[发明专利]用于确定摄像机相对于真实环境的至少一个对象的姿态的方法和系统

权利要求书

1.一种用于将虚拟模型与真实环境重叠的方法，包括：

从摄像机接收描绘真实环境的第一图像；

生成描述参考坐标系内的到3D平面的法向矢量的第一取向数据；

在所述参考坐标系内的第一位置处放置虚拟模型，其中，所述虚拟模型表示对象；

确定第一位置数据，所述第一位置数据指示所述参考坐标系内的所述3D平面的位置；

将所述虚拟模型移动到所述参考坐标系中的第二位置，所述第二位置放置在由所述第一取向数据和所述第一位置数据定义的所述3D平面上；

修正所述虚拟模型的尺度以生成已修正的虚拟模型，以使所述虚拟模型从所述第一位置到所述第一图像上的第一投影大体上等于已修正的虚拟模型从所述第二位置到所述第一图像上的第二投影；以及

通过将已修正的虚拟模型从所述第二位置投影到所述真实环境的第二图像上来生成所述真实环境的所述第二图像的已修正版本。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，与拍摄所述第二图像相关联的摄像机姿态不同于与拍摄所述第一图像相关联的摄像机姿态。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，修正所述虚拟模型的所述尺度包括缩放所述虚拟模型的尺寸。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二图像接收自与所述摄像机不同的额外摄像机。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二图像接收自所述摄像机。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一取向数据是基于从与所述摄像机相关联的取向传感器接收到的数据或第一图像的特征生成的。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述3D平面平行于地球地平面。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一位置数据是基于从与所述摄像机相关联的距离传感器接收到的数据确定的。

9.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述参考坐标系与所述摄像机拍摄所述第一图像的位置相关联；或者

所述参考坐标系与所述真实环境的至少部分相关联。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述第一取向数据将所述虚拟模型放置在所述参考坐标系内的所述第一位置。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用与所述摄像机相关联的取向传感器产生与所述第二图像相关联的第二取向数据。

12.根据权利要求1所述方法，其中，所述第一位置数据是基于所述第一图像的特征和所述第二图像的特征确定的。

13.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括沿着所述3D平面移动所述虚拟模型。

14.一种用于将虚拟模型与真实环境重叠的方法，包括：

从摄像机接收描绘真实环境的第一图像；

生成描述参考坐标系内的到3D平面的法向矢量的第一取向数据；

在所述参考坐标系内的第一位置处放置虚拟模型，其中，所述虚拟模型表示对象；

确定第一位置数据，所述第一位置数据指示所述参考坐标系内的所述3D平面的位置；

从所述参考坐标系中的所述摄像机拍摄所述第一图像的位置向放置在所述第一位置处的所述虚拟模型的一点投射射线；

识别所述射线与所述3D平面相交的点；以及

通过将所述虚拟模型放置到第二图像中来生成所述第二图像的已修正版本，以使所述虚拟模型的所述一点与对应的交点重叠。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第二图像是从不同于所述摄像机的额外摄像机接收到的。