CN108280920A - 基于ar技术的旅游实景显示系统 - Google Patents

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吴振华
张永胜
陈松
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    • G07C11/00—Arrangements, systems or apparatus for checking, e.g. the occurrence of a condition, not provided for elsewhere
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T19/006—Mixed reality
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Abstract

本发明提供一种将AR技术应用于大数据检索中，特别是基于AR技术的旅游实景显示系统，特别提供了一种基于AR技术的旅游实景显示系统，包括：旅游信息输入单元、关键词处理单元、检索单元、识别单元、AR显示单元。在AR技术的基础上，可以为有旅游需求的人们提供各种导航定位、旅游信息浏览、旅游规划、在线预订，甚至能够实现如现实旅游一般的实景旅游效果，大大提高了旅游的自主性和舒适性。

Description

基于AR技术的旅游实景显示系统
技术领域
本发明属于大数据检索领域，具体涉及一种基于AR技术的旅游实景显示系统。
背景技术
随着虚拟现实技术的发展，目前也出现了一种增强现实技术，即AR技术，AR技术是增强现实是利用计算机生成一种逼真的视、听、力、触和动等感觉的虚拟环境，通过各种传感设备使用户“沉浸”到该环境中，实现用户和环境直接进行自然交互。它是一种全新的人机交互技术，利用这样一种技术，可以模拟真实的现场景观，它是以交互性和构想为基本特征的计算机高级人机界面。增强现实技术，不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。
增强现实技术包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段。增强现实提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。
这项技术有数百种可能的应用，其中游戏和娱乐是最显而易见的应用领域。可以给人们提供即时信息的不需要人们参与任何研究的任何系统，在相当多的领域对所有人都是有价值的。增强现实系统可以立即识别出人们看到的事物，并且检索和显示与该景象相关的数据。因此，AR技术不仅在与VR技术相类似的应用领域，诸如尖端武器、飞行器的研制与开发、数据模型的可视化、虚拟训练、娱乐与艺术等领域具有广泛的应用，而且由于其具有能够对真实环境进行增强显示输出的特性，在医疗研究与解剖训练、精密仪器制造和维修、军用飞机导航、工程设计和远程机器人控制等领域，具有比VR技术更加明显的优势。
作为新型的人机接口和仿真工具，AR受到的关注日益广泛，并且已经发挥了重要作用，显示出了巨大的潜力。AR是充分发挥创造力的科学技术，为人类的智能扩展提供了强有力的手段，对生产方式和社会生活产生了巨大的深远的影响。
然而，增强现实在目前仍然处于起步阶段，许多虚拟现实领域的企业已经开始专注于“增强现实”的研发和应用。由于对算法、硬件都有较高的要求，AR的实际使用还比较少，目前还未大规模商用，更多的是处于理论研究阶段，尚未见到有将其直接应用于大数据检索领域当中，特别是基于旅游大数据的检索应用中。
发明内容
鉴于以上分析，本发明的主要目的在于提供一种将AR技术应用于大数据检索中，特别是基于旅游大数据的AR检索中，主要是具体的提供了一种基于AR技术的旅游实景显示系统，在AR技术的基础上，可以为有旅游需求的人们提供各种导航定位、旅游信息浏览、旅游规划、在线预订，甚至能够实现如现实旅游一般的实景旅游效果，大大提高了旅游的自主性和舒适性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种基于AR技术的旅游实景显示系统，包括：旅游信息输入单元，用于输入检索内容；所述检索内容包括能够直接或间接地提取出文字的内容以及声音的内容；所述系统还包括：
场景匹配单元，用于根据所述检索内容的声音内容进行识别，根据识别结果得出检索者所在的环境类型，根据环境类型设置AR场景；
关键词处理单元，用于对输入的检索内容进行切分，同时进行关键词提取；
检索单元，用于将关键词转换成空间矢量形式，将提取出来的关键词进行基于旅游大数据的数据库检索，得到与检索关键词相关的网页集合；
识别单元，用于通过矢量空间模型为每个网页建立特征矢量，计算关键词空间矢量与网页特征矢量的相近度；
AR显示单元，用于根据相近程度将得到的结果值进行顺序AR显示，显示场景根据所述场景匹配单元确定。
进一步地，所述基于AR技术的旅游实景显示系统还包括：
意向分析单元，用于根据检索日志记录及统计分析模块对检索用户的意向进行提取分析，具体包括将历史搜索结果页面进行意向度标注，意向度为用户自行标注或根据用户浏览次数、浏览时间来加权，根据意向度对网页权值进行更新，将上述计算出的相近度与页面的权值相乘，得到新的相近度结果，将新的相近度结果输出给AR显示单元。
进一步地，当结果为旅游图像时，包括道路图像、景区图像，其中包括启动AR标定及显示
进一步地，AR标定包括通过AR模块的摄像头模块拍摄已知的图像，根据该图像在摄像头画面中的位置，来确定摄像头的空间位置。
进一步地，上述根据图像在摄像头画面中的位置来确定摄像头的空间位置包括如下步骤：摄像头内部参数标定、特征提取、匹配、摄像头外部参数标定。
进一步地，摄像头内部参数标定通过将空间某点成像在图像某点处所经历的坐标系变化而完成的。
进一步地，特征提取和匹配还包括对图像进行去噪处理，对图像进行分割，利用滤波器选出一定数量的特征点，并选定相应的特征区域，分别提取特征区域的色彩、纹理、尺寸、形状特征信息。
进一步地，图像分割包括确定图像中的最大连通区域，对二值图像进行边界提取，对图像主目标去进行确定，对主目标区进行分块提取主色，根据预设图像进行相似度判定，完成图像匹配。
进一步地，摄像头外部参数标定是根据两幅图像间的特征点匹配点对，求得摄像头在这两幅图像之间的空间位置按转换关系，使输入的图像设定为坐标原点，基于直接线性变换结合最小二乘法来求得。
进一步地，所述AR显示单元在顺序显示时对数据库中的预设道路立体图像及景区图像进行实景显示，并且由于标定是实时的，还可以通过摄像头的移动来进行实时标定，从而实时进行AR显示，可以完成实时的AR导航。
本发明的技术方案具有以下优点：
实现了基于AR技术的旅游实景显示系统，通过该系统，针对AR显示的技术，对检索数据进行了相应处理，从而为游客或有需求的人员提供检索咨询指导的同时，也能给人们带来实景般的效果展示。
附图说明
图1示出了根据本发明的优选实施例的系统框图。
具体实施方式
一种基于AR技术的旅游实景显示系统，包括：旅游信息输入单元，用于输入检索内容；所述检索内容包括能够直接或间接地提取出文字的内容以及声音的内容；所述系统还包括：
场景匹配单元，用于根据所述检索内容的声音内容进行识别，根据识别结果得出检索者所在的环境类型，根据环境类型设置AR场景；例如，识别出检索者所在环境中出现报“下一站”、“终点站”等关键词的声音，则认定AR场景应当设置为车站场景。
关键词处理单元，用于对输入的检索内容进行切分，同时进行关键词提取；
检索单元，用于将关键词转换成空间矢量形式，将提取出来的关键词进行基于旅游大数据的数据库检索，得到与检索关键词相关的网页集合；
识别单元，用于通过矢量空间模型为每个网页建立特征矢量，计算关键词空间矢量与网页特征矢量的相近度；
AR显示单元，用于根据相近程度将得到的结果值进行顺序AR显示，显示场景根据所述场景匹配单元确定。
所述检索内容为检索词或者语句，形式可以为语音(需转换成文字)也可以为文字，也可以从图像(包括二维码)识别相关内容作为检索内容。
所述基于AR技术的旅游实景显示系统还包括：意向分析单元，用于根据检索日志记录及统计分析模块对检索用户的意向进行提取分析，具体包括将历史搜索结果页面进行意向度标注，意向度为用户自行标注或根据用户浏览次数、浏览时间来加权，根据意向度对网页权值进行更新，将上述计算出的相近度与页面的权值相乘，得到新的相近度结果，将新的相近度结果输出给AR显示单元。
当结果为旅游图像时，包括道路图像、景区图像，其中包括启动AR标定及显示
AR标定包括通过AR模块的摄像头模块拍摄已知的图像，根据该图像在摄像头画面中的位置，来确定摄像头的空间位置。
上述根据图像在摄像头画面中的位置来确定摄像头的空间位置包括如下步骤：摄像头内部参数标定、特征提取、匹配、摄像头外部参数标定。
摄像头内部参数标定通过将空间某点成像在图像某点处所经历的坐标系变化而完成的。
特征提取和匹配还包括对图像进行去噪处理，对图像进行分割，利用滤波器选出一定数量的特征点，并选定相应的特征区域，分别提取特征区域的色彩、纹理、尺寸、形状特征信息。
图像分割包括确定图像中的最大连通区域，对二值图像进行边界提取，对图像主目标去进行确定，对主目标区进行分块提取主色，根据预设图像进行相似度判定，完成图像匹配。
摄像头外部参数标定是根据两幅图像间的特征点匹配点对，求得摄像头在这两幅图像之间的空间位置按转换关系，使输入的图像设定为坐标原点，基于直接线性变换结合最小二乘法来求得。
所述AR显示单元在顺序显示时对数据库中的预设道路立体图像及景区图像进行实景显示，并且由于标定是实时的，还可以通过摄像头的移动来进行实时标定，从而实时进行AR显示，可以完成实时的AR导航。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于AR技术的旅游实景显示系统，包括：旅游信息输入单元，用于输入检索内容；其特征在于，所述检索内容包括能够直接或间接地提取出文字的内容以及声音的内容；所述系统还包括：
场景匹配单元，用于根据所述检索内容的声音内容进行识别，根据识别结果得出检索者所在的环境类型，根据环境类型设置AR场景；
关键词处理单元，用于对输入的检索内容进行切分，同时进行关键词提取；
检索单元，用于将关键词转换成空间矢量形式，将提取出来的关键词进行基于旅游大数据的数据库检索，得到与检索关键词相关的网页集合；
识别单元，用于通过矢量空间模型为每个网页建立特征矢量，计算关键词空间矢量与网页特征矢量的相近度；
AR显示单元，用于根据相近程度将得到的结果值进行顺序AR显示，显示场景根据所述场景匹配单元确定。
2.如权利要求1所述的基于AR技术的旅游实景显示系统，其特征在于，还包括：
意向分析单元，用于根据检索日志记录及统计分析模块对检索用户的意向进行提取分析，具体包括将历史搜索结果页面进行意向度标注，意向度为用户自行标注或根据用户浏览次数、浏览时间来加权，根据意向度对网页权值进行更新，将上述计算出的相近度与页面的权值相乘，得到新的相近度结果，将新的相近度结果输出给AR显示单元。
3.如权利要求2所述的基于AR技术的旅游实景显示系统，其特征在于，当结果为旅游图像时，包括道路图像、景区图像，其中包括启动AR标定及显示。
4.如权利要求3所述的基于AR技术的旅游实景显示系统，其特征在于，AR标定包括通过AR模块的摄像头模块拍摄已知的图像，根据该图像在摄像头画面中的位置，来确定摄像头的空间位置。
5.如权利要求4所述的基于AR技术的旅游实景显示系统，其特征在于，上述根据图像在摄像头画面中的位置来确定摄像头的空间位置包括：摄像头内部参数标定、特征提取、匹配、摄像头外部参数标定。
6.如权利要求5所述的基于AR技术的旅游实景显示系统，其特征在于，摄像头内部参数标定通过将空间某点成像在图像某点处所经历的坐标系变化而完成的。
7.如权利要求5所述的基于AR技术的旅游实景显示系统，其特征在于，特征提取和匹配还包括对图像进行去噪处理，对图像进行分割，利用滤波器选出一定数量的特征点，并选定相应的特征区域，分别提取特征区域的色彩、纹理、尺寸、形状特征信息。
8.如权利要求7所述的基于AR技术的旅游实景显示系统，其特征在于，图像分割包括确定图像中的最大连通区域，对二值图像进行边界提取，对图像主目标去进行确定，对主目标区进行分块提取主色，根据预设图像进行相似度判定，完成图像匹配。
9.如权利要求5所述的基于AR技术的旅游实景显示系统，其特征在于，摄像头外部参数标定是根据两幅图像间的特征点匹配点对，求得摄像头在这两幅图像之间的空间位置按转换关系，使输入的图像设定为坐标原点，基于直接线性变换结合最小二乘法来求得。
10.如权利要求9所述的基于AR技术的旅游实景显示系统，其特征在于，所述AR显示单元在顺序显示时对数据库中的预设道路立体图像及景区图像进行实景显示。
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