用，并在该客户端的手机上执行应用效果。
或，
所述的基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法，其特征还在于，包括如下步骤：
(1) 服务器分配7个色码R、G、B、RG、RB、GB、RGB至7个客户端id1~id7；
(2)客户端id1~id7手机将各自色码的颜色通过脉冲调制在各自的屏幕上显示；
(3)任一客户端idx手机通过其摄像头获取场景视频并上报服务器；
(4)服务器建立X、Y坐标，服务器获取客户端idx手机上传的场景视频后对客户端id1~id7手机屏幕脉冲光进行脉冲解调并进行颜色识别，获得对应的id1~id7色码，建立各手机物理位置坐标并提供给客户端。
进一步，(5)服务器提供基于跟踪某客户端的应用，并在该客户端的手机上执行应用效果。
或，
所述的基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法，其特征还在于，包括如下步骤：
(1) 服务器分配7个色码R、G、B、RG、RB、GB、RGB至7个客户端id1~id7；
(2)客户端id1~id7手机将各自色码的颜色在各自的屏幕上显示；
(3)任一客户端idx手机通过其摄像头获取场景图像并上报服务器；
(4)服务器建立X、Y坐标，服务器获取客户端idx手机上传的场景图像后对客户端id1~id7手机屏幕色光进行颜色识别，获得对应的id1~id7色码，建立各手机物理位置坐标并提供给客户端。
进一步，(5)服务器提供基于跟踪某客户端的应用，并在该客户端的手机上执行应用效果。
一种基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR系统，包括客户端和服务器，其特征是：
客户端包括：应用服务系统客户端，色码单元，颜色识别单元，应用服务系统客户端提供手机的某种应用，色码单元负责提供RGB三基色的组合色码，颜色识别单元负责对颜色进行识别获得色码；
服务器包括：应用服务系统，客户端id手机坐标，客户端跟踪单元，应用服务系统即对应于客户端某种应用的系统，客户端id手机坐标即服务器获取的客户端id和手机一一对应的场景坐标，客户端跟踪单元实现对某客户端id手机的移动跟踪。
进一步，客户端还包括调制单元，调制单元负责对色光进行脉冲调制。
或，
一种基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR系统，包括客户端和服务器，其特征是：
客户端包括：应用服务系统客户端，色码单元，应用服务系统客户端提供手机的某种应用，色码单元负责提供RGB三基色的组合色码；
服务器包括：应用服务系统，颜色识别单元，客户端id手机坐标，客户端跟踪单元，应用服务系统即对应于客户端某种应用的系统，颜色识别单元负责对客户端上传的图像的颜色进行识别获得色码；客户端id手机坐标即服务器获取的客户端id和手机一一对应的场景坐标，客户端跟踪单元实现对某客户端id手机的移动跟踪。
进一步，客户端还包括调制单元，调制单元负责对色光进行脉冲调制。
所述的基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR系统，其特征是：应用服务系统是即时通讯系统，对应的客户端是即时通讯客户端。
任何一个系统或平台（C/S结构或P2P结构）都必需用id标识其注册（包括匿名登记注册）的客户端，如即时通讯QQ平台以QQ号标识其客户端，又如导航软件高德导航系统可以用匿名登录号标识其客户端，本发明的客户端软件可以是自主服务平台，所属客户端拥有唯一id标识。
或本发明通过第三方服务（API），或嵌入IM平台，基于第三方服务采用第三方服务号码作为客户端id标识 。
另外，本发明中的id也可以泛指服务器在该场景中临时派发的唯一代码（用于识别的代码），而该代码关联对应的客户端号。
另外考虑到场景应用是在一个小范围的地理位置，所以利用手机GPS或LBS可以增加地理位置约束条件。
本发明的有益效果是：解决虚拟世界中客户端id和真实世界中手机及其持有人的对应关系，在基于手机物理位置的客户端游戏中确定手机坐标，可以进行id标注，或至少是要获取初始化的手机物理位置，游戏后期可以基于陀螺仪或加速度传感器实现客户端id手机的坐标位置定位，或基于图像特征点识别实现客户端id手机的坐标位置定位。
附图说明
图1为本发明场景示意图。
图2为在服务器中建立的客户端id和其手机物理位置一一对应的X、Y坐标。
图3为本发明流程图。
图4为本发明系统配置图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明场景示意图，各客户端拥有唯一id标识，本发明中利用三基色RGB进行手机实体识别，所以其组合方式为R、G、B、RG、RB、GB、RGB七个色码，也就是说最多实现七个目标手机的识别与跟踪，在小型场合中可以使用，如室内小范围游戏等，101为真实场景，通过手机拍照建立场景坐标X、Y（参照摄像装置通过感光单元阵列形成的坐标），假设真实场景中，客户端id1手机坐标为（1,2），客户端id2手机坐标为（2,3），客户端id3手机坐标为（2,1），客户端id4手机坐标为（3,3），客户端id5手机坐标为（2,2），客户端id6手机坐标为（3,1），客户端id7手机坐标为（3,2），服务器分配7个色码R、G、B、RG、RB、GB、RGB至7个客户端id1~id7，假设分别为id1-R、id2-G、id3-B、id4-RG、id5-RB、id6-GB、id7-RGB，客户端id1~id7手机将各自色码的颜色在各自的屏幕上显示，任一客户端102（假设id8）手机通过其摄像头获取场景图像建立X、Y坐标（参照摄像装置通过感光单元阵列形成的坐标），并对客户端id1~id7手机屏幕色光进行颜色识别，获得对应的id1~id7色码，将色码及对应坐标上报服务器，服务器建立X、Y坐标，服务器获取id1~id7色码和对应坐标后建立各手机物理位置坐标。
图2为在服务器中建立的客户端id和其手机物理位置一一对应的X、Y坐标，201为服务器。
考虑到自然界颜色的干扰，需要将手机屏幕的色光鉴别出来，所以对R、G、B、RG、RB、GB、RGB色码的色光进行脉冲调制，这样通过色光的调制发送以及接收解调解决自然光色的干扰问题，目前手机摄像头的帧刷新频率一般小于60Hz，根据通讯理论，其传送的最大频率信号是30Hz，所以可以选择脉冲调制的频率为30Hz。
图3为本发明流程图，同时参照图1和图2，假设客户端id8手机的物理位置坐标为（x1,y1）、客户端id1手机的物理位置坐标为（1,2）、客户端id2手机的物理位置坐标为（2,3）、客户端id3手机坐标为（2,1），客户端id4手机坐标为（3,3），客户端id5手机坐标为（2,2），客户端id6手机坐标为（3,1），客户端id7手机坐标为（3,2），其步骤包括：
服务器分配7个色码R、G、B、RG、RB、GB、RGB至7个客户端id1~id7；假设分别为id1-R、id2-G、id3-B、id4-RG、id5-RB、id6-GB、id7-RGB；服务器建立X、Y根据场景坐标；
客户端id1手机获取R码，对R码颜色进行脉冲调制后在其屏幕输出R脉冲光，客户端id2手机获取G码，对G码颜色进行脉冲调制后在其屏幕输出G脉冲光，同理，客户端id3~id7手机将各自色码的颜色通过脉冲调制在各自的屏幕上显示；
任一客户端id8手机通过其摄像头获取场景视频建立X、Y坐标，获取坐标（1,2）的客户端id1手机的R脉冲光，通过脉冲解调（即频率筛选），通过颜色识别（即三基色RGB信号电平筛选），确定R码所在位置手机坐标（1,2），将R码手机坐标（1,2）上报服务器，在服务器中建立有相应坐标，在服务器中确定客户端id1手机坐标（1,2）；
任一客户端id8手机通过其摄像头获取场景视频建立X、Y坐标，获取坐标（2,3）的客户端id2手机的G脉冲光，通过脉冲解调（即频率筛选），通过颜色识别（即三基色RGB信号电平筛选），确定G码所在位置手机坐标（2,3），将G码手机坐标（2,3）上报服务器，在服务器中建立有相应坐标，在服务器中确定客户端id2手机坐标（2,3）；
同理，服务器对客户端id3~id7手机屏幕脉冲光进行脉冲解调并进行颜色识别，获得对应的id3~id7色码，将色码及对应坐标上报服务器，服务器获取id3~id7色码和对应坐标后建立各手机物理位置坐标。
如提供一种场景效果：由客户端id8拍摄包含客户端id1~id7手机的场景，在客户端id8手机的屏幕中对客户端id1~id7手机的图像进行标注及跟踪，这样虚拟的客户端id1~id7就和真实的对应手机实体进行了标注确定。
进一步，服务器提供基于跟踪某客户端的应用，并在该客户端的手机上执行应用效果，如基于跟踪客户端id1手机的应用，在客户端id1手机的屏幕上进行应用显示。
现有的AR相机采用图像识别跟踪，比如识别人脸后佩戴头饰，如果有数个人脸均在摄像场景中，图像识别会获得多个跟踪对象，这样所有头像均统一实施佩戴头饰而不能区分某个id的客户端，如果采用本发明方案：由于服务器已经建立各客户端id手机物理位置x、y坐标，这样可以基于跟踪特定客户端id1手机的应用，在客户端id1实现基于跟踪客户端id1手机的应用显示，如实现只有客户端id1手机的持有人佩戴头饰。
图4为本发明系统配置图，包括客户端和服务器，其特征是：
客户端包括：应用服务系统客户端，色码单元，颜色识别单元，应用服务系统客户端提供手机的某种应用，如即时通讯系统，色码单元负责提供RGB三基色的组合色码，颜色识别单元负责对颜色进行识别获得色码；
服务器包括：应用服务系统即对应于客户端某种应用的系统，如即时通讯系统，客户端id手机坐标，客户端跟踪单元，应用服务系统即对应于客户端某种应用的系统，客户端id手机坐标即服务器获取的客户端id和手机一一对应的场景坐标，客户端跟踪单元实现对某客户端id手机的移动跟踪。
进一步，客户端还包括调制单元，调制单元负责对色光进行脉冲调制。
或，
客户端包括：应用服务系统客户端，色码单元，应用服务系统客户端提供手机的某种应用，如即时通讯系统，色码单元负责提供RGB三基色的组合色码；
服务器包括：应用服务系统即对应于客户端某种应用的系统，如即时通讯系统，颜色识别单元，客户端id手机坐标，客户端跟踪单元，应用服务系统即对应于客户端某种应用的系统，颜色识别单元负责对客户端上传的图像的颜色进行识别获得色码；客户端id手机坐标即服务器获取的客户端id和手机一一对应的场景坐标，客户端跟踪单元实现对某客户端id手机的移动跟踪。
进一步，客户端还包括调制单元，调制单元负责对色光进行脉冲调制。
脉冲解调单元及颜色识别单元位于客户端的优势是解调及识别速度快，脉冲解调单元及颜色识别单元也可以位于服务器端，这样，客户端直接将所拍摄的图像或摄取的视频上传至服务器，由服务器将获取的图像或视频进行解调及识别获得客户端id手机坐标并反馈至客户端。
上述应用模式及规则均不限定本发明的方法及系统的基本特征，并非限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，作出的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法，包括客户端和服务器，其特征在于：由服务器至少分配7个色码R、G、B、RG、RB、GB、RGB中的任意一色码至至少一个客户端id2，物理场景中至少包括两个客户端id1手机、客户端id2手机，客户端id2手机的屏幕显示服务器分配的色码的颜色，客户端id1手机通过其摄像头获取场景中客户端id2手机的屏幕颜色，通过颜色识别获得服务器所分配的对应色码，由客户端id1手机在其屏幕中确定客户端id2手机的场景位置并上报服务器；
客户端id2手机将色码以脉冲方式调制在其屏幕中显示；
其特征还在于，包括如下步骤：
(1) 服务器分配7个色码R、G、B、RG、RB、GB、RGB至7个客户端id1~id7；
(2)客户端id1~id7手机将各自色码的颜色通过脉冲调制在各自的屏幕上显示；
(3)任一客户端idx手机通过其摄像头获取场景视频建立X、Y坐标，并对客户端id1~id7手机屏幕脉冲光进行脉冲解调并进行颜色识别，获得对应的id1~id7色码，将色码及对应坐标上报服务器；
(4)服务器建立X、Y坐标，服务器获取id1~id7色码和对应坐标后建立各手机物理位置坐标。
2.一种基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法，包括客户端和服务器，其特征在于：由服务器至少分配7个色码R、G、B、RG、RB、GB、RGB中的任意一色码至至少一个客户端id2，物理场景中至少包括两个客户端id1手机、客户端id2手机，客户端id2手机的屏幕显示服务器分配的色码的颜色，客户端id1手机通过其摄像头获取场景中客户端id2手机的屏幕颜色，通过颜色识别获得服务器所分配的对应色码，由客户端id1手机在其屏幕中确定客户端id2手机的场景位置并上报服务器；
客户端id2手机将色码以脉冲方式调制在其屏幕中显示；
其特征还在于，包括如下步骤：
(1) 服务器分配7个色码R、G、B、RG、RB、GB、RGB至7个客户端id1~id7；
(2)客户端id1~id7手机将各自色码的颜色通过脉冲调制在各自的屏幕上显示；
(3)任一客户端idx手机通过其摄像头获取场景视频并上报服务器；
(4)服务器建立X、Y坐标，服务器获取客户端idx手机上传的场景视频后对客户端id1~id7手机屏幕脉冲光进行脉冲解调并进行颜色识别，获得对应的id1~id7色码，建立各手机物理位置坐标并提供给客户端。
3.一种基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法，包括客户端和服务器，其特征在于：由服务器至少分配7个色码R、G、B、RG、RB、GB、RGB中的任意一色码至至少一个客户端id2，物理场景中至少包括两个客户端id1手机、客户端id2手机，客户端id2手机的屏幕显示服务器分配的色码的颜色，客户端id1手机通过其摄像头获取场景中客户端id2手机的屏幕颜色，通过颜色识别获得服务器所分配的对应色码，由客户端id1手机在其屏幕中确定客户端id2手机的场景位置并上报服务器；
其特征还在于，包括如下步骤：
(1) 服务器分配7个色码R、G、B、RG、RB、GB、RGB至7个客户端id1~id7；
(2)客户端id1~id7手机将各自色码的颜色在各自的屏幕上显示；
(3)任一客户端idx手机通过其摄像头获取场景图像建立X、Y坐标，并对客户端id1~id7手机屏幕色光进行颜色识别，获得对应的id1~id7色码，将色码及对应坐标上报服务器；
(4)服务器建立X、Y坐标，服务器获取id1~id7色码和对应坐标后建立各手机物理位置坐标。
4.一种基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法，包括客户端和服务器，其特征在于：由服务器至少分配7个色码R、G、B、RG、RB、GB、RGB中的任意一色码至至少一个客户端id2，物理场景中至少包括两个客户端id1手机、客户端id2手机，客户端id2手机的屏幕显示服务器分配的色码的颜色，客户端id1手机通过其摄像头获取场景中客户端id2手机的屏幕颜色，通过颜色识别获得服务器所分配的对应色码，由客户端id1手机在其屏幕中确定客户端id2手机的场景位置并上报服务器；
其特征还在于，包括如下步骤：
(1) 服务器分配7个色码R、G、B、RG、RB、GB、RGB至7个客户端id1~id7；
(2)客户端id1~id7手机将各自色码的颜色在各自的屏幕上显示；
(3)任一客户端idx手机通过其摄像头获取场景图像并上报服务器；
(4)服务器建立X、Y坐标，服务器获取客户端idx手机上传的场景图像后对客户端id1~id7手机屏幕色光进行颜色识别，获得对应的id1~id7色码，建立各手机物理位置坐标并提供给客户端。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法，其特征还在于，还包括如下步骤：(5)服务器提供基于跟踪某客户端的应用，并在该客户端的手机上执行应用效果。
6.根据权利要求1或2或3或4所述基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法的系统，包括客户端和服务器，其特征是：
客户端包括：应用服务系统客户端，色码单元，颜色识别单元，应用服务系统客户端提供手机的某种应用，色码单元负责提供RGB三基色的组合色码，颜色识别单元负责对颜色进行识别获得色码；
服务器包括：应用服务系统，客户端id手机坐标，客户端跟踪单元，应用服务系统即对应于客户端某种应用的系统，客户端id手机坐标即服务器获取的客户端id和手机一一对应的场景坐标，客户端跟踪单元实现对某客户端id手机的移动跟踪。
7.根据权利要求1或2或3或4所述基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法的系统，包括客户端和服务器，其特征是：
客户端包括：应用服务系统客户端，色码单元，应用服务系统客户端提供手机的某种应用，色码单元负责提供RGB三基色的组合色码；
服务器包括：应用服务系统，颜色识别单元，客户端id手机坐标，客户端跟踪单元，应用服务系统即对应于客户端某种应用的系统，颜色识别单元负责对客户端上传的图像的颜色进行识别获得色码；客户端id手机坐标即服务器获取的客户端id和手机一一对应的场景坐标，客户端跟踪单元实现对某客户端id手机的移动跟踪。
8.根据权利要求6所述的基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法的系统，其特征是：客户端还包括调制单元，调制单元负责对色光进行脉冲调制。
9.根据权利要求7所述的基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法的系统，其特征是：客户端还包括调制单元，调制单元负责对色光进行脉冲调制。
10.根据权利要求8或9所述的基于手机屏幕颜色确定其客户端对应id的AR方法的系统，其特征是：应用服务系统是即时通讯系统，对应的客户端是即时通讯客户端。
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