[发明专利]无标记增强现实系统及无标记增强现实系统目标跟踪方法

权利要求书

1.一种无标记增强现实系统，其特征在于，包括：

特征点提取单元，用于从拍摄设备生成的图像的第一帧中提取多个特征点；

跟踪点提取单元，利用提取的所述多个特征点来从所述拍摄设备生成的图像的除第一帧外的每一帧中提取多个跟踪点；

映射点生成单元，用于将所述多个特征点映射到所述除第一帧外的每一帧中，以生成所述除第一帧外的每一帧的多个映射点；

跟踪点筛选单元，用于将所述除第一帧外的每一帧的每个跟踪点与其对应的映射点之间的距离和一预设距离阈值进行比较，且所述跟踪点筛选单元基于所述比较结果来判断是否将所述跟踪点排除。

2.根据权利要求1所述的无标记增强现实系统，其特征在于，当所述除第一帧外的每一帧的某一跟踪点与其对应的映射点之间的距离大于所述预设距离阈值时，所述跟踪点筛选单元将该某一跟踪点排除。

3.根据权利要求1或2所述的无标记增强现实系统，其特征在于，所述跟踪点提取单元包括：

空间模型建立单元，用于将所述除第一帧外的每一帧建立为多个具有不同分辨率和不同尺寸大小的空间模型；

空间模型搜索单元，利用提取的所述第一帧的多个特征点来从每个所述空间模型中提取多个子跟踪点；

子跟踪点融合单元，用于将从所述除第一帧外的每一帧的多个所述空间模型中的多个所述子跟踪点融合为所述除第一帧外的每一帧的多个所述跟踪点。

4.根据权利要求3所述的无标记增强现实系统，其特征在于，所述空间模型搜索单元在建立的每个所述空间模型中搜索所述第一帧的每个特征点的偏移向量，且所述空间模型搜索单元基于在建立的每个所述空间模型中搜索的所述第一帧的每个特征点的偏移向量来从每个所述空间模型中提取多个子跟踪点。

5.根据权利要求1或2所述的无标记增强现实系统，其特征在于，所述无标记增强现实系统还包括：

单应性矩阵生成单元，利用提取的所述除第一帧之外的每一帧的多个跟踪点和所述第一帧的多个特征点来生成所述除第一帧之外的所述每一帧与所述第一帧之间的单应性矩阵；

其中，所述映射点生成单元利用所述单应性矩阵将所述第一帧的多个特征点映射到所述除第一帧外的每一帧中，以生成所述除第一帧外的每一帧的多个映射点。

6.根据权利要求1或2所述的无标记增强现实系统，其特征在于，所述无标记增强现实系统还包括：异常点剔除单元，用于将所述除第一帧外的每一帧的多个跟踪点中的位于置信域范围外的跟踪点剔除。

7.一种无标记增强现实系统目标跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

A）从拍摄设备生成的图像的第一帧中提取多个特征点；

B）利用提取的所述多个特征点来从所述拍摄设备生成的图像的除第一帧外的每一帧中提取多个跟踪点；

C）将所述多个特征点映射到所述除第一帧外的每一帧中，以生成所述除第一帧外的每一帧的多个映射点；

D）将所述除第一帧外的每一帧的每个跟踪点与其对应的映射点之间的距离和一预设距离阈值进行比较，且基于所述比较结果来判断是否将所述跟踪点排除。

8.根据权利要求7所述的无标记增强现实系统目标跟踪方法，其特征在于，当所述除第一帧外的每一帧的某一跟踪点与其对应的映射点之间的距离大于所述预设距离阈值时，所述跟踪点筛选单元将该某一跟踪点排除。

9.根据权利要求7或8所述的无标记增强现实系统目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤B）的具体实现方式包括以下步骤：

B1）将所述除第一帧外的每一帧建立为多个具有不同分辨率和不同尺寸大小的空间模型；

B2）利用提取的所述第一帧的多个特征点来从每个所述空间模型中提取多个子跟踪点；

B3）将从所述除第一帧外的每一帧的多个所述空间模型中的多个所述子跟踪点融合为所述除第一帧外的每一帧的多个所述跟踪点。

10.根据权利要求9所述的无标记增强现实系统目标跟踪方法，其特征在于，所述步骤B2）的具体实现方式是：在建立的每个所述空间模型中搜索所述第一帧的每个特征点的偏移向量，且基于在建立的每个所述空间模型中搜索的所述第一帧的每个特征点的偏移向量来从每个所述空间模型中提取多个子跟踪点。