CN109068125A - Ar系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种AR系统，包括穿戴式显示器及云端服务器；所述穿戴式显示器与所述云端服务器相互通信；所述穿戴式显示器用于采集当前图像信息并将采集到的当前图像信息发送至所述云端服务器；所述云端服务器用于将所述当前图像信息与所述云端服务器的信息库中的预设信息进行匹配获取当前图像信息对应的目标匹配信息，并发送所述目标匹配信息至所述穿戴式显示器；所述穿戴式显示器还用于显示所述目标匹配信息。提高AR技术信息显示的清晰度和丰富度。

Description

AR系统

【技术领域】

本发明涉及AR(Augmented Reality，增强现实)技术领域，尤其涉及一种AR系统。

【背景技术】

随着科学技术的高速发展，AR技术也愈发成熟，拥有越来越多的使用者，AR技术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，AR技术具有三个突出的特点：1、清晰世界和虚拟世界的信息集成；2、具有实时交互性；3、是在三维尺度空间中增添定位虚拟物体。AR技术可广泛应用到军事、医疗、建筑、教育、工程、影视、娱乐等领域。现有的一种穿戴式显示器(Head-mounted displays，简称HMD)被广泛应用于虚拟现实系统中，用以增强用户的视觉沉浸感。增强现实技术的研究者们也采用了类似的显示技术，这就是在AR中广泛应用的穿透式HMD。根据具体实现原理又划分为两大类，分别是基于光学原理的穿透式HMD(OpticalSee-through HMD)和基于视频合成技术的穿透式HMD(Video See-through HMD)。光学透视式增强现实系统实现方案主要包括穿戴主体，设置于穿戴主体上的追踪器、折射境片、拍摄元件、场景生成器、图像显示器。用户佩戴HMD时，一方面肉眼直接通过折射镜片观察清晰世界，另一方面拍摄元件拍摄的清晰世界的图像通过场景生成器形成场景图像并由图像显示器投射至折射镜片，以此肉眼将直接通过折射镜片观察的图像与投射至折射镜生的场景图像叠加，将虚拟的信息应用到清晰世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。清晰的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。然而，一方面现有AR技术，用户只能通过折射镜片观看叠加图像，另一方面，其展示的信息主要来自于拍摄元件，展示信息不够丰富。

鉴于此，实有必要提供一种新的AR系统以克服上述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种AR系统，提高AR技术信息显示的清晰度和丰富度。

为了实现上述目的，本发明提供的一种AR系统，包括穿戴式显示器及云端服务器；所述穿戴式显示器与所述云端服务器相互通信；所述穿戴式显示器用于采集当前图像信息并将采集到的当前图像信息发送至所述云端服务器；所述云端服务器用于将所述当前图像信息与所述云端服务器的信息库中的预设信息进行匹配获取当前图像信息对应的目标匹配信息，并发送所述目标匹配信息至所述穿戴式显示器；所述穿戴式显示器还用于显示所述目标匹配信息。

在一个优选实施方式中，还包括智能终端，所述智能终端与所述云端服务器相互通信；所述预设信息包括预设位置标识；所述智能终端包括第一定位器，所述第一定位器用于获取所述智能终端的当前位置信息并将所述智能终端的当前位置信息发送至所述云端服务器；所述云端服务器将所述智能终端的当前位置信息与所述预设位置标识进行匹配，以根据所述预设位置标识找到当前图像信息对应的预设图像信息的第一坐标，结合所述预设图像信息的第一坐标获取所述目标匹配信息。

在一个优选实施方式中，所述穿戴式显示器包括第二定位器，所述第二定位器用于获取所述穿戴式显示器的当前位置信息并将所述穿戴式显示器的当前位置信息发送至所述云端服务器；所述云端服务器将所述穿戴式显示器的当前位置信息与预设位置标识进行匹配，以根据预设位置标识找到当前图像信息对应的预设图像信息的第二坐标，结合所述预设图像信息的第二坐标获取所述目标匹配信息。

在一个优选实施方式中，所述云端服务器的信息库中的预设信息还包括预设图像信息、预设文字信息及预设视频信息；所述目标匹配信息包括与所述当前图像信息匹配的目标预设图像信息、目标预设文字信息、目标预设视频信息中的至少一种信息。

在一个优选实施方式中，所述穿戴式显示器包括语音接收元件；所述语音接收元件用于接收语音信息，所述穿戴式显示器根据所述语音信息采集所述当前图像信息。

在一个优选实施方式中，所述穿戴式显示器包括采集模块，所述采集模块用于采集当前图像信息。

在一个优选实施方式中，所述采集模块为摄像头。

在一个优选实施方式中，所述AR系统还包括图像显示器及折射镜片；所述图像显示器用于将所述目标匹配信息投射至所述折射镜片；所述折射镜片用于显示所述目标匹配信息，所述折射镜片还用于将真实场景信息折射于所述折射镜片。

本发明提供的AR系统，通过穿戴式显示器采集当前图像信息发送当前图像信息至云端服务器，云端服务器将当前图像信息与云端服务器的信息库中的预设图像信息进行匹配获取当前图像信息对应的目标预设图像信息并发送目标预设图像信息至穿戴式显示器，穿戴式显示器显示目标预设图像信息，由于目标预设图像信息的稳定性，因此，穿戴式显示器显示的图像更清晰，云端服务器还发送与目标预设图像信息对应的目标预设文字信息及目标预设视频信息至穿戴式显示器，使得穿戴式显示器显示的信息更丰富。

为使发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施方式提供的AR系统的原理框图。

图2为本发明实施方式提供的穿戴式显示器的示意图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

当一个元件被认为与另一个元件“相连”时，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人士通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明提供的一种AR系统100，包括穿戴式显示器10、智能终端20及云端服务器30；穿戴式显示器10与云端服务器30相互通信。具体的，穿戴式显示器10与云端服务器30通过无线网络相互通信，如GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)。

穿戴式显示器10用于采集当前图像信息并将采集到的当前图像信息发送至云端服务器30。用户通常将穿戴式显示器10佩戴于头部，穿戴式显示器10随着用户头部的转动采集呈现于穿戴式显示器10中的当前图像信息，并将采集到的当前图像信息通过无线网络发送至云端服务器30。

云端服务器30用于将当前图像信息与云端服务器30的信息库中的预设信息进行匹配获取当前图像信息对应的目标匹配信息，并发送目标匹配信息至穿戴式显示器10。云端服务器30的信息库中的预设信息包括预设图像信息、预设文字信息及预设视频信息。目标匹配信息包括与当前图像信息匹配的目标图像信息、目标文字信息、目标视频信息中的至少一种信息。

云端服务器30在穿戴式显示器10将当前图像信息发送至云端服务器30之前，已在云端服务器30的信息库中存储有任意位置或任意物体的预设图像信息、预设文字信息及预设视频信息。云端服务器30的信息库的预设图像信息可以通过穿戴式显示器10采集，也可以由其他的图像采集设备采集，如摄像机。云端服务器30的信息库中的预设文字信息及预设视频信息可通过人工录入。云端服务器30定期更新信息库中的信息，以确保信息的准确性。

具体的，云端服务器30将当前图像信息的纹理及灰度与云端服务器30的信息库中的预设图像信息的纹理及灰度进行匹配，找到纹理及灰度与当前图像信息的纹理及灰度相同的预设图像信息，获取当前图像信息对应的目标预设图像信息，并将与当前图像信息对应的目标预设文字信息、目标预设视频信息及目标预设图像信息作为目标匹配信息发送至穿戴式显示器10。穿戴式显示器10通过将采集到的当前图像信息发送至云端服务器30，云端服务器30将当前图像信息与云端服务器30的信息库中的预设图像信息进行匹配获取当前图像信息对应的目标预设图像信息并发送目标预设图像信息至穿戴式显示器10，穿戴式显示器10显示目标预设图像信息，由于目标预设图像信息的稳定性，因此，穿戴式显示器10显示的图像更清晰，云端服务器30还发送与目标预设图像信息对应的目标预设文字信息及目标预设视频信息至穿戴式显示器10，使得穿戴式显示器10显示的信息更丰富。

智能终端20为用户随身携带的智能设备。智能终端20可以是具有蓝牙功能的手机、平板电脑、手环、掌上电脑或其他智能设备。

智能终端20与云端服务器30相互通信；预设信息包括预设位置标识。预设位置标识与预设图像信息相对应且用于标示预设图像信息的坐标。

在一实施例中，智能终端20包括第一定位器21，第一定位器21用于获取智能终端20的当前位置信息并将智能终端20的当前位置信息发送至云端服务器30；云端服务器30将智能终端20的当前位置信息与预设位置标识进行匹配，以根据预设位置标识找到当前图像信息对应的预设图像信息的第一坐标，结合预设图像信息的第一坐标获取目标匹配信息。

其中，预设信息中包括预设位置标识，在存储预设图像信息时同时定义预设图像信息的位置标识，利用位置标识定义预设图像信息范围，更加便于查找当前图像信息对应的匹配信息。进一步地，当根据第一定位器21获取到智能终端20的当前位置信息时，根据智能终端20的位置信息与预设位置标识匹配，其中，可预先定义智能终端20当前位置信息预设距离范围内的位置信息为匹配的位置区域。根据匹配结果，获取当前图像信息对应的预设图像信息的第一坐标。其中，第一坐标可为坐标区域范围，确定目标匹配信息的所处的匹配范围，从而在较小的匹配范围内根据当前图像信息匹配对应的目标匹配信息，提高的匹配的精确度。

在另一实施例中，穿戴式显示器10包括第二定位器13，第二定位器13用于获取穿戴式显示器10的当前位置信息并将穿戴式显示器10的当前位置信息发送至云端服务器30；云端服务器30将穿戴式显示器10的当前位置信息与预设位置标识进行匹配，以根据预设位置标识找到当前图像信息对应的预设图像信息的第二坐标，，结合所述预设图像信息的第二坐标获取所述目标匹配信息。

具体地，结合上述实施例，可单独使用穿戴式显示器10的当前位置信息确定预设图像信息的第二坐标，其中，第二坐标可为坐标区域范围，根据第二坐标缩小目标匹配信息所处的匹配范围，从而在较小的匹配范围内根据当前图像信息匹配对应的目标匹配信息，提高的匹配的精确度。

进一步地，也可将智能终端20的当前位置信息与穿戴式显示器10的当前位置信息相结合，从而根据与预设位置标识匹配得到的第一坐标与第二坐标结合确定目标匹配信息所处的范围，进而在更小的匹配范围内根据当前图像信息匹配对应的目标匹配信息，进一步提高目标匹配信息的匹配精确度。

智能终端20及穿戴式显示器10均可设置定位器，定位器用于感测智能终端20或穿戴式显示器10的当前位置信息，用户的当前位置信息即智能终端20或穿戴式显示器10的当前位置信息。智能终端20或穿戴式显示器10将当前位置信息发送至云端服务器30，云端服务器30将穿戴式显示器10的当前位置信息或智能终端20的当前位置信息与预设位置标识进行匹配，使得云端服务器30根据预设位置标识更容易找到当前图像信息对应的预设图像信息的坐标，从而使得当前图像信息与预设图像信息的匹配更高效、更准确。

穿戴式显示器10包括语音接收元件11；语音接收元件11用于接收语音信息，穿戴式显示器10根据语音信息采集当前图像信息。当用户需要通过穿戴式显示器10观察当前所处环境或需要查看某一物品的信息时，用户通过发出语音信息控制穿戴式显示器10采集当前图像信息。

穿戴式显示器10还包括采集模块12；采集模块12用于根据语音接收元件11接收的语音信息采集当前图像信息。

在一实施例中，采集模块12为摄像头，摄像头具有较广的采集视角，穿戴式显示器10通过摄像头采集图像信息，使得采集到的图像信息更准确。

穿戴式显示器10还包括图像显示器14及折射镜片15；图像显示器14用于将目标匹配信息投射至折射镜片15；折射镜片15用于显示目标匹配信息，折射镜片15还用于将真实场景信息折射于折射镜片15。折射镜片15根据折射原理使得穿戴式显示器10显示的匹配信息预设图像信息更加立体，与清晰图像信息更接近。

在一实施例中，用户置身于超市中，当用户需要获取某个商品的商品信息时，用户只需将穿戴式显示器10的采集模块12对准该商品，并发出拍摄该商品信息的语音，语音接收元件11接收语音信息，采集模块12根据语音接收元件11接收的语音信息采集该商品的当前图像信息，穿戴式显示器10将采集到的当前图像信息发送至云端服务器30，云端服务器30将该商品的当前图像信息的纹理及灰度与云端服务器30的信息库中的预设图像信息的纹理及灰度进行匹配，找到纹理及灰度与该商品当前图像信息的纹理及灰度相同的预设图像信息，获取该商品当前图像信息对应的目标预设图像信息，并将与当前图像信息对应的目标预设文字信息、目标预设视频信息及目标预设图像信息作为目标匹配信息发送至穿戴式显示器10，在此实施例中，目标预设文字信息包括该商品的名称、价格、产地、规格等信息，目标预设视频信息包括该商品的使用视频，目标预设图像信息包括该商品的外形图像，穿戴式显示器10显示该商品目标预设图像信息，通过AR系统100可以详细地了解该商品的信息。

本发明提供的AR系统，通过穿戴式显示器10采集当前图像信息发送当前图像信息至云端服务器30，云端服务器30将当前图像信息与云端服务器30的信息库中的预设图像信息进行匹配获取当前图像信息对应的目标预设图像信息并发送目标预设图像信息至穿戴式显示器10，穿戴式显示器10显示目标预设图像信息，由于目标预设图像信息的稳定性，因此，穿戴式显示器10显示的图像更清晰，云端服务器30还发送与目标预设图像信息对应的目标预设文字信息及目标预设视频信息至穿戴式显示器10，使得穿戴式显示器10显示的信息更丰富。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (8)

1.一种AR系统，其特征在于：包括穿戴式显示器及云端服务器；所述穿戴式显示器与所述云端服务器相互通信；所述穿戴式显示器用于采集当前图像信息并将采集到的当前图像信息发送至所述云端服务器；所述云端服务器用于将所述当前图像信息与所述云端服务器的信息库中的预设信息进行匹配获取当前图像信息对应的目标匹配信息，并发送所述目标匹配信息至所述穿戴式显示器；所述穿戴式显示器还用于显示所述目标匹配信息。

2.如权利要求1所述的AR系统，其特征在于：还包括智能终端，所述智能终端与所述云端服务器相互通信；所述预设信息包括预设位置标识；所述智能终端包括第一定位器，所述第一定位器用于获取所述智能终端的当前位置信息并将所述智能终端的当前位置信息发送至所述云端服务器；所述云端服务器将所述智能终端的当前位置信息与所述预设位置标识进行匹配，以根据所述预设位置标识找到当前图像信息对应的预设图像信息的第一坐标，结合所述预设图像信息的第一坐标获取所述目标匹配信息。

3.如权利要求1或2所述的AR系统，其特征在于：所述穿戴式显示器包括第二定位器，所述第二定位器用于获取所述穿戴式显示器的当前位置信息并将所述穿戴式显示器的当前位置信息发送至所述云端服务器；所述云端服务器将所述穿戴式显示器的当前位置信息与预设位置标识进行匹配，以根据所述预设位置标识找到当前图像信息对应的预设图像信息的第二坐标，结合所述预设图像信息的第二坐标获取所述目标匹配信息。

4.如权利要求1所述的AR系统，其特征在于：所述云端服务器的信息库中的预设信息还包括预设图像信息、预设文字信息及预设视频信息；所述目标匹配信息包括与所述当前图像信息匹配的目标预设图像信息、目标预设文字信息、目标预设视频信息中的至少一种信息。

5.如权利要求1所述的AR系统，其特征在于：所述穿戴式显示器包括语音接收元件；所述语音接收元件用于接收语音信息，所述穿戴式显示器根据所述语音信息采集所述当前图像信息。

6.如权利要求1所述的AR系统，其特征在于：所述穿戴式显示器包括采集模块，所述采集模块用于采集当前图像信息。

7.如权利要求6所述的AR系统通信系统，其特征在于：所述采集模块为摄像头。

8.如权利要求4所述的AR系统通信系统，其特征在于：所述AR系统还包括图像显示器及折射镜片；所述图像显示器用于将所述目标匹配信息投射至所述折射镜片；所述折射镜片用于显示所述目标匹配信息，所述折射镜片还用于将真实场景信息折射于所述折射镜片。