本發(fā)明涉及增強現(xiàn)實領域,特別涉及一種增強現(xiàn)實中快速實時獲得運動物體信息的方法及系統(tǒng)。
背景技術:
增強現(xiàn)實(augmentedreality,ar),是在虛擬現(xiàn)實(virtualreality,vr)技術基礎上發(fā)展起來的新技術,其通過計算機圖形及可視化技術、多媒體技術、交互技術將計算機或者智能終端設備計算渲染成的虛擬對象(圖形、圖像、文字、聲音等),正確合理的疊加到用戶可以直接感知的真實及現(xiàn)實世界中,兩者融為一體,從而起到所謂的“增強”效果。目前,基于視頻的增強現(xiàn)實系統(tǒng)實現(xiàn)增強現(xiàn)實一般需要四個步驟:真實場景的圖像采集;實時跟蹤和注冊定位;虛擬物體繪制渲染;虛實場景融合顯示。這種方式首先利用攝像機獲取真實場景視頻,利用視頻流中的標識獲得場景位置信息,然后通過圖形處理系統(tǒng)來計算虛擬物體坐標到相機視平面之間的坐標變換,通過轉換矩陣在視平面上繪制虛擬物體,將虛擬物體注冊到用戶感知的真實場景中,最后在輸出設備上顯示出虛實融合的場景。
增強現(xiàn)實被譽為近年來最熱門的研究領域之一,其在醫(yī)療領域、軍事領域、工業(yè)設計、以及公共娛樂領域等方面有潛在應用,其中,利用增強現(xiàn)實進行游戲可使其成為與網絡游戲相媲美的游戲方式,其既保留網絡游戲的吸引力(即炫酷的視覺效果),又可促使玩家參與社會活動(因為增強現(xiàn)實必須依賴實際物體),降低了對網絡游戲的依賴。無論在上述何種領域的應用,人們逐漸不滿足于當前對靜止物體或場景的增強現(xiàn)實,對運動物體或場景增強現(xiàn)實的需求日益增加。
然而,目前增強現(xiàn)實技術對運動物體的跟蹤注冊方面存在一定的滯后,主要原因在于對運動物體信息的確定存在延時性。造成運動物體信息的延時性原因在于:(1)在一種方式中,通過攝像頭連續(xù)獲取當前運動物體以及運動物體位置周圍一定范圍內的圖像,然后對相鄰幀圖像進行對比以獲取移動物體的信息,此種方式涉及到的算法復雜,降低了獲取運動物體信息的及時性;或者,(2)在另一種方式中,使用多種傳感器獲取移動物體的運動信息,但由于某些傳感器自身具有延時長的特性,使得獲取的數(shù)據(jù)具有一定的延時性。
因此,本發(fā)明人對獲得運動物體信息的系統(tǒng)進行深入研究,以提供一種快速、實時、準確性高的獲得運動物體信息的方法及系統(tǒng),增強虛擬信息在現(xiàn)實場景中的融合效果。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明人進行了銳意研究,結果發(fā)現(xiàn):將運動物體放在設置有位點的背景地圖上,并在運動物體上安裝圖像采集模塊、數(shù)據(jù)解碼模塊和第一通信模塊,通過運動物體上的圖像采集模塊和數(shù)據(jù)解碼模塊進行運動物體的信息采集、提取,經第一通信模塊和第二通信模塊將采集到的信息傳輸至顯示終端的終端控制模塊上,利用位點信息將現(xiàn)實世界與增強現(xiàn)實中的位置信息關聯(lián)起來,實現(xiàn)運動物體的信息獲取及在顯示終端上的定位,從而完成本發(fā)明。
本發(fā)明的目的在于提供以下技術方案:
1、一種增強現(xiàn)實中快速實時獲得運動物體信息的方法,所述方法包括下述步驟:
1)將運動物體置于背景地圖100上,所述背景地圖100上設有多個具有可識別位點信息的位點110;
2)獲取運動物體所在位置處對應的包含多個位點110的視窗圖像,提取視窗圖像中可識別的位點信息后傳遞位點信息至顯示終端上的終端控制模塊400;
3)終端控制模塊400對位點信息進行處理,確定運動物體在背景地圖100上的信息。
2、一種增強現(xiàn)實中快速實時獲得運動物體信息的系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括背景地圖100、圖像采集模塊200、數(shù)據(jù)解碼模塊500、第一通信模塊310、第二通信模塊320和終端控制模塊400,
所述背景地圖100鋪設于運動物體下,其上設有多個具有可識別位點信息的位點110;
所述圖像采集模塊200、數(shù)據(jù)解碼模塊500和第一通信模塊310安裝在運動物體上,圖像采集模塊200獲取運動物體所在位置處對應的包含多個位點110的視窗圖像,并傳遞視窗圖像至數(shù)據(jù)解碼模塊500,
數(shù)據(jù)解碼模塊500對視窗圖像中的位點信息進行識別、提取,經第一通信模塊310和第二通信模塊320傳遞位點信息至終端控制模塊400;
所述終端控制模塊400接收第二通信模塊320傳遞的位點信息并進行處理,獲得運動物體在背景地圖100中的位置信息。
根據(jù)本發(fā)明提供的一種增強現(xiàn)實中快速實時獲得運動物體信息的方法及系統(tǒng),具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明基于設置有可識別位點信息的位點的背景地圖對運動物體的位置、速度和方向信息進行確定,此方式完全不同于現(xiàn)有技術中通過圖像對比或傳感器確定運動物體信息的方式,解決了現(xiàn)有技術中存在的對運動物體信息的獲得存在滯后性的問題,可快速、實時、準確地獲得運動物體的信息,增強虛擬信息在現(xiàn)實場景中的融合效果;
(2)本發(fā)明中背景地圖上的位點以坐標點形式排布,便于對運動物體位置的識別;同時,背景地圖上劃定安全范圍,當獲取的視窗圖像中包含提醒位點時,終端控制模塊在顯示終端上進行提示,便于用戶對運動物體的操控,也可避免顯示終端上無法得到運動物體信息的狀況;
(3)本發(fā)明中第一通信模塊和第二通信模塊可為藍牙通信模塊,滿足信息接收的同時,能耗小、成本低;
(4)本發(fā)明中采用數(shù)據(jù)解碼模塊對傳輸?shù)奈稽c信息進行高進制轉化,可有效減少位點信息的傳輸時間,更有利于實現(xiàn)運動物體信息獲得的及時性;
(5)本發(fā)明中獲得運動物體信息的系統(tǒng)可對視窗圖像模糊狀況進行處理,在出現(xiàn)模糊圖像時,可有效保證運動物體信息的確定及在顯示終端的有效、合理定位。
附圖說明
圖1示出本發(fā)明中獲得運動物體信息的方法的流程圖;
圖2示出本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式中背景地圖的示意圖;
圖3示出本發(fā)明中設置于運動物體上的模塊示意圖;
圖4示出本發(fā)明中一種設定位置處有效位點選取示意圖;
圖5示出本發(fā)明中一種設定位置處有效位點選取示意圖;
圖6示出本發(fā)明中獲得運動物體信息的系統(tǒng)的模塊組成。
附圖標號說明:
100-背景地圖;
110-位點;
200-圖像采集模塊;
210-第一攝像裝置;
220-第二攝像裝置;
310-第一通信模塊;
320-第二通信模塊;
400-終端控制模塊;
500-數(shù)據(jù)解碼模塊。
具體實施方式
下面通過對本發(fā)明進行詳細說明,本發(fā)明的特點和優(yōu)點將隨著這些說明而變得更為清楚、明確。
如圖1所示,本發(fā)明提供了一種增強現(xiàn)實中快速實時獲得運動物體信息的方法,該方法包括如下步驟:
1)將運動物體置于背景地圖100上,所述背景地圖100上設有多個具有可識別位點信息的位點110;
2)獲取運動物體所在位置處對應的包含多個位點110的視窗圖像,提取視窗圖像中可識別的位點信息后傳遞位點信息至顯示終端上的終端控制模塊400;
3)終端控制模塊400對位點信息進行處理,確定運動物體在背景地圖100上的信息,其中,所述信息包括運動物體的位置信息、速度信息或方向信息。
步驟1)中,所述背景地圖100為紙質材料或高分子薄膜材料制成。所述位點110為肉眼不可見的微觀區(qū)域,位點110內通過打印、噴涂或蝕刻等方式設置有可識別的位點信息。
在一種優(yōu)選的實施方式中,如圖2所示,所述背景地圖100上的位點110以設定的規(guī)則在二維平面上排列,優(yōu)選位點110以坐標點的形式排列,各位點110之間間距相等。例如,在背景地圖100的二維平面上設定一個xy軸坐標系,向右確定為x軸的正方向,向上確定為y軸的正方向,原點坐標為(0,0)。根據(jù)精密度要求設置位點密度,例如在1m×1m的地圖上設置100萬組位點110,即位點密度為100萬位點/m2,那么在x軸正方向上的第一個點就代表(1mm,0),y軸正方向上第一個點代表(0,1mm),以此類推,這樣每一個位點110在背景地圖100的位置就可以確定了。優(yōu)選地,位點密度不小于6萬位點/m2。
在進一步優(yōu)選的實施方式中,位點110中的位點信息包括位點110的坐標數(shù)據(jù),坐標數(shù)據(jù)用以表示該位點110的位置信息。所述位點信息為代表二進制字符(1、0)的兩種或兩種以上形狀的微觀圖形的有序組合、或者代表二進制字符(1、0)的具有兩種或兩種以上反射光強度的顏料圖案的有序組合。
例如,所述位點信息為代表二進制字符的兩種形狀的微觀圖形的有序組合時,以某一形狀的微觀圖形對應字符1,另一形狀的微觀圖形對應字符0;在所述位點信息為代表二進制字符的兩種以上形狀的微觀圖形的有序組合時,其中以某一形狀的微觀圖形對應字符1(或0),其它微觀圖形均對應字符0(或1)。
又例如,所述位點信息以代表二進制字符(1、0)的兩種或兩種以上反射光強度的顏料圖案的有序組合表示,其中,顏料圖案的形狀可以相同,也可以不同。在所述位點信息以代表二進制字符的兩種以上具有反射光強度的矩形表示時,其中,以具有高于某一設定強度的反射光強度的矩形對應字符1(或0),以具有低于某一設定強度的反射光強度的矩形對應字符0(或1)。
考慮到位點信息的長度以及位點110的區(qū)域面積,位點信息在位點110中優(yōu)選以多行多列的形式設置。
在更進一步優(yōu)選的實施方式中,根據(jù)運動物體的大小在距背景地圖100邊緣設定距離內劃定安全范圍,其中,安全范圍內與安全范圍的邊緣最近的外圍位點110為提醒位點,當獲取的視窗圖像中包含提醒位點時,終端控制模塊400在顯示終端上進行提示,使用戶操控運動物體在安全范圍內移動。若運動物體偏離安全范圍,則有較大風險偏離背景地圖100,可能導致視窗圖像中無位點信息,顯示終端上無法得到運動物體的信息。
步驟2)中,如圖3所示,為了獲取視窗圖像、完成位點信息的提取并傳遞位點信息至終端控制模塊400,在運動物體上安裝圖像采集模塊200、數(shù)據(jù)解碼模塊500和第一通信模塊310。圖像采集模塊200獲取運動物體所在位置處對應的包含多個位點110的視窗圖像,將視窗圖像傳遞至數(shù)據(jù)解碼模塊500,數(shù)據(jù)解碼模塊500對視窗圖像中的位點信息進行識別,并將其轉化為二進制字符串(即提取),然后傳遞位點信息至第一通信模塊310。
在一種優(yōu)選的實施方式中,所述圖像采集模塊200可以包括一個攝像裝置,攝像裝置的攝像頭朝向背景地圖100,通過捕獲圖像/照片等方式獲取運動物體所在位置處對應的包含多個位點110的視窗圖像。所述攝像裝置安裝在運動物體上,優(yōu)選固定于運動物體底部的中間位置。在本實施方式中,根據(jù)該單個攝像裝置當前時刻獲取的視窗圖像,可確定運動物體的位置信息,根據(jù)上一時刻或以上若干時刻與當前時刻獲取的視窗圖像,可確定運動物體的速度信息和方向信息。
在另一種優(yōu)選的實施方式中,如圖3所示,所述圖像采集模塊200還可包括兩個攝像裝置,即第一攝像裝置210和第二攝像裝置220,兩攝像裝置的攝像頭朝向背景地圖100以獲取運動物體所在位置處對應的包含多個位點110的視窗圖像。將第一攝像裝置210和第二攝像裝置220安裝在運動物體的軸上,優(yōu)選為對稱軸,所述軸的方向與運動物體的移動方向一致。優(yōu)選地,將第一攝像裝置210固定于運動物體軸的中間位置,其獲得確定運動物體的位置信息和速度信息的視窗圖像;將第二攝像裝置220固定于運動物體軸上靠前的位置,通過兩攝像裝置獲取的視窗圖像的組合確定運動物體的方向信息。
在一種優(yōu)選實施方式中,圖像采集模塊200為具有高放大倍率、高清晰度的攝像裝置。本發(fā)明中的圖像采集模塊200為具有不低于30萬像素攝像頭的攝像裝置,在此不對攝像裝置的型號進行限制,其可選用本領域內適用于本發(fā)明的任意型號,如snc5500型攝像機。
在一種優(yōu)選實施方式中,圖像采集模塊200獲得的視窗圖像可為正方形、矩形或圓形,優(yōu)選為正方形,以使在拍攝畫面兩相交邊緣方向上的位點110的數(shù)目相近。視窗圖像的大小滿足使每個時刻的視窗圖像內可始終容納至少6個位點110。例如,以視窗圖像中的左上角、左下角、右上角或右下角處的位點110作為有效位點(用于計算運動物體位置信息、速度信息和方向信息的位點110)。當獲取到有效位點為模糊位點時,即該位點不清晰,無法獲知其位點信息,可根據(jù)該模糊位點附近處其他位點的位點信息得到該有效位點的位點信息。當某一時刻獲得的視窗圖像中的全部位點110均為模糊位點時,可根據(jù)上一時刻、以上若干時刻、以及下一時刻、以下若干時刻獲得視窗圖像中有效位點的位點信息來獲得該時刻有效位點的位點信息。
在本發(fā)明中,數(shù)據(jù)解碼模塊500接收圖像采集模塊200傳遞的視窗圖像,對視窗圖像中的位點信息進行識別,并將其轉化為二進制字符串。例如,所述位點信息為代表二進制字符的兩種形狀的微觀圖形的有序組合,以某一形狀的微觀圖形對應字符1,另一形狀的微觀圖形對應字符0,數(shù)據(jù)解碼模塊500將對應字符1的微觀圖形轉碼為字符1,將對應字符0的微觀圖形轉碼為字符0,此時視窗圖像中的位點信息即被轉碼為二進制字符串(二進制式位點信息),實現(xiàn)了位點信息的識別、提取。
在一種優(yōu)選的實施方式中,所述數(shù)據(jù)解碼模塊500還具備高進制轉化功能。所述高進制轉化是指將提取到的二進制式位點信息轉化為十進制或十六進制式位點信息,優(yōu)選轉化為十六進制式位點信息?;跀?shù)據(jù)解碼模塊500的轉換功能,可有效減少位點信息的傳輸時間,更有利于實現(xiàn)運動物體信息獲得的及時性。
在一種優(yōu)選的實施方式中,所述數(shù)據(jù)解碼模塊500安裝在運動物體上,優(yōu)選數(shù)據(jù)解碼模塊500為解碼芯片,更優(yōu)選為型號sonixsnc7312的器件。
在本發(fā)明中,第一通信模塊310接收數(shù)據(jù)解碼模塊500傳遞的位點信息,經安裝于顯示終端上的第二通信模塊320,將位點信息傳遞至終端控制模塊400。
在一種優(yōu)選的實施方式中,所述第一通信模塊310和第二通信模塊320可選自藍牙通信模塊、wi-fi通信模塊、4g通信模塊或移動通信模塊,考慮到運動物體與終端控制模塊400之間的距離較短,且藍牙通信模塊的低能耗,優(yōu)選第一通信模塊310和第二通信模塊320為藍牙通信模塊,此時,第一通信模塊310為藍牙信號發(fā)射器,第二通信模塊320為藍牙信號接收器。本發(fā)明中對藍牙信號發(fā)射器或藍牙信號接收器的型號不做限制,其可為本領域內適用于本發(fā)明的任意型號。
步驟3)中,當圖像采集模塊200僅包括一個攝像裝置時,終端控制模塊400每個時刻獲得一組位點信息。終端控制模塊400根據(jù)即時獲得的位點信息即可獲得當前時刻的位置信息,根據(jù)上一時刻或以上若干時刻與當前時刻獲取的位點信息進行計算,可確定運動物體當前時刻的速度信息和方向信息。
當圖像采集模塊200包括兩個攝像裝置時,終端控制模塊400每個時刻獲得兩組不同的位點信息。終端控制模塊400根據(jù)提取自第一攝像裝置210的視窗圖像的位點信息確定運動物體的位置信息,根據(jù)設定時間差內獲取的位置信息確定運動物體的速度信息,根據(jù)提取自第一攝像裝置210和第二攝像裝置220的視窗圖像的位點信息確定運動物體的方向信息。
進一步地,終端控制模塊400內設置進制轉換單元,使其具備進制轉換功能,將獲得的二進制式位點信息、十六進制式位點信息等非十進制式位點信息數(shù)據(jù)轉換為十進制式位點信息,便于用戶讀取。
在一種優(yōu)選的實施方式中,配置有終端控制模塊400的顯示終端為帶顯示屏幕的電子設備,包括智能手機、筆記本電腦、平板電腦、頭盔顯示器等。
在進一步優(yōu)選的實施方式中,所述終端控制模塊400還具備校驗功能,所述校驗是指對位點信息的有效性的監(jiān)測。基于終端控制模塊400的校驗功能,可進一步保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性。
由于終端控制模塊400同時具備有校驗功能,所述位點信息可包括印刷校驗數(shù)據(jù)、坐標數(shù)據(jù)、長度校驗數(shù)據(jù),其中印刷校驗數(shù)據(jù)用以確定位點110中位點信息的可用性,其在各位點信息中相同;坐標數(shù)據(jù)用以表示該位點110的位置信息;長度校驗數(shù)據(jù)用以表示位點信息以二進制字符串形式轉換為高進制式字符串后的個數(shù)。
以下通過實例說明位點110中位點信息的設置,以及在各模塊中傳遞時的進制轉換:
(a)由圖像采集模塊200采集的視窗圖像中包括以下位點110的位點信息:
011000001000000000000001000100010010000000010001110000000011101000010010,此時位點信息為代表二進制字符的微觀圖形的有序組合;其中,以微觀圖形1對應二進制字符中的1,微觀圖形0對應二進制字符中的0,8位微觀圖形為一組;
(b)上述位點信息經數(shù)據(jù)解碼模塊500識別、提取后的二進制字符串形式的位點信息為:
011000001000000000000001000100010010000000010001110000000011101000010010;此時位點信息為二進制字符串,以8位數(shù)字為一組;
(c)數(shù)據(jù)解碼模塊500將二進制的位點信息轉換為十六進制式位點信息:
608001112011c03a12,其中:
6080---0110000010000000---為印刷校驗數(shù)據(jù),不是6080的點都是錯印(模糊位點的位點信息除外);
0111---0000000100010001---為帶有x坐標的數(shù)據(jù);
2011---0010000000010001---為帶有y坐標的數(shù)據(jù);
c03a---1100000000111010---為二次印刷校驗數(shù)據(jù),不是c03a的點都是錯?。?/p>
12---00010010---為長度校驗數(shù)據(jù),十六進制字符串的位數(shù)和,相當于18。此時位點信息為十六進制字符串,以2位數(shù)字為一組。
(d)十六進制式位點信息經第一通信模塊310和第二通信模塊320傳遞至終端控制模塊400后,轉換為可讀的十進制式位點信息:
2470427382094921018,其中:
24704---6080---為印刷校驗數(shù)據(jù),此時無意義,
273---0111---x坐標的數(shù)據(jù),
8209---2011---y坐標的數(shù)據(jù),
49210---c03a---為二次印刷校驗數(shù)據(jù),此時無意義,
18---12---為長度校驗數(shù)據(jù),此時無意義。
此時位點信息為十進制字符串。
數(shù)據(jù)解碼模塊500將提取自視窗圖像中的全部位點信息進行傳遞,第一通信模塊310和第二通信模塊320傳遞獲取的全部位點信息,因而,終端控制模塊400接收到的也是數(shù)據(jù)解碼模塊500獲取的全部位點信息,此時,終端控制模塊400采用提取自視窗圖像中的設定位置處的單個位點110中的位點信息進行處理,確定運動物體的信息,其中,所述設定位置處的單個位點110稱為有效位點。所述設定位置可為視窗圖像中的任意指定位置,如左上角、左下角、右上角或右下角,如圖4和圖5所示,設定位置為正方形視窗圖像中的右上角,右上角處的位點110為有效位點。
在特殊情況下,如當背景地圖100上的位點110被雜物覆蓋或污染的情況下,圖像采集模塊200可能在某一時刻獲得的視窗圖像部分或全部不清晰,此時數(shù)據(jù)解碼模塊500將不清晰部分中的位點信息以全0或全1的形式轉碼為二進制字符串。其中,被雜物覆蓋或污染的位點110稱為模糊位點。
在視窗圖像中出現(xiàn)模糊位點的情況下,本發(fā)明通過以下步驟對視窗圖像中的位點信息進行處理:
(1)終端控制模塊400還具有位點信息識別功能,通過終端控制模塊400判斷模糊位點是否包括有效位點;
(2)若模糊位點不包括有效位點,對終端控制模塊400的數(shù)據(jù)處理不產生影響,終端控制模塊400對模糊位點的位點信息不做處理;
(3)若模糊位點包括有效位點,終端控制模塊400根據(jù)出現(xiàn)模糊位點時刻前一幀和后一幀接收到的位點信息以確定運動物體是處以靜止狀態(tài)或是移動狀態(tài);
(3a)若前一幀和后一幀接收到的全部位點信息相同且部分位點為非模糊位點,則認為運動物體是處以靜止狀態(tài);
(3b)若前一幀和后一幀接收到的位點信息不同,則認為運動物體是處以移動狀態(tài);
(3c)若前一幀和后一幀接收到的位點信息相同且全部為模糊位點的位點信息,終端控制模塊400無法判斷運動物體的狀態(tài),則分別根據(jù)前二幀和后二幀接收到的位點信息進行判斷;若前二幀和后二幀接收到的位點信息相同且均為模糊位點的位點信息,繼續(xù)以之前或之后接收到的位點信息進行判斷;若前十幀和/或后十幀收到的位點信息相同且均為模糊位點的位點信息,則終端控制模塊400提示用戶停止控制運動物體,以對運動物體及相關模塊進行檢查;
(4)若運動物體處于靜止狀態(tài),終端控制模塊400根據(jù)有效位點附近其他位點110的位點信息獲得有效位點的位點信息;
(5)若運動物體處于移動狀態(tài),則終端控制模塊400根據(jù)獲得模糊位點信息時刻(簡稱模糊時刻)之前若干幀、以及之后若干幀中獲得的有效位點的位點信息,進一步確定模糊時刻運動物體進行直線運動或是弧線運動;
(5a)若模糊時刻運動物體進行直線運動,則對模糊時刻有效位點的位點信息不做處理;
(5a)若模糊時刻運動物體進行弧線運動,則根據(jù)模糊時刻之前設定數(shù)量幀、以及之后設定數(shù)量幀中獲得的有效位點的位點信息確定模糊時刻有效位點的位點信息;
其中,所述設定數(shù)量幀為1~3幀;
人的視覺暫留時間約為0.1至0.4s,而圖像采集模塊200的相鄰兩幀之間的時間約為0.02s,因此,選定模糊時刻前后1~3幀中有效位點的位點信息確定模糊時刻有效位點的位點信息后,對模糊時刻運動物體的位置進行補正,不會影響視覺效果。
(6)終端控制模塊400根據(jù)確定的有效位點的位點信息對模糊時刻運動物體的位置進行補正。
本發(fā)明中系統(tǒng)通過上述步驟對模糊圖像進行處理,在出現(xiàn)模糊位點時,可有效保證運動物體信息的確定及在顯示終端的有效、合理定位。
如圖6所示,本發(fā)明的另一方面是提供一種增強現(xiàn)實中快速實時獲得運動物體信息的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括背景地圖100、圖像采集模塊200、數(shù)據(jù)解碼模塊500、第一通信模塊310、第二通信模塊320和終端控制模塊400,
所述背景地圖100鋪設在運動物體下,背景地圖100上設有多個具有可識別位點信息的位點110;
所述圖像采集模塊200、數(shù)據(jù)解碼模塊500和第一通信模塊310安裝在運動物體上,圖像采集模塊200用于獲取運動物體所在位置處對應的包含多個位點110的視窗圖像,并傳遞視窗圖像至數(shù)據(jù)解碼模塊500,數(shù)據(jù)解碼模塊500對視窗圖像中的位點信息進行識別、提取,經第一通信模塊310和第二通信模塊320傳遞位點信息至終端控制模塊400;
所述終端控制模塊400接收第二通信模塊320傳遞的位點信息并進行處理,獲得運動物體在背景地圖100中的位置信息,優(yōu)選地,得到的位置信息在顯示終端中以十進制的形式顯示,便于用戶的讀取。
其中,所述位點110中的位點信息為代表二進制字符(1、0)的兩種或兩種以上形狀的微觀圖形的有序組合、或者代表二進制字符(1、0)的具有兩種或兩種以上反射光強度的顏料圖案的有序組合。
實施例
實施例1
一種增強現(xiàn)實中快速實時獲得運動物體信息的方法,其用于獲得增強現(xiàn)實游戲中運動物體的信息,所述運動物體可為移動的坦克,該方法包括如下步驟:
1)將坦克置于背景地圖上,背景地圖上分布多個印有可識別位點信息的位點,所述位點信息以代表二進制字符的微觀圖形的有序組合表示,其包含位點在地圖中的位置信息;
2)通過設置在坦克底部的一個攝像頭獲取坦克所在位置處對應的視窗圖像并將視窗圖像傳送至解碼芯片(sonixsnc7312),其中,攝像頭固定于坦克底部對稱軸的中間位置;
所述解碼芯片接收攝像頭傳遞的視窗圖像,對視窗圖像中的位點信息進行識別、提取,將微觀圖形的有序組合轉碼為二進制字符串,并進一步將二進制字符串轉化為十六進制字符串,經安裝在坦克上的藍牙信號發(fā)射器、安裝在手機(顯示終端)上的藍牙信號接收器后傳遞至終端處理器(終端控制模塊);
3)終端處理器將獲得的十六進制式位點信息進行處理,根據(jù)即時獲得的位點信息即可確定坦克當前時刻在背景地圖上的位置信息,根據(jù)上一時刻與當前時刻獲取的位點信息進行計算,可確定坦克當前時刻的速度信息和方向信息,并以十進制可視化信息對用戶提供坦克的運動信息。
實施例2
一種增強現(xiàn)實中快速實時獲得運動物體信息的系統(tǒng),其用于增強現(xiàn)實游戲,增強現(xiàn)實游戲中涉及到的運動物體為可移動的坦克。獲得運動物體信息的系統(tǒng)包括鋪設在坦克下方的背景地圖、安裝于坦克底部對稱軸上的一個攝像頭、解碼芯片以及藍牙信號發(fā)射器、安裝于手機(顯示終端)上的藍牙信號接收器和終端處理器(終端控制模塊)。
背景地圖上分布有通過微觀打印技術設置的包括有位點信息的位點,所述位點信息為代表二進制字符的微觀圖形的有序組合。設置于坦克中部的攝像頭將坦克在背景地圖上對應的視窗圖像傳遞至解碼芯片,解碼芯片對位點信息進行識別、提取,將微觀圖形的有序組合轉碼為二進制字符串,并進一步將二進制字符串轉化為十六進制字符串傳遞至藍牙信號發(fā)射器,經藍牙信號接收器后傳遞至終端處理器。終端處理器將獲得的十六進制式位點信息進行處理,確定坦克在背景地圖上的信息并將其在手機顯示屏中定位,以十進制可視化信息對用戶提供坦克的位置信息。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,術語“上”、“下”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于本發(fā)明工作狀態(tài)下的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
以上結合了優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明進行了說明,不過這些實施方式僅是范例性的,僅起到說明性的作用。在此基礎上,可以對本發(fā)明進行多種替換和改進,這些均落入本發(fā)明的保護范圍內。