CN112634346A - 基于ar眼镜的现实物品尺寸获取方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于AR眼镜的现实物品尺寸获取方法和系统，包括：原始现实图像获取步骤：AR眼镜通过摄像头获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到原始现实图像；热特征分布现实图像获取步骤：AR眼镜通过红外成像设备获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到热特征分布现实图像；现实物品尺寸获取步骤：根据热特征分布得到现实物品的轮廓，根据现实物品的轮廓得到现实物品的尺寸。本发明提供了一种新的有别于传统图像识别得到现实物品的方法。
Description
技术领域
本发明涉及AR领域，具体地，涉及基于AR眼镜的现实物品尺寸获取方法和系统。
背景技术
百度百科AR词条公开了：增强现实(Augmented Real ity，简称AR)，增强现实技术也被称为扩增现实，AR增强现实技术是促使真实世界信息和虚拟世界信息内容之间综合在一起的较新的技术内容，其将原本在现实世界的空间范围中比较难以进行体验的实体信息在电脑等科学技术的基础上，实施模拟仿真处理，叠加将虚拟信息内容在真实世界中加以有效应用，并且在这一过程中能够被人类感官所感知，从而实现超越现实的感官体验。真实环境和虚拟物体之间重叠之后，能够在同一个画面以及空间中同时存在。增强现实技术不仅能够有效体现出真实世界的内容，也能够促使虚拟的信息内容显示出来，这些细腻内容相互补充和叠加。在视觉化的增强现实中，用户需要在头盔显示器的基础上，促使真实世界能够和电脑图形之间重合在一起，在重合之后可以充分看到真实的世界围绕着它。增强现实技术中主要有多媒体和三维建模以及场景融合等新的技术和手段，增强现实所提供的信息内容和人类能够感知的信息内容之间存在着明显不同。
现有技术中的AR眼镜对于现实物品从图像中的分割提取有待优化。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于AR眼镜的现实物品尺寸获取方法和系统。
根据本发明提供的一种基于AR眼镜的现实物品尺寸获取方法，包括：
原始现实图像获取步骤：AR眼镜通过摄像头获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到原始现实图像；
热特征分布现实图像获取步骤：AR眼镜通过红外成像设备获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到热特征分布现实图像；
现实物品尺寸获取步骤：根据热特征分布得到现实物品的轮廓，根据现实物品的轮廓得到现实物品的尺寸。
优选地，在所述现实物品尺寸获取步骤中，将热特征分布现实图像中属于不同温度区间的区域之间的分界线作为从原始现实图像中分割得到现实物品图像的依据，其中，认为所述分界线与现实物品的边缘重叠。
根据本发明提供的一种基于AR眼镜的现实物品尺寸获取方法，包括：
原始现实图像获取步骤：AR眼镜通过摄像头获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到原始现实图像；
景深分布现实图像获取步骤：AR眼镜通过景深摄像设备获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到景深分布现实图像；
现实物品尺寸获取步骤：根据景深分布得到现实物品的轮廓，根据现实物品的轮廓得到现实物品的尺寸。
优选地，在所述现实物品尺寸获取步骤中，将景深分布现实图像中属于不同景深的区域之间的分界线作为从原始现实图像中分割得到现实物品图像的依据，其中，认为所述分界线与现实物品的边缘重叠。
根据本发明提供的一种AR眼镜的增强方法，包括：
虚拟物品尺寸获取步骤：获取虚拟物品的尺寸；
现实物品尺寸获取步骤：根据所述的基于AR眼镜的现实物品尺寸获取方法，获取现实物品的尺寸：
尺寸匹配增强步骤：从所述多个现实物品中找到尺寸与所述虚拟物品的尺寸最匹配的现实物品，记为被叠加现实物品；
图像叠加步骤：通过AR眼镜，在所述被叠加现实物品上叠加显示所述虚拟物品。
根据本发明提供的一种基于AR眼镜的现实物品尺寸获取系统，包括：
原始现实图像获取模块：AR眼镜通过摄像头获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到原始现实图像；
热特征分布现实图像获取模块：AR眼镜通过红外成像设备获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到热特征分布现实图像；
现实物品尺寸获取模块：根据热特征分布得到现实物品的轮廓，根据现实物品的轮廓得到现实物品的尺寸。
优选地，在所述现实物品尺寸获取模块中，将热特征分布现实图像中属于不同温度区间的区域之间的分界线作为从原始现实图像中分割得到现实物品图像的依据，其中，认为所述分界线与现实物品的边缘重叠。
根据本发明提供的一种基于AR眼镜的现实物品尺寸获取系统，包括：
原始现实图像获取模块：AR眼镜通过摄像头获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到原始现实图像；
景深分布现实图像获取模块：AR眼镜通过景深摄像设备获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到景深分布现实图像；
现实物品尺寸获取模块：根据景深分布得到现实物品的轮廓，根据现实物品的轮廓得到现实物品的尺寸。
优选地，在所述现实物品尺寸获取模块中，将景深分布现实图像中属于不同景深的区域之间的分界线作为从原始现实图像中分割得到现实物品图像的依据，其中，认为所述分界线与现实物品的边缘重叠。
根据本发明提供的一种AR眼镜的增强系统，包括：
虚拟物品尺寸获取模块：获取虚拟物品的尺寸；
现实物品尺寸获取模块：根据所述的基于AR眼镜的现实物品尺寸获取系统，获取现实物品的尺寸：
尺寸匹配增强模块：从所述多个现实物品中找到尺寸与所述虚拟物品的尺寸最匹配的现实物品，记为被叠加现实物品；
图像叠加模块：通过AR眼镜，在所述被叠加现实物品上叠加显示所述虚拟物品。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明提供了一种新的有别于传统图像识别得到现实物品的方法。例如利用热特征分布图像或者是景深图像中的分界线得到现实物品的轮廓边界。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种AR眼镜的增强方法，包括：
虚拟物品尺寸获取步骤：获取虚拟物品的尺寸；具体地，虚拟物品的尺寸为构建虚拟物品时虚拟物品的属性，从虚拟物品的属性中获得虚拟物品给的尺寸。虚拟物品的尺寸仅为虚拟物品向AR眼镜佩戴者所展示的表面的尺寸，例如虚拟手机的尺寸仅仅为虚拟手机屏幕所在机身表面的长宽，而不包括虚拟手机的机身厚度。
现实物品尺寸获取步骤：获取现实物品的尺寸：一个优选例中，通过图像识别得到是什么现实物品，然后到数据库中找到该现实物品的尺寸；另一个优选例中，在现实物品尺寸获取步骤中，提示AR眼镜佩戴者注视现实物品，根据AR眼镜佩戴者的注视点确定现实物品与AR眼镜佩戴者之间的间距，以及现实物品在AR眼镜具有的摄像头所捕获图像中的图像中的尺寸，然后根据所述间距与图像中的尺寸得到现实物品的实际尺寸，作为所述现实物品的尺寸与虚拟物品的尺寸进行匹配。其中，根据注视点并且根据AR眼镜佩戴者的眼动，能够得到AR眼镜佩戴者在注视点处现实物品与AR眼镜佩戴者的间距，更为具体地，通过得知AR眼镜佩戴者双目观看的视线，能够得到双目视线之间的角度，将双目视线的交叉处与AR眼镜佩戴者的间距作为注视点处现实物品与AR眼镜佩戴者之间的间距。
在所述现实物品尺寸获取步骤中，第一优选例中，通过如下方式获得现实物品的尺寸，包括：
原始现实图像获取步骤：AR眼镜通过摄像头获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到原始现实图像；具体地，AR眼镜上设置有摄像头，摄像头拍摄实时画面，例如微信视频聊天时就利用了智能手机上设置的前置或后置摄像头。AR眼镜具有的摄像头的朝向与AR眼镜的正前方同轴设置或平行设置。AR眼镜前方的视角取决于摄像头的取景视角，例如若摄像头的镜头为广角镜，则AR眼镜前方的视角相对于标准镜头要大。
热特征分布现实图像获取步骤：AR眼镜通过红外成像设备获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到热特征分布现实图像；具体地，在所述热特征分布现实图像获取步骤中，将红外成像设备获取到的现实环境的红外成像图像作为热特征分布现实图像；在特征分布显示图像中，不同温度区间的区域以不同颜色的色块表示；例如，温度区间由高到低可分别用红色、橘色、绿色、蓝色表示，最高温度区间的图像区域就用红色的色块表示。由于计算机能够识别的颜色远远多于肉眼，因此本发明借助于计算机能够分辨出肉眼看来并不明显的不同颜色的色块。所有在优选例中，尽可能多的用更多的颜色表示不同的温度区间。
现实物品尺寸获取步骤：根据热特征分布得到现实物品的轮廓，根据现实物品的轮廓得到现实物品的尺寸。具体地，在所述现实物品尺寸获取步骤中，将热特征分布现实图像中属于不同温度区间的区域之间的分界线作为从原始现实图像中分割得到现实物品图像的依据，其中，认为所述分界线与现实物品的边缘重叠。例如红色的装有开水的杯子与蓝色的冰凉的桌面中，红色区域与蓝色区域之前的分界线是杯子与桌子之间的边界，也是杯子的边缘。
在所述现实物品尺寸获取步骤中，第二优选例中，通过如下方式获得现实物品的尺寸，包括：
原始现实图像获取步骤：AR眼镜通过摄像头获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到原始现实图像；
景深分布现实图像获取步骤：AR眼镜通过景深摄像设备获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到景深分布现实图像；具体地，例如利用3D深感摄像头，也叫TOF镜头、景深镜头，能够获取景深分布现实图像。
现实物品尺寸获取步骤：根据景深分布得到现实物品的轮廓，根据现实物品的轮廓得到现实物品的尺寸。在所述现实物品尺寸获取步骤中，将景深分布现实图像中属于不同景深的区域之间的分界线作为从原始现实图像中分割得到现实物品图像的依据，其中，认为所述分界线与现实物品的边缘重叠。
尺寸匹配增强步骤：从所述多个现实物品中找到尺寸与所述虚拟物品的尺寸最匹配的现实物品，记为被叠加现实物品；所述虚拟物品为虚拟显示屏，所述虚拟物品的尺寸是虚拟显示屏的长宽，所述现实物品的尺寸是现实物品的平坦表面的长宽。当现实物品的平坦表面正面朝向AR眼镜佩戴者时，在AR眼镜具有的摄像头采集到的现实物品的平坦表面的轮廓的长宽与所述虚拟显示屏的长宽相匹配，则令虚拟显示屏叠加显示在所述现实物品的平坦表面上；当现实物品的平坦表面没有正面朝向AR眼镜佩戴者时，在AR眼镜具有的摄像头采集到的现实物品的平坦表面的轮廓的长宽与所述虚拟显示屏的长宽不相匹配，则对虚拟显示屏进行隐藏不显示。进一步优选地，AR眼镜佩戴者通过调整现实物品的姿态，能够开启或关闭虚拟物品的显示。当现实物品的平坦表面正面朝向AR眼镜佩戴者时，在AR眼镜具有的摄像头采集到的现实物品的平坦表面的轮廓的长宽与所述虚拟显示屏的长宽相匹配，认为AR眼镜佩戴者输入了开启虚拟显示屏的指令，则令虚拟显示屏叠加显示在所述现实物品的平坦表面上；当现实物品的平坦表面没有正面朝向AR眼镜佩戴者时，在AR眼镜具有的摄像头采集到的现实物品的平坦表面的轮廓的长宽与所述虚拟显示屏的长宽不相匹配，认为AR眼镜佩戴者输入了关闭虚拟显示屏的指令，则对虚拟显示屏进行隐藏不显示。
图像叠加步骤：通过AR眼镜，在所述被叠加现实物品上叠加显示所述虚拟物品。
根据本发明提供的一种AR眼镜的增强系统，包括：
虚拟物品尺寸获取模块：获取虚拟物品的尺寸；具体地，虚拟物品的尺寸为构建虚拟物品时虚拟物品的属性，从虚拟物品的属性中获得虚拟物品给的尺寸。虚拟物品的尺寸仅为虚拟物品向AR眼镜佩戴者所展示的表面的尺寸，例如虚拟手机的尺寸仅仅为虚拟手机屏幕所在机身表面的长宽，而不包括虚拟手机的机身厚度。
现实物品尺寸获取模块：获取现实物品的尺寸：一个优选例中，通过图像识别得到是什么现实物品，然后到数据库中找到该现实物品的尺寸；另一个优选例中，在现实物品尺寸获取模块中，提示AR眼镜佩戴者注视现实物品，根据AR眼镜佩戴者的注视点确定现实物品与AR眼镜佩戴者之间的间距，以及现实物品在AR眼镜具有的摄像头所捕获图像中的图像中的尺寸，然后根据所述间距与图像中的尺寸得到现实物品的实际尺寸，作为所述现实物品的尺寸与虚拟物品的尺寸进行匹配。其中，根据注视点并且根据AR眼镜佩戴者的眼动，能够得到AR眼镜佩戴者在注视点处现实物品与AR眼镜佩戴者的间距，更为具体地，通过得知AR眼镜佩戴者双目观看的视线，能够得到双目视线之间的角度，将双目视线的交叉处与AR眼镜佩戴者的间距作为注视点处现实物品与AR眼镜佩戴者之间的间距。
在所述现实物品尺寸获取模块中，第一优选例中，通过如下方式获得现实物品的尺寸，包括：
原始现实图像获取模块：AR眼镜通过摄像头获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到原始现实图像；具体地，AR眼镜上设置有摄像头，摄像头拍摄实时画面，例如微信视频聊天时就利用了智能手机上设置的前置或后置摄像头。AR眼镜具有的摄像头的朝向与AR眼镜的正前方同轴设置或平行设置。AR眼镜前方的视角取决于摄像头的取景视角，例如若摄像头的镜头为广角镜，则AR眼镜前方的视角相对于标准镜头要大。
热特征分布现实图像获取模块：AR眼镜通过红外成像设备获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到热特征分布现实图像；具体地，在所述热特征分布现实图像获取模块中，将红外成像设备获取到的现实环境的红外成像图像作为热特征分布现实图像；在特征分布显示图像中，不同温度区间的区域以不同颜色的色块表示；例如，温度区间由高到低可分别用红色、橘色、绿色、蓝色表示，最高温度区间的图像区域就用红色的色块表示。由于计算机能够识别的颜色远远多于肉眼，因此本发明借助于计算机能够分辨出肉眼看来并不明显的不同颜色的色块。所有在优选例中，尽可能多的用更多的颜色表示不同的温度区间。
现实物品尺寸获取模块：根据热特征分布得到现实物品的轮廓，根据现实物品的轮廓得到现实物品的尺寸。具体地，在所述现实物品尺寸获取模块中，将热特征分布现实图像中属于不同温度区间的区域之间的分界线作为从原始现实图像中分割得到现实物品图像的依据，其中，认为所述分界线与现实物品的边缘重叠。例如红色的装有开水的杯子与蓝色的冰凉的桌面中，红色区域与蓝色区域之前的分界线是杯子与桌子之间的边界，也是杯子的边缘。
在所述现实物品尺寸获取模块中，第二优选例中，通过如下方式获得现实物品的尺寸，包括：
原始现实图像获取模块：AR眼镜通过摄像头获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到原始现实图像；
景深分布现实图像获取模块：AR眼镜通过景深摄像设备获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到景深分布现实图像；具体地，例如利用3D深感摄像头，也叫TOF镜头、景深镜头，能够获取景深分布现实图像。
现实物品尺寸获取模块：根据景深分布得到现实物品的轮廓，根据现实物品的轮廓得到现实物品的尺寸。在所述现实物品尺寸获取模块中，将景深分布现实图像中属于不同景深的区域之间的分界线作为从原始现实图像中分割得到现实物品图像的依据，其中，认为所述分界线与现实物品的边缘重叠。
尺寸匹配增强模块：从所述多个现实物品中找到尺寸与所述虚拟物品的尺寸最匹配的现实物品，记为被叠加现实物品；所述虚拟物品为虚拟显示屏，所述虚拟物品的尺寸是虚拟显示屏的长宽，所述现实物品的尺寸是现实物品的平坦表面的长宽。当现实物品的平坦表面正面朝向AR眼镜佩戴者时，在AR眼镜具有的摄像头采集到的现实物品的平坦表面的轮廓的长宽与所述虚拟显示屏的长宽相匹配，则令虚拟显示屏叠加显示在所述现实物品的平坦表面上；当现实物品的平坦表面没有正面朝向AR眼镜佩戴者时，在AR眼镜具有的摄像头采集到的现实物品的平坦表面的轮廓的长宽与所述虚拟显示屏的长宽不相匹配，则对虚拟显示屏进行隐藏不显示。进一步优选地，AR眼镜佩戴者通过调整现实物品的姿态，能够开启或关闭虚拟物品的显示。当现实物品的平坦表面正面朝向AR眼镜佩戴者时，在AR眼镜具有的摄像头采集到的现实物品的平坦表面的轮廓的长宽与所述虚拟显示屏的长宽相匹配，认为AR眼镜佩戴者输入了开启虚拟显示屏的指令，则令虚拟显示屏叠加显示在所述现实物品的平坦表面上；当现实物品的平坦表面没有正面朝向AR眼镜佩戴者时，在AR眼镜具有的摄像头采集到的现实物品的平坦表面的轮廓的长宽与所述虚拟显示屏的长宽不相匹配，认为AR眼镜佩戴者输入了关闭虚拟显示屏的指令，则对虚拟显示屏进行隐藏不显示。
图像叠加模块：通过AR眼镜，在所述被叠加现实物品上叠加显示所述虚拟物品。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种基于AR眼镜的现实物品尺寸获取方法，其特征在于，包括：
原始现实图像获取步骤：AR眼镜通过摄像头获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到原始现实图像；
热特征分布现实图像获取步骤：AR眼镜通过红外成像设备获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到热特征分布现实图像；
现实物品尺寸获取步骤：根据热特征分布得到现实物品的轮廓，根据现实物品的轮廓得到现实物品的尺寸。
2.根据权利要求1所述的基于AR眼镜的现实物品尺寸获取方法，其特征在于，在所述现实物品尺寸获取步骤中，将热特征分布现实图像中属于不同温度区间的区域之间的分界线作为从原始现实图像中分割得到现实物品图像的依据，其中，认为所述分界线与现实物品的边缘重叠。
3.一种基于AR眼镜的现实物品尺寸获取方法，其特征在于，包括：
原始现实图像获取步骤：AR眼镜通过摄像头获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到原始现实图像；
景深分布现实图像获取步骤：AR眼镜通过景深摄像设备获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到景深分布现实图像；
现实物品尺寸获取步骤：根据景深分布得到现实物品的轮廓，根据现实物品的轮廓得到现实物品的尺寸。
4.根据权利要求3所述的基于AR眼镜的现实物品尺寸获取方法，其特征在于，在所述现实物品尺寸获取步骤中，将景深分布现实图像中属于不同景深的区域之间的分界线作为从原始现实图像中分割得到现实物品图像的依据，其中，认为所述分界线与现实物品的边缘重叠。
5.一种AR眼镜的增强方法，其特征在于，包括：
虚拟物品尺寸获取步骤：获取虚拟物品的尺寸；
现实物品尺寸获取步骤：根据权利要求1至4中任一项所述的基于AR眼镜的现实物品尺寸获取方法，获取现实物品的尺寸：
尺寸匹配增强步骤：从所述多个现实物品中找到尺寸与所述虚拟物品的尺寸最匹配的现实物品，记为被叠加现实物品；
图像叠加步骤：通过AR眼镜，在所述被叠加现实物品上叠加显示所述虚拟物品。
6.一种基于AR眼镜的现实物品尺寸获取系统，其特征在于，包括：
原始现实图像获取模块：AR眼镜通过摄像头获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到原始现实图像；
热特征分布现实图像获取模块：AR眼镜通过红外成像设备获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到热特征分布现实图像；
现实物品尺寸获取模块：根据热特征分布得到现实物品的轮廓，根据现实物品的轮廓得到现实物品的尺寸。
7.根据权利要求6所述的基于AR眼镜的现实物品尺寸获取系统，其特征在于，在所述现实物品尺寸获取模块中，将热特征分布现实图像中属于不同温度区间的区域之间的分界线作为从原始现实图像中分割得到现实物品图像的依据，其中，认为所述分界线与现实物品的边缘重叠。
8.一种基于AR眼镜的现实物品尺寸获取系统，其特征在于，包括：
原始现实图像获取模块：AR眼镜通过摄像头获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到原始现实图像；
景深分布现实图像获取模块：AR眼镜通过景深摄像设备获取AR眼镜前方的实时的现实环境的图像，得到景深分布现实图像；
现实物品尺寸获取模块：根据景深分布得到现实物品的轮廓，根据现实物品的轮廓得到现实物品的尺寸。
9.根据权利要求8所述的基于AR眼镜的现实物品尺寸获取系统，其特征在于，在所述现实物品尺寸获取模块中，将景深分布现实图像中属于不同景深的区域之间的分界线作为从原始现实图像中分割得到现实物品图像的依据，其中，认为所述分界线与现实物品的边缘重叠。
10.一种AR眼镜的增强系统，其特征在于，包括：
虚拟物品尺寸获取模块：获取虚拟物品的尺寸；
现实物品尺寸获取模块：根据权利要求6至9中任一项所述的基于AR眼镜的现实物品尺寸获取系统，获取现实物品的尺寸：
尺寸匹配增强模块：从所述多个现实物品中找到尺寸与所述虚拟物品的尺寸最匹配的现实物品，记为被叠加现实物品；
图像叠加模块：通过AR眼镜，在所述被叠加现实物品上叠加显示所述虚拟物品。
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