一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與可視計(jì)算的智能信息推送方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及智能信息導(dǎo)覽技術(shù)領(lǐng)域，技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與可視 計(jì)算的智能信息推送方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，游客在旅游的過程中，特別是在陌生的地方，需要一個(gè)向?qū)?，否則難 以旅游的景點(diǎn)、文物、故事背景等具有較全面的了解。在觀看一些具有歷史文化的物體時(shí)， 由于歷史的積淀，有些物體已經(jīng)殘破，不能讓人們了解到它原本的樣貌。在對(duì)于具有時(shí)間性 的景點(diǎn)，游客在出游的時(shí)候可能并不是適合去觀看此景，無法在游覽是領(lǐng)略到最佳時(shí)間的 美景，會(huì)給旅客帶來諸多的遺憾。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種便于游客游覽，具有定位、信息展示、物 體還原、環(huán)境構(gòu)建效果的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與可視計(jì)算的智能信息推送方法。
[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0005] 定位：
[0006] 通過智能手機(jī)攜帶的GPS模塊和陀螺儀傳感器獲知當(dāng)前用戶所處的位置和朝向；
[0007] 將用戶所處狀態(tài)通過網(wǎng)絡(luò)上傳到服務(wù)器中，由服務(wù)端對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以經(jīng) 煒度作為起點(diǎn)〇,通過遍歷算法依次從數(shù)據(jù)庫中由近到遠(yuǎn)查詢該點(diǎn)附近的Μ個(gè)景點(diǎn)，計(jì)算最 遠(yuǎn)點(diǎn)Υ與起點(diǎn)〇的距離L，將Μ與L的比值作為衡量該位置附近景點(diǎn)的稀疏度S，稀疏度的 大小將決定服務(wù)端從數(shù)據(jù)庫篩選的數(shù)據(jù)范圍的大??；
[0008] 在確定用戶所處位置附近景點(diǎn)的稀疏度之后，接下來服務(wù)端將對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行篩選 整理，提取出我們所需要的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到一個(gè)臨時(shí)數(shù)據(jù)庫內(nèi)；
[0009] 圖像識(shí)別：定位結(jié)束之后，客戶端便請(qǐng)求打開攝像頭，從而獲取用戶周圍的實(shí)時(shí)場 景，客戶端會(huì)將從攝像頭讀取的圖像通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器，服務(wù)端再對(duì)其進(jìn)行分析； [0010] 信息展示：在完成對(duì)用戶的定位之后，軟件會(huì)打開用戶的攝像頭，并對(duì)攝像頭捕捉 的畫面進(jìn)行分析，通過網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)服務(wù)器進(jìn)行鏈接，在系統(tǒng)圖像數(shù)據(jù)庫內(nèi)進(jìn)行圖片的識(shí)別 匹配，根據(jù)匹配的結(jié)果在信息數(shù)據(jù)庫內(nèi)篩選出對(duì)應(yīng)的信息反饋到客戶端上，用戶通過客戶 端不僅僅只是能看到攝像頭獲取的畫面，同樣能看到每個(gè)物體的名稱，通過點(diǎn)擊名稱可選 擇查看相應(yīng)的詳細(xì)信息、語音介紹、故事背景和3D模型。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是：
[0012] 1)用戶定位功能
[0013] 對(duì)用戶所處的位置進(jìn)行定位，從而篩選出用戶可能搜索到的一些信息，提高系統(tǒng) 的搜索效率，提高信息獲取的準(zhǔn)確性。
[0014] 2)信息展示功能
[0015] 用戶通過客戶端不僅僅只是能看到攝像頭獲取的畫面，同樣能看到每個(gè)物體的名 稱，通過點(diǎn)擊名稱可選擇查看相應(yīng)的詳細(xì)信息、語音介紹、故事背景、3D模型等等。
[0016] 3)物體還原功能
[0017] 對(duì)于存在著歷史痕跡，不能觀看完整時(shí)風(fēng)采等物體，用戶在使用點(diǎn)擊名稱之后，會(huì) 多出一個(gè)物體還原的選項(xiàng)，選擇該功能之后系統(tǒng)會(huì)根據(jù)需求在數(shù)據(jù)庫中查找原本已經(jīng)搭建 好的3D立體模型并通過客戶端呈現(xiàn)給用戶。
[0018] 4)環(huán)境構(gòu)建功能
[0019] 在對(duì)于具有時(shí)間性的景點(diǎn)，游客在出游的時(shí)候可能并不是適合去觀看此景，這時(shí) 就會(huì)給旅客帶來諸多的遺憾?？梢愿鶕?jù)用戶手持裝置攝像頭捕捉的畫面對(duì)用戶所處景點(diǎn)進(jìn) 行分析，之后軟件會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)查詢相應(yīng)景點(diǎn)的熱門場景，通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將虛構(gòu)的場景 與現(xiàn)實(shí)的場景結(jié)合起來，并在客戶端顯示給用戶，讓用戶能親身體驗(yàn)"六月飛雪"等場景。
【具體實(shí)施方式】：
[0020] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體實(shí)例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0021] 本方法采用的系統(tǒng)包括了用戶使用的客戶端和管理后臺(tái)的服務(wù)端組成，系統(tǒng)的各 個(gè)功能都是由客戶端和服務(wù)端協(xié)同完成的。
[0022] 1)定位
[0023]當(dāng)用戶啟動(dòng)客戶端軟件時(shí)，軟件首先會(huì)通過智能手機(jī)攜帶的GPS模塊和陀螺儀傳 感器獲知當(dāng)前用戶所處狀態(tài)（位置和朝向）。位置由GPS模塊與衛(wèi)星的交互反饋的經(jīng)煒度 確定，我們采用N代表煒度，E代表經(jīng)度，北煒正南煒負(fù)，東經(jīng)正西經(jīng)負(fù)；朝向由陀螺儀傳感 器所記錄的朝向?yàn)榻K邊，以從西到東的煒線作為起始邊，去兩者之間的夾角作為最后記錄 的朝向，朝向?yàn)?60°制，用T表示。
[0024] 在實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的定位之后，會(huì)實(shí)時(shí)將用戶所處狀態(tài)通過網(wǎng)絡(luò)上傳到服務(wù)器中，由 服務(wù)端對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。首先以經(jīng)煒度作為起點(diǎn)0,通過遍歷算法依次從數(shù)據(jù)庫中由近 到遠(yuǎn)查詢該點(diǎn)附近的Μ個(gè)景點(diǎn)（M值越大，識(shí)別誤差率就低），計(jì)算最遠(yuǎn)點(diǎn)Y與起點(diǎn)0的距 離L，將Μ與L的比值作為衡量該位置附近景點(diǎn)的稀疏度S，稀疏度的大小將決定服務(wù)端從 數(shù)據(jù)庫篩選的數(shù)據(jù)范圍的大小。
[0025] 在確定用戶所處位置附近景點(diǎn)的稀疏度之后，接下來服務(wù)端將對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行篩選 整理，提取出我們所需要的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到一個(gè)臨時(shí)數(shù)據(jù)庫內(nèi)。
[0026] 2)圖像識(shí)別
[0027] 定位結(jié)束之后，客戶端便請(qǐng)求打開攝像頭，從而獲取用戶周圍的實(shí)時(shí)場景?？蛻舳?會(huì)將從攝像頭讀取的圖像通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器，服務(wù)端再對(duì)其進(jìn)行分析。我們采用的當(dāng) 前發(fā)育相對(duì)成熟的opencv技術(shù)來對(duì)圖像進(jìn)行提取、分析和比對(duì)。
[0028] 首先，設(shè)置客戶端每3s獲取一幀圖像傳輸?shù)椒?wù)器，接下來在服務(wù)端進(jìn)行對(duì)圖像 的分析處理。在系統(tǒng)進(jìn)行最后圖像匹配之前，系統(tǒng)、會(huì)對(duì)目標(biāo)圖像進(jìn)行一次特征點(diǎn)的提取。 在特征點(diǎn)的提取方面，我們借鑒的是尺度不變特征變換算法，這是因?yàn)橥ㄟ^算法提取的特 征點(diǎn)具有不受圖像位置、大小和方向的影響，識(shí)別率較高。但是，算法也有它的缺點(diǎn)，那就是 識(shí)別過程比較慢，故系統(tǒng)會(huì)提前完成以下操作以提高系統(tǒng)效率。
[0029] 1.讀取圖像。當(dāng)服務(wù)端接收到圖像時(shí)，會(huì)優(yōu)先判斷是否為第一次接收該用戶發(fā)送 過來的圖像。如果是，則提取該圖像各個(gè)點(diǎn)的像素值存放到二維矩陣數(shù)組CvMat中，并將這 些值存入臨時(shí)圖像庫中，進(jìn)行下述操作