CN110349504A - 一种基于ar的博物馆导览系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于AR的博物馆导览系统，包括第一博物馆摄像装置，用于采集第一视频数据；第二博物馆摄像装置，用于采集第二视频数据，且在第二博物馆摄像装置中设置导航定位装置；虚拟图像存储模块，用于存储预先生成的第一虚拟图形；注册定位模块，根据检测摄像装置相对于真实场景的位置和方向角，以及根据检测成像系统的内部参数，并用于根据采集的信息来确定所添加的虚拟信息在真实空间中的映射位置；本发明通过识别博物馆中的文物信息，将多媒体信息渲染大终端屏幕中，让游客在观看文物的同时，通过增强现实进一步了解文物背后的故事，提高了传统博物馆导览实时、逼真的互动体验。

Description

一种基于AR的博物馆导览系统
技术领域
本发明涉及增强现实技术领域，更为具体地，涉及一种基于AR的博物馆导览系统。
背景技术
增强现实(Augmented Reality，简称AR)，是通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术，将虚拟的信息应用到真实世界，并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的增强。
在旅游、展览方面，人们在浏览、参观的同时，将接收到途经建筑的相关资料，观看展品的相关数据资料。现有的增强现实技术在博物馆展览领域的应用存在实时性差，互动体验差等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于AR的博物馆导览系统，通过识别博物馆中的文物信息，将多媒体信息渲染大终端屏幕中，让游客在观看文物的同时，通过增强现实技术进一步了解文物背后的故事，提高了传统博物馆导览实时、逼真的互动体验。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种基于AR的博物馆导览系统，包括：
第一博物馆摄像装置，用于采集第一视频数据；
第二博物馆摄像装置，用于采集第二视频数据，且在所述第二博物馆摄像装置中设置导航定位装置；
虚拟图像存储模块，用于存储预先生成的第一虚拟图形；
注册定位模块，根据检测摄像装置相对于真实场景的位置和方向角，以及根据检测成像系统的内部参数，并用于根据采集的信息来确定所添加的虚拟信息在真实空间中的映射位置；
图形生成模块，用于根据注册定位模块中确定的映射位置，实时生成第二虚拟图形，并存储到所述虚拟图像存储模块中；
定位模块，用于实时构造导航信息，并将导航信息与所述结果图像相关联；
显示输出模块，用于将虚拟图形与真实场景融合的结果图像呈现给用户。
进一步的，所述第一博物馆摄像装置安装在博物馆中，用于采集的所述第一视频数据包括博物馆文物视频信息数据，所述博物馆文物视频信息数据用于所述注册定位模块在进行特征检测时调用。
进一步的，所述定位模块包括无线AP，所述无线AP与第二博物馆摄像装置连接，通过所述无线AP将第二博物馆摄像装置中的导航信息传输到注册定位模块。
进一步的，所述第二博物馆摄像装置包括移动终端设备，所述移动终端设备采集的所述第二视频数据包括实时采集的博物馆环境视频数据，并生成场景帧图像。
进一步的，所述注册定位模块根据博物馆文物视频信息数据、场景帧图像数据和导航信息进行特征点检测，然后将检测识别出的特征点进行关联，建立映射对应关系。
进一步的，所述虚拟图像存储模块中存储的虚拟图形数据与博物馆文物视频信息数据、场景帧图像数据、导航信息和映射对应关系数据进行实时融合，形成增强现实图像。
进一步的，所述虚拟图形包括二维虚拟图形和三维虚拟图形中的任一种。
进一步的，所述移动终端设备包括手机。
本发明的有益效果是：
(1)本发明通过第一博物馆摄像装置、第二博物馆摄像装置、注册定位模块、图形生成模块等，通过识别博物馆中的文物信息，将多媒体信息渲染大终端屏幕中，让游客在观看文物的同时，通过增强现实技术能够进一步了解文物背后的故事，提高了传统博物馆导览实时、逼真的互动体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。本说明书中公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路，软件或方法。
下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
在对实施例进行描述之前，需要对一些必要的术语进行解释。例如：
若本申请中出现使用“第一”、“第二”等术语来描述各种元件，但是这些元件不应当由这些术语所限制。这些术语仅用来区分一个元件和另一个元件。因此，下文所讨论的“第一”元件也可以被称为“第二”元件而不偏离本发明的教导。应当理解的是，若提及一元件“连接”或者“联接”到另一元件时，其可以直接地连接或直接地联接到另一元件或者也可以存在中间元件。相反地，当提及一元件“直接地连接”或“直接地联接”到另一元件时，则不存在中间元件。
在本申请中出现的各种术语仅仅用于描述具体的实施方式的目的而无意作为对本发明的限定，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式意图也包括复数形式。
当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包括有”时，这些术语指明了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是也不排除一个以上其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在和/或附加。
如图1所示，一种基于AR的博物馆导览系统，包括：
第一博物馆摄像装置，用于采集第一视频数据；
第二博物馆摄像装置，用于采集第二视频数据，且在所述第二博物馆摄像装置中设置导航定位装置；
虚拟图像存储模块，用于存储预先生成的第一虚拟图形；
注册定位模块，根据检测摄像装置相对于真实场景的位置和方向角，以及根据检测成像系统的内部参数，并用于根据采集的信息来确定所添加的虚拟信息在真实空间中的映射位置；
图形生成模块，用于根据注册定位模块中确定的映射位置，实时生成第二虚拟图形，并存储到所述虚拟图像存储模块中；
定位模块，用于实时构造导航信息，并将导航信息与所述结果图像相关联；
显示输出模块，用于将虚拟图形与真实场景融合的结果图像呈现给用户。
进一步的，所述第一博物馆摄像装置安装在博物馆中，用于采集的所述第一视频数据包括博物馆文物视频信息数据，所述博物馆文物视频信息数据用于所述注册定位模块在进行特征检测时调用。
进一步的，所述定位模块包括无线AP，所述无线AP与第二博物馆摄像装置连接，通过所述无线AP将第二博物馆摄像装置中的导航信息传输到注册定位模块。
进一步的，所述第二博物馆摄像装置包括移动终端设备，所述移动终端设备采集的所述第二视频数据包括实时采集的博物馆环境视频数据，并生成场景帧图像。
进一步的，所述注册定位模块根据博物馆文物视频信息数据、场景帧图像数据和导航信息进行特征点检测，然后将检测识别出的特征点进行关联，建立映射对应关系。
进一步的，所述虚拟图像存储模块中存储的虚拟图形数据与博物馆文物视频信息数据、场景帧图像数据、导航信息和映射对应关系数据进行实时融合，形成增强现实图像。
进一步的，所述虚拟图形包括二维虚拟图形和三维虚拟图形中的任一种。
进一步的，所述移动终端设备包括手机。
实施例1
如图1所示，一种基于AR的博物馆导览系统，包括：
第一博物馆摄像装置，用于采集第一视频数据；
第二博物馆摄像装置，用于采集第二视频数据，且在所述第二博物馆摄像装置中设置导航定位装置；
虚拟图像存储模块，用于存储预先生成的第一虚拟图形；
注册定位模块，根据检测摄像装置相对于真实场景的位置和方向角，以及根据检测成像系统的内部参数，并用于根据采集的信息来确定所添加的虚拟信息在真实空间中的映射位置；
图形生成模块，用于根据注册定位模块中确定的映射位置，实时生成第二虚拟图形，并存储到所述虚拟图像存储模块中；
定位模块，用于实时构造导航信息，并将导航信息与所述结果图像相关联；
显示输出模块，用于将虚拟图形与真实场景融合的结果图像呈现给用户。
在本实施例中的其余技术特征，本领域技术人员均可以根据实际情况进行灵活选用和以满足不同的具体实际需求。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实现本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的算法，方法或系统等，均在本发明的权利要求书请求保护的技术方案限定技术保护范围之内。
对于前述的方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法实现所描述的功能，但是这种实现不应超出本发明的范围。
所揭露的系统、模块和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例，仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，可以仅是一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以说通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述分立部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例的方案的目的。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于AR的博物馆导览系统，其特征在于，包括：
第一博物馆摄像装置，用于采集第一视频数据；
第二博物馆摄像装置，用于采集第二视频数据，且在所述第二博物馆摄像装置中设置导航定位装置；
虚拟图像存储模块，用于存储预先生成的第一虚拟图形；
注册定位模块，根据检测摄像装置相对于真实场景的位置和方向角，以及根据检测成像系统的内部参数，并用于根据采集的信息来确定所添加的虚拟信息在真实空间中的映射位置；
图形生成模块，用于根据注册定位模块中确定的映射位置，实时生成第二虚拟图形，并存储到所述虚拟图像存储模块中；
定位模块，用于实时构造导航信息，并将导航信息与所述结果图像相关联；
显示输出模块，用于将虚拟图形与真实场景融合的结果图像呈现给用户。
2.根据权利要求1所述的一种基于AR的博物馆导览系统，其特征在于，所述第一博物馆摄像装置安装在博物馆中，用于采集的所述第一视频数据包括博物馆文物视频信息数据，所述博物馆文物视频信息数据用于所述注册定位模块在进行特征检测时调用。
3.根据权利要求2所述的一种基于AR的博物馆导览系统，其特征在于，所述定位模块包括无线AP，所述无线AP与第二博物馆摄像装置连接，通过所述无线AP将第二博物馆摄像装置中的导航信息传输到注册定位模块。
4.根据权利要求1或3所述的一种基于AR的博物馆导览系统，其特征在于，所述第二博物馆摄像装置包括移动终端设备，所述移动终端设备采集的所述第二视频数据包括实时采集的博物馆环境视频数据，并生成场景帧图像。
5.根据权利要求4所述一种基于AR的博物馆导览系统，其特征在于，所述注册定位模块根据博物馆文物视频信息数据、场景帧图像数据和导航信息进行特征点检测，然后将检测识别出的特征点进行关联，建立映射对应关系。
6.根据权利要求5所述一种基于AR的博物馆导览系统，其特征在于，所述虚拟图像存储模块中存储的虚拟图形数据与博物馆文物视频信息数据、场景帧图像数据、导航信息和映射对应关系数据进行实时融合，形成增强现实图像。
7.根据权利要求6所述一种基于AR的博物馆导览系统，其特征在于，所述虚拟图形包括二维虚拟图形和三维虚拟图形中的任一种。
8.根据权利要求4所述一种基于AR的博物馆导览系统，其特征在于，所述移动终端设备包括手机。
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