CN110188587A - 利用增强现实技术的移动幻视艺术实现方法 - Google Patents

利用增强现实技术的移动幻视艺术实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种移动幻视艺术实现方法，包括：(a)管理服务器接收幻视艺术作品的目标物图像，分析特征点，并将特征点数据存储至识别信息数据库中；(b)管理服务器将目标物的移动图像匹配于特征点数据，并存储至图像数据库中；(c)智能设备通过激活的应用程序与管理服务器共享信息数据；(d)智能设备或管理服务器分析用智能设备的相机镜头观看的幻视艺术作品的目标物图像，并在识别信息数据库中检索一致的特征点数据；(e)智能设备或管理服务器通过检索的特征点数据识别目标物，并在图像数据库中提取匹配的目标物移动图像；和(f)智能设备将提取的目标物移动图像重叠在用所述相机镜头观看的画面的匹配的目标物之上并进行显示。

Description

利用增强现实技术的移动幻视艺术实现方法
技术领域
本发明属于在用肉眼引起立体感的幻视艺术上嫁接增强现实技术，以表演出幻视艺术移动的情景的移动幻视艺术实现方法。
背景技术
幻视艺术是指充分利用画图的空间，应用基于远近法和阴影法的科学绘画方法使对象立体化，从而能够使观众体验多种立体感的展览艺术。但是，现有的幻视艺术的视觉效果是静态的，不能反映动态要素，从而具有无法引起兴趣的限制。
增强现实(Augmented Reality,AR)是在现实图像或背景上叠加三维虚拟图像而显示为一个影像的技术。幻视艺术是模拟3D体验方法的话，增强现实是数据3D体验方法，通过两者的结合，可表演出更加多样的空间和情景。
现有技术文献
专利文献
1.韩国公开专利第10-2008-0114446号“构成有立体框架的影像屏幕”
2.韩国公开专利第10-2017-0018930号“用于生成虚拟及增强现实的方法及系统”
3.韩国公开专利第10-2016-0010475号“增强现实(AR)捕捉和播放”
4.韩国公开专利第10-2017-0006233号“未来职业体验定制型主题公园服务系统”
发明内容
技术问题
本发明的目的在于结合幻视艺术和增强现实技术，从而表演出幻视艺术目标物移动的情景，使体验者的兴趣高涨。
问题的解决方案
为了解决如上所述的问题，本发明提供移动幻视艺术实现方法，所述方法是用智能设备的相机镜头观看并使显示在显示器部上的幻视艺术作品的目标物显示成移动的方法，包括：(a)管理服务器接收幻视艺术作品的目标物图像，分析特征点，并将特征点数据存储至识别信息数据库中的步骤；(b)管理服务器将所述目标物的移动图像(moving image)匹配于所述特征点数据，并存储至图像数据库中的步骤；(c)智能设备通过激活的应用程序与所述管理服务器共享信息数据的步骤；(d)所述智能设备或所述管理服务器分析用所述智能设备的相机镜头观看的幻视艺术作品的目标物图像，并在所述识别信息数据库中检索一致的特征点数据的步骤；(e)所述智能设备或所述管理服务器通过检索的特征点数据识别目标物，并在所述图像数据库中提取匹配的目标物移动图像的步骤；以及(f)所述智能设备将提取的目标物移动图像重叠在用所述相机镜头观看的画面的匹配的目标物之上并进行显示的步骤。
所述特征点数据可以应用基于将所述目标物图像的角点检测为特征点的算法被导出，所述移动图像可以通过将移动目标物图像层重新叠加在背景图像层上构成。
此外，本发明中，所述(b)步骤中，所述管理服务器可以将所述目标物移动图像和相关的附加图像一同存储至所述图像数据库中，所述(f)步骤中，所述智能设备可以将提取的目标物移动图像和相关的附加图像一同重叠在用所述相机镜头观看的画面的指定位置上并进行显示。
此外，本发明中，所述(b)步骤中，所述管理服务器可以将所述目标物移动图像和相关的声音数据一同存储至声音数据库中，所述(f)步骤中，所述智能设备可以将提取的目标物移动图像和相关的声音数据进行播放。
此外，本发明还可以包括：(g)所述智能设备录制根据输入的命令显示的画面，在此，还可以包括：(h)所述智能设备将在所述(g)步骤中生成的录制文件传输至指定邮箱或者社交网站服务账户的步骤。
本发明的效果
当用智能设备的相机观看(viewing)根据如上所述的本发明的幻视艺术作品的目标物时，会看到观看对象目标物在移动，由此能够产生如下的效果。
1.幻视艺术作品的目标物非常生动，可以表演出相关声音的播放效果。
2.由于一同输出目标物的移动图像和附加图像，因此能够表演出多种视觉效果。
3.在实际存在于现实空间中的幻视艺术作品的图像上重叠作为AR图像的移动图像，所述移动图像是通过在与幻视艺术作品的实际存在图像连续的背景图像层上重新重叠移动目标物图像层的方法来构成的，因此能够表演出实际存在幻视艺术目标物很自然地移动。
4.通过将显示在智能设备上的画面进行录制、传输，能够存储保存并共享体验者的经验。
附图说明
图1为示出本发明的各个步骤进行过程的第一实施方式的流程图；
图2为示出本发明的各个步骤进行过程的第二实施方式的流程图；
图3为示出本发明的(a)步骤的实施过程的模式图；
图4为示出本发明的(b)步骤的实施过程的模式图；
图5为示出本发明的(c)步骤的实施过程的模式图；
图6为示出实施了本发明的(d)步骤至(f)步骤，通过智能设备拍摄显示成幻视艺术目标物移动的情景的照片；
图7为通过实施本发明捕捉的显示在智能设备上的画面。
具体实施方式
本发明提供移动幻视艺术实现方法，该方法是用智能设备的相机镜头观看并使在显示器部显示的幻视艺术作品的目标物显示成移动的方法，所述方法包括：(a)管理服务器接收幻视艺术作品的目标物图像，分析特征点，并将特征点数据存储至识别信息数据库中的步骤；(b)管理服务器将所述目标物的移动图像(moving image)匹配于所述特征点数据，并存储至图像数据库中的步骤；(c)智能设备通过激活的应用程序与所述管理服务器共享信息数据的步骤；(d)所述智能设备或管理服务器分析用所述智能设备的相机镜头观看的幻视艺术作品的目标物图像，并在所述识别信息数据库中检索一致的特征点数据的步骤；(e)所述智能设备或管理服务器通过检索的特征点数据识别目标物，并在所述图像数据库中提取匹配的目标物移动图像的步骤；以及(f)所述智能设备将提取的目标物移动图像重叠在用所述相机镜头观看的画面的匹配的目标物之上并进行显示的步骤。
如图5所示，本发明通过由无线通信网连接的管理服务器和智能设备的相互作用来实现。图1是示出所述(d)步骤和(e)步骤通过管理服务器10实施的情况，图2是示出所述(d)步骤和(e)步骤通过智能设备20实施的情况。
所述管理服务器中构建有识别信息数据库和图像数据库。所述管理服务器将接收、分析幻视艺术作品的目标物图像而导出的特征点数据存储至所述识别信息数据库中，并将与所述目标物匹配的移动图像(moving image)存储至所述图像数据库。但是，所述识别信息数据和图像数据库仅为根据存储的数据种类来区分的概念，在物理上可以在相同的存储单元中共存。
所述智能设备包括智能手机、平板电脑等，为了根据用于实行本发明的应用程序被激活，识别用相机观看的场景中的幻视艺术目标物图像，可以采用所述识别信息数据库。从所述图像数据库接收与识别的图像匹配的移动图像。所述智能设备通过激活的应用程序与所述管理服务器共享信息数据。即，通过激活的应用程序，智能设备可以充分利用所述识别信息数据库和图像数据库的数据。为此，可以选择性地应用通过无线通信网实时共享数据的方式或者集中下载数据之后使用的方式。
以下，将详细说明本发明的每个步骤。
1.(a)步骤
如图3所示，该(a)步骤是管理服务器接收幻视艺术作品的目标物图像，分析特征点，并将特征点数据存储至识别信息数据库中的步骤。
当将在幻视艺术作品中想要赋予移动效果的目标物制作成图像文件并输入至所述服务管理器中时，所述服务管理器从目标物图像分析特征点(keypoint，interestingpoint)。
所述特征点的有利的设置方法是将即使目标物的大小或相机的视点、照明等改变也能够容易找出特征点作为条件，满足如上所述的条件的最好的特征点就是角点(cornerpoint)。
在本发明中，可以应用基于将目标物的角点检测为特征点的算法，可以选择性地应用Harris角点算法(C.哈里斯和M.史蒂芬斯,“组合式角落和边缘检测器”,阿尔维视觉会议,1988(C.Harris and M.Stephens,"A combined corner and edge detector",AlveyVision Conference,1988))、Shi&Tomasi算法(J.石和C.托马西,“用于跟踪的好特征”,在国际计算机视觉与模式识别会议中,1994(J.Shi and C.Tomasi,"Good features totrack",in CVPR 1994))、SIFT–DoG算法(Lowe,D.G.,“从尺度不变的重点获取独特图像特征”,计算机视觉国际期刊,2004(Lowe,D.G.,"Distinctive image features from scale-invariant keypoints",IJCV 2004))、FAST算法(E.罗斯滕和T.德拉蒙德,“用于高速角点检测的机器学习”,在欧洲计算机视觉国际会议中,2006(E.Rosten and T.Drummond,"Machine learning for high-speed corner detection",in ECCV 2006))、AGAST算法(E.梅维恒、G.海格、D.布池卡、M.苏帕和G.海辛格,“基于加速分段测试的自适应和通用角点检测”,在欧洲计算机视觉国际会议中,2010(E.Mair,G.Hager,D.Burschka,M.Suppa,andG.Hirzinger,"Adaptive and generic corner detection based on the acceleratedsegmenttest,"in ECCV 2010))、SURF算法(贝,H.、泰特乐,T.和梵高，L.，“Surf:加速稳健特征”,在欧洲计算机视觉国际会议中,2006(Bay,H.,Tuytelaars,T.,and Van Gool,L.,"Surf:Speeded up robust features,"in ECCV 2006))、Ferns算法(欧在撒,M.、弗亚,P.和莱贝吉,V.，“十行代码中的快速重点识别”,在国际计算机视觉与模式识别会议中,2007(Ozuysal,M.,Fua,P.,and Lepetit,V.,"Fast Keypoint Recognition in Ten Lines ofCode,"in CVPR 2007))、BRIEF算法(卡琳德,M.、莱贝吉,V.、斯德瑞查,C.和弗亚,P，“Brief：二进制稳健独立基本特征”,在欧洲计算机视觉国际会议中,2010(Calonder,M.,Lepetit,V.,Strecha,C.,and Fua,P,"Brief:Binary robust independent elementaryfeatures,"in ECCV2010))、ORB算法(卢布,E.、腊包尔,V.、康诺利格,K.和布拉德斯基,G.,“ORB:SIFT或SURF的有效替代品”，在国际计算机视觉大会中，2011(Rublee,E.,Rabaud,V.,Konolige,K.,and Bradski,G.,"ORB:an efficient alternative to SIFT or SURF,"inICCV 2011))、BRISK算法(勒特内格,S.、奇丽,M.和西格沃特,R.Y.，“BRISK:二进制稳健的可扩展重点”,在国际计算机视觉大会中，2011(Leutenegger,S.,Chli,M.,and Siegwart,R.Y.,"BRISK:Binary robustinvariant scalable keypoints,"in ICCV 2011))、FREAK算法(A.阿拉希、R.奥尔蒂斯以及P.范德海因斯特,“FREAK:快速视网膜重点”，在国际计算机视觉与模式识别会议中,2012(A.Alahi,R.Ortiz,and P.Vandergheynst,"FREAK:FastRetina Keypoint,"in CVPR 2012))、美国专利US6711293B1(用于识别图像中的尺度不变特征的方法和装置及其用于定位图像中的目标物的方法和装置)等。根据上述各个算法，所述特征点数据可以不同。
2.(b)步骤
如图4所示，该(b)步骤是管理服务器将所述目标物的移动图像(moving image)匹配于所述特征点数据，并存储至图像数据库中的步骤。
所述移动图像为增强现实(AR,Augmented Reality)图像，可以仅由移动目标物图像构成，但如图4所示，可以在规定的背景图像层上叠加移动目标物图像层而构成。由此，在所述背景图像层与幻视艺术作品的实际存在图像连续的状态下，在所述背景图像层上重叠移动目标物图像层，从而能够表演出成如在现实空间中实际存在的幻视艺术目标物与背景分离而移动。
在该(b)步骤中，所述管理服务器可以将所述目标物移动图像和相关的附加图像或声音数据一同进行存储。所述附加图像可以与所述目标物移动图像一同存储在所述图像数据库中，所述声音数据可以存储在单独的声音数据库中。所述图像数据库和声音数据库也是根据存储的数据种类来区分的概念，在物理上可以在相同的存储器单元中共存。
3.(c)步骤
如图5所示，该(c)步骤是智能设备通过激活的应用程序与所述管理服务器共享信息数据的步骤。
共享信息数据是指包括通过设置在所述智能设备上的应用程序的作用，1)所述智能设备和所述服务管理器之间形成无线通信，连接至所述识别信息数据库、图像数据库、声音数据库等，从而充分利用所需信息(以下，“第一类型共享方式”)；2)下载所述识别信息数据库、图像数据库、声音数据库等，随时(或者根据需要)进行更新(以下，“第二类型共享方式”)；以及3)混合使用或同时使用上述第一类型共享方式和第二类型共享方式(以下，“第三类型共享方式”)。
当在本发明中应用所述第一类型共享方式时，由于智能设备中临时使用的数据量小，因此有利于本发明的体验者利用个人持有的智能设备的情况，但是信息数据共享的通畅性受到无线通信环境的绝对性影响。在此情况下，按照图1中示出的第一实施方式进行本发明的各个步骤。
当在本发明中应用第二类型共享方式时，在智能设备中临时使用的数据量大，代替地，在下载一次所述识别信息数据库、图像数据库、声音数据库等之后，即使智能设备与管理服务器之间不形成无线通信，也能够仅用智能设备实施本发明的(d)步骤以下。这种第二类型共享方式有利于应用从提供用于实施本发明的服务器的一方所准备的公用智能设备上。
所述第三类型共享方式混合了所述第一类型共享方式和第二类型共享方式的优点和缺点，通过考虑无线通信环境、智能设备的产品规格以及存储器容量等，可以导出灵活适宜的方式。
4.(d)步骤
该(d)步骤是所述智能设备或管理服务器分析用所述智能设备的相机镜头观看的幻视艺术作品的目标物图像，并在所述识别信息数据库中检索一致的特征点数据的步骤。
在激活所述应用程序的状态下，如图6所示，当用智能设备的相机镜头观看幻视艺术作品时，分析所述幻视艺术作品内的各种目标物的特征点，并在所述识别信息数据库中检索与分析的特征点一致的特征点数据。在该步骤中，与所述智能设备或管理服务器用于分析显示在显示器部上的场景内图像的特征点的算法相关的内容可以说明为与在所述(a)步骤中管理服务器分析所述指定框架的特征点的算法相同。
当该(d)步骤由管理服务器执行时，应预先进行将所述智能设备观看的场景实时传输至所述管理服务器的过程，由此，所述服务管理器能够在所述识别信息数据库中检索出与分析了接收的场景内的图像的特征点数据一致的特征点数据。
5.(e)步骤
该(e)步骤是所述智能设备或管理服务器通过检索的特征点数据来识别目标物，并在所述图像数据库中提取匹配的目标物移动图像的步骤。
当该(e)步骤由管理服务器执行时，需要一同进行将所述管理服务器所提取的目标物移动图像传输至所述智能设备的过程。
6.(f)步骤
该(f)步骤是所述智能设备将提取的目标物移动图像重叠在用所述相机镜头观看的画面的匹配的目标物之上并进行显示的步骤。
将提取的目标物移动图像重叠在匹配的目标物之上是指智能设备显示器部上显示的场景中被拍摄的目标物与播放图像的目标物的外轮廓线显示成一致状态。即使所述智能设备的相机视点倾斜或者高度改变或者与幻视艺术作品之间的距离在一定范围内改变，也能够使所述外轮廓线保持一致状态。
图7为通过实施至该(f)步骤并捕捉的显示在智能设备上的画面。在显示于智能设备上的画面中，一同显示有现实世界的幻视艺术作品与在数据空间中以增强现实图像存在的目标物移动图像和附加图像，在现实世界中以图片状态固定的目标物在显示于智能设备的画面中从背景分离而移动。这是因为所述移动图像是通过将移动图像层重叠在背景图像层上而构成的。
另一方面，当在所述(b)步骤中所述管理服务器将所述目标物移动图像和相关的附加图像一同存储至所述图像数据库中时，在该(f)步骤中，所述智能设备可以将提取的目标物移动图像和相关的附加图像一同重叠在用所述相机镜头观看的画面的指定位置上并将其显示。
此外，当在所述(b)步骤中，所述服务管理器将所述目标物移动图像和相关的声音数据一同存储至声音数据库中时，在该(f)步骤中，所述智能设备能够播放提取的目标物移动图像和相关的声音数据。当然，也可以使所述附加图像的重叠和声音数据的播放同时完成。
7.(g)步骤
该(g)步骤是录制根据所述智能设备输入的命令显示的画面的步骤。通过该(g)步骤，结合幻视艺术作品和增强现实图像(目标物移动图像、附加图像等)以及声音等，生成表演出多种虚拟体验的视频文件。
8.(h)步骤
该(h)步骤是所述智能设备将在所述(g)步骤中生成的录制文件传输至指定邮箱或社交网站服务账户的步骤。当体验者利用所持有的智能设备实施本发明时，仅通过所述(g)步骤，本发明的体验者就能够永久性地保存临时的体验情况。但是，当利用从提供用于实施本发明的服务器的一方所准备的公用智能设备实施本发明时，可以附加(h)步骤，以使体验者能够接收所述视频文件。
如上所述，参照附图说明了本发明，但是在不超出本发明的中心思想的范围内，可以进行多种修改和变形，可以在多种领域使用。因此，本发明的权利要求包括属于该案件发明的真正的范围内的修改和变形。
附图标记说明
S1：(a)步骤 S2：(b)步骤
S3：(c)步骤 S4：(d)步骤
S5：(e)步骤 S6：(f)步骤
1：幻视艺术作品 2：目标物图像
3：特征点 4：目标物的移动图像
4-1：背景图像层 4-2：移动目标物图像层
5：附加图像 10：管理服务器
11：识别信息数据库 12：图像数据库
20：智能设备

Claims (7)

1.一种移动幻视艺术实现方法，所述方法是用智能设备的相机镜头观看并使显示在显示器部上的幻视艺术作品的目标物显示成移动的方法，包括：
(a)管理服务器接收幻视艺术作品的目标物图像，分析特征点，并将特征点数据存储至识别信息数据库中的步骤；
(b)管理服务器将所述目标物的移动图像匹配于所述特征点数据，并存储至图像数据库中的步骤；
(c)智能设备通过激活的应用程序与所述管理服务器共享信息数据的步骤；
(d)所述智能设备或所述管理服务器分析用所述智能设备的相机镜头观看的幻视艺术作品的目标物图像，并在所述识别信息数据库中检索一致的特征点数据的步骤；
(e)所述智能设备或所述管理服务器通过检索的特征点数据识别目标物，并在所述图像数据库中提取匹配的目标物移动图像的步骤；以及
(f)所述智能设备将提取的目标物移动图像重叠在用所述相机镜头观看的画面的匹配的目标物之上并进行显示的步骤。
2.根据权利要求1所述的移动幻视艺术实现方法，其特征在于，所述特征点数据应用基于将所述目标物图像的角点检测为特征点的算法被导出。
3.根据权利要求1所述的移动幻视艺术实现方法，其特征在于，所述移动图像通过将移动目标物图像层叠加在背景图像层上构成。
4.根据权利要求1所述的移动幻视艺术实现方法，其特征在于，
所述(b)步骤中，所述管理服务器将所述目标物移动图像和相关的附加图像一同存储至所述图像数据库中，
所述(f)步骤中，所述智能设备将提取的目标物移动图像和相关的附加图像一同重叠在用所述相机镜头观看的画面的指定位置上并进行显示。
5.根据权利要求1所述的移动幻视艺术实现方法，其特征在于，
所述(b)步骤中，所述管理服务器将所述目标物移动图像和相关的声音数据一同存储至声音数据库中，
所述(f)步骤中，所述智能设备将提取的目标物移动图像和相关的声音数据进行播放。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的移动幻视艺术实现方法，其特征在于，所述方法还包括：
(g)所述智能设备录制根据输入的命令显示的画面的步骤。
7.根据权利要求6所述的移动幻视艺术实现方法，其特征在于，所述方法还包括：
(h)所述智能设备将在所述(g)步骤中生成的录制文件传输至指定邮箱或者社交网站服务账户的步骤。
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