[实用新型]交互式增强现实点播机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种影像实时处理系统，具体的说是交互式增强现实点播系统。

背景技术

传统的商品包装、印刷读物或者标签只能展示有限的信息，无法显示三维立体的影像，更加不能实现交互式地点播。如果能有这样一种设备，将商品、印刷品展示在该设备前，即可出现和该商品相关的二维或者三维立体虚拟画面，并且在该设备中，可以看到该虚拟画面是直接叠加在商品、印刷品的实物上的。并且用户还可以通过触摸、移动虚拟画面来实现互动式点播，将会带来更加生动、吸引人的效果，也会加强商品的表达力，扩大品牌的传播，刺激消费。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述技术问题而提供了一种基于实时互动影像技术，产生现实环境中不存在的虚拟对象，并将虚拟对象准确定位于真实环境中，借助显示设备将虚拟对象与真实环境融为一体，呈现给使用者一个感官效果真实的新环境。具有虚实结合、实时交互、三维定位的特点。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

交互式增强现实点播机，它包括显示屏、摄像头、影像处理模块、影像定位模块、影像生成模块。摄像头与影像处理模块相连，影像生成模块与显示屏相连。影像处理模块与影像定位模块相连，影像定位模块与影像生成模块相连。

本实用新型的优点是：本实用新型是一种通过对视频信号进行实时分析处理后实现在显示屏上并可进行交互的系统。将虚拟影像与真实影像实时结合，能够带来多种引人入胜的视觉与感官效果，可以用于展览展示、娱乐、游戏、教学等多个用途。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图。

图2是本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的结构如图1所示，本实施例中，摄像头1采集实时的视频信号，影像处理模块2、影像定位模块3、影像生成模块4均集成在计算机5中。摄像头1所采集的真实影像6传送入相连的影像处理模块2内，由影像处理模块2对真实影像6进行初步处理，再通过影像定位模块3提取出其中的识别对象并加以分析定位，然后将虚拟影像7叠加到真实影像6上，再通过影像生成模块4输出到显示屏8上。

本实用新型的工作原理是，在发明中，摄像头进行实时视频采集并将采集的真实影像信息输入计算机中。影像处理模块对采集到的影像内的每一帧进行矫正滤波等初步处理，再由影像定位模块做进一步分析得到目标物体的２维坐标及透视形状并计算出摄像头空间的3D变换矩阵，影像生成模块根据3D变换矩阵将预置好的虚拟影像渲染到真实影像上，并输出到显示屏上。

影像处理装置通过3个模块对采信到的原始影像做初步的处理，以供分析。1、转为灰度图像模块201，这里把原始图像转为单通道灰度图，以提高后面的图像处理效率。2、图像变形矫正模块202，这里使用摄像头的标定数据对图像做变形矫正，以减小识别误差。3、滤波处理模块203，这个模块主要使用模糊算法进行滤波，可以去除图像中的噪点，降低干扰。

影像定位模块对预处理过的图像作进一步分析。首先阈值处理模块301使用适当的阈值把图像二值化，然后搜索连通域模块302分析二值图像中的连通域,提取轮廓模块303提取连通域的轮廓再由四边形识别模块304分析每一个连通域的轮廓得到四条线段相连的轮廓坐标。透视变换模块305根据四边形的四个顶点计算出透视变换矩阵，对四边形图像做透视变换得到一个正方形图像。模板匹配模块306再把正方形图像与预设的图像模板做模板匹配，匹配度最高的即为识别的目标。逆投影模块把四边形的2维顶点坐标反向投影至摄像头空间，计算出目标物体的3D变换矩阵。

影像生成模块根据影像定位模块得到的目标ID及3D变换矩阵渲染出预设的三维或二维图像，再与摄像头采集到的原始影像合成，因为渲染出的三维或二维图像已经过摄像头空间的３D变换，最终虚拟的图像与现实的图像形成一样的视角，让人感觉虚拟的图像就像真实出现在现实中一样。整个处理过程是实时的，虚拟图像会和真实图像同步发生视角及平移变化。最终的合成图像输出到显示屏上。

本实用新型还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。