1、提取模塊1-2、疊加模塊1-3和放大/縮小模塊 1-4。檢測模塊1-1與攝像頭2相連，用于檢測攝像頭采集的原始背景是否符合AR處理要求， 當符合要求時，向提取模塊內發(fā)送提取信號;檢測模塊1-1進一步包括方差檢測模塊和邊緣 數目檢測模塊;提取模塊1-2與檢測模塊1-1相連，基于混合高斯模型GMM并根據提取信號提 取視頻幀的前景目標圖像;疊加模塊1-3通過放大/縮小模塊1-4與提取模塊1-2相連，用于 將替換背景與經過放大或縮小的前景目標圖像進行疊加，替換背景可以為圖像或視頻。
[0050] 實施例2:如圖2-6所示，本發(fā)明第二目的在于提供一種應用于互聯(lián)網視頻直播的 增強現實AR系統(tǒng)的使用方法，包括：
[0051] ①、初始化：
[0052] 在檢測模塊內設定方差的閾值、邊緣數目的閾值，在提取模塊內設定高斯分布方 差的閾值。
[0053]②、攝像頭采集不帶有目標的原始背景，原始背景為純色背景，純色背景為單一顏 色的背景（如藍色或白色），如圖3所示，傳入到增強現實AR單元內的檢測模塊內，并固定攝 像頭。
[0054]③、檢測模塊檢測不帶有目標的原始背景圖像是否符合AR處理要求，利用方差和 邊緣數目進行檢測：
[0055] 方差檢測的公式為：
[0056]
[0057]其中:D(X)表示方差，X表示原始背景圖像，E(X)表示原始背景圖像的平均值，^表 示像素值，η表示像素個數；
[0058]邊緣檢測的方法為:采用Sobel算子檢測邊緣數目。Sobel算子為索貝爾算子，其是 計算機視覺領域的一種重要處理方法，主要用于獲得數字圖像的一階梯度，常見的應用和 物理意義是邊緣檢測。在技術上，它是一個離散的一階差分算子，用來計算圖像亮度函數的 一階梯度之近似值。在圖像的任何一點使用此算子，將會產生該點對應的梯度矢量或是其 法矢量；
[0059] 當方差和邊緣數目均小于其設定的閾值時，原始背景符合AR處理要求，則轉到步 驟④;當不符合AR處理要求時，調整原始背景，并重復步驟②、③。
[0060] ④、在滿足要求的原始背景下，用上述固定不動的攝像頭采集帶有前景目標圖像 和原始背景的視頻幀，如圖5所示，將其傳入到增強現實AR單元內的接收模塊內；
[0061] 增強現實AR單元對背景圖像建立混合高斯模型GMM;混合高斯建模是基于像素樣 本統(tǒng)計信息的表示方法，利用像素在較長時間內大量樣本值的概率密度等統(tǒng)計信息（如模 式數量、每個模式的均值和標準差)表示背景，然后使用統(tǒng)計差分(如3σ原則)進行前景目標 圖像像素判斷?；旌细咚鼓Ｐ偷臄的颗c計算機的性能有關，本發(fā)明使用4個高斯模型來表征 圖像中各個像素點的特征。
[0062] ⑤、提取視頻幀的前景目標圖像:具體提取方法為：
[0063] 基于混合高斯模型GMM將視頻幀的像素點與混合高斯模型GMM的各個分布進行匹 配；
[0064] Χ-μι| < λ〇ι
[0065] 其中:Χ表示像素值，&表示高斯分布的均值，〇1表示高斯分布的方差，λ表示高斯分 布方差的閾值；
[0066] 當像素點與某個高斯分布滿足上式，則該像素點與高斯分布相匹配，為背景點；否 則為前景點。
[0067] ⑥、將視頻幀的前景目標圖像根據需要放大或縮小后，將其移動到指定的位置。
[0068] ⑦、從數據庫內選擇替換背景，替換背景為圖像或視頻，如圖4所示，將其傳入到增 強現實AR單元的替換模塊內；在替換模塊內將替換圖像或視頻與視頻幀的前景目標圖像進 行疊加，形成新的視覺圖像，如圖6所示。
[0069]本發(fā)明提供了應用于互聯(lián)網視頻直播的增強現實AR系統(tǒng)及方法，包括增強現實AR 單元、攝像頭、數據庫和顯示單元;通過上述結構實現原始背景檢測、提取前景目標圖像、替 換背景。本發(fā)明解決了在線娛樂平臺主播因拍攝環(huán)境單調、直播視頻缺乏吸引力的問題，用 戶可動態(tài)更換任意背景，可以有效地提升視頻的趣味性、加強視頻的視覺沖擊力；用戶指定 替換圖像或視頻，就可達到更換視頻背景的目的，操作簡單；同時該方法對計算機的性能要 求不高，可以在PC機、手機android系統(tǒng)上實現。
[0070]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人 員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、 等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種應用于互聯(lián)網視頻直播的增強現實AR系統(tǒng)，其特征在于，包括：增強現實AR單 元、攝像頭、數據庫和顯示單元； 所述攝像頭用于采集原始背景，和帶有前景目標圖像和原始背景的視頻帖； 所述數據庫用于存儲替換圖像或視頻； 所述顯示單元用于顯示增強現實AR單元的處理結果； 所述增強現實AR單元分別與所述攝像頭、數據庫和顯示單元相連，所述增強現實AR單 元包括檢測模塊、提取模塊和疊加模塊； 所述檢測模塊用于檢測攝像頭采集的原始背景是否符合AR處理要求，當符合要求時， 向提取模塊內發(fā)送提取信號； 所述提取模塊與所述檢測模塊相連，用于根據所述提取信號提取視頻帖的前景目標圖 像； 所述疊加模塊與所述提取模塊相連，用于將替換圖像或視頻與前景目標圖像進行疊 加。2. 如權利要求1所述的應用于互聯(lián)網視頻直播的增強現實AR系統(tǒng)，其特征在于，所述增 強現實AR單元還包括放大/縮小模塊，所述放大/縮小模塊設置在所述提取模塊與所述疊加 模塊之間，用于在疊加前對提取的前景目標圖像進行放大或縮小。3. 如權利要求1所述的應用于互聯(lián)網視頻直播的增強現實AR系統(tǒng)，其特征在于，所述檢 測模塊包括方差檢測模塊和邊緣數目檢測模塊。4. 如權利要求1所述的應用于互聯(lián)網視頻直播的增強現實AR系統(tǒng)，其特征在于，當原始 背景不符合AR處理要求時，檢測模塊向攝像頭發(fā)送再次采集原始背景的信號。5. -種如權利要求1-4中任一項權利要求所述的應用于互聯(lián)網視頻直播的增強現實AR 系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，包括： 步驟一、采集原始背景并檢測所述原始背景是否符合AR處理要求，當檢測結果為符合 時，則進入步驟二； 步驟二、采集帶有前景目標圖像和所述原始背景的視頻帖，并提取視頻帖的前景目標 圖像； 步驟=、將提取的前景目標圖像與替換背景進行疊加，形成新的視覺圖像，所述替換背 景包括:圖像或視頻。6. 如權利要求5所述的應用于互聯(lián)網視頻直播的增強現實AR系統(tǒng)的使用方法，其特征 在于，所述原始背景為純色背景。7. 如權利要求5所述的應用于互聯(lián)網視頻直播的增強現實AR系統(tǒng)的使用方法，其特征 在于，所述步驟一中檢測是否符合AR處理要求的依據為:方差檢測和邊緣數目檢測； 所述方差檢測的公式為：其中：D(X)表示方差，X表示原始背景圖像，EU)表示原始背景圖像的平均值，Xi表示像 素值，n表示像素個數； 所述邊緣數目檢測的方法為:采用Sobel算子檢測邊緣數目； 當方差和邊緣數目均小于其設定的闊值時，則判定為:原始背景符合AR處理要求。8. 如權利要求5所述的應用于互聯(lián)網視頻直播的增強現實AR系統(tǒng)的使用方法，其特征 在于，當步驟一中的檢測結果為不符合時，調整所述原始背景，并重復步驟一。9. 如權利要求5所述的應用于互聯(lián)網視頻直播的增強現實AR系統(tǒng)的使用方法，其特征 在于，所述步驟二中提取視頻帖的前景目標圖像的方法為： 基于混合高斯模型GMM將視頻帖的像素點與混合高斯模型GMM的各個分布進行匹配； X-Jiil <A〇i 其中:X表示像素值,Jii表示高斯分布的均值，Oi表示高斯分布的方差，A表示高斯分布方 差的闊值； 當像素點與某個高斯分布滿足上式，則該像素點與高斯分布相匹配，為背景點；否則為 前景點。10. 如權利要求5所述的應用于互聯(lián)網視頻直播的增強現實AR系統(tǒng)的使用方法，其特征 在于，所述步驟二與步驟=之間還包括步驟四； 所述步驟四為將視頻帖的前景目標圖像根據需要放大或縮小后，將其移動到指定的位 置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了應用于互聯(lián)網視頻直播的增強現實AR系統(tǒng)，包括：增強現實AR單元、攝像頭、數據庫和顯示單元；增強現實AR單元分別與攝像頭、數據庫和顯示單元相連，增強現實AR單元包括檢測模塊、提取模塊和疊加模塊；檢測模塊用于檢測原始背景是否符合AR處理要求；提取模塊與檢測模塊相連，用于提取視頻幀的前景目標圖像；疊加模塊與提取模塊相連，用于將替換圖像或視頻與前景目標圖像進行疊加。本發(fā)明可動態(tài)更換任意背景，可以有效地提升視頻的趣味性、加強視頻的視覺沖擊力；用戶指定替換圖像或視頻，就可達到更換視頻背景的目的，操作簡單；同時該方法對計算機的性能要求不高，可以在PC機、手機android系統(tǒng)上實現。
【IPC分類】G06T7/00, H04N21/44
【公開號】CN105654471
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】喻西香, 朱光喜, 李小明
【申請人】武漢鴻瑞達信息技術有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月24日