[发明专利]一种用于AR基准定位的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于AR基准定位的方法及系统，该方法包括以下步骤：在“L”形LED显示屏上安装一个多点式红外标记点；通过多个红外摄像头定位所述多点式红外标记点的位置；在AR虚拟空间中预设一校准基点，与所述多点式红外标记点的位置相匹配。通过本发明的技术方案，系统初始化时将上述多点式红外标记点作为校准基点，在软件中预设一个校准基点与其匹配，启动软件时系统会自动获取基准点，免去每一次初始化定位的操作。

技术领域

本发明涉及数据显示技术领域，具体涉及一种用于多台摄像机红外定位的基准点校准方法及系统。

背景技术

增强现实(Augmented Reality,AR)是虚拟现实(Virtual Reality,VR)的基础上发展起来的，AR是VR的技术延伸，同时两者又有着明显的界线与区别。VR是将计算机图形学、计算机仿真技术、人机交互技术、传感技术、人工智能、多媒体技术等综合集成，产生逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的三维虚拟环境，使用者可以自然地和虚拟环境中的客体进行交互，相互影响。与VR所要达到的完全沉浸在虚拟环境中的效果不同的是，AR的目标是将计算机生成的文本信息、图像、虚拟3D模型、视频或场景等实时准确的叠加到使用者所感知的真实景物上，实现虚拟场景和真实场景的有机融合。因此AR是虚拟环境与真实场景之间的一座桥梁，实现了对现实世界信息的增强，提高使用者对真实世界的感知能力。在AR中，使用者同样可以通过各种方式来与虚拟物体进行交互。AR技术不仅提供了一种更容易实现的虚拟现实的方法，更代表了下一代更易使用的人机界面的发展趋势。近年来，随着计算机性能的提高和图形学与视觉技术的发展，AR技术逐渐成为了国内外广大学者们研究的热点，其应用领域也越来越广泛，包括医疗、军事、工业、教育、娱乐、城市规划、旅游展览和可视化信息检索服务等。美国巴特尔研究所将AR技术列为二十一世界十大最具战略意义的技术之一。

红外动作捕捉是运动物体的关键部位设置跟踪器。意同：运动捕捉英文Motioncapture,简称Mocap。技术涉及尺寸测量、物理空间里物体的定位及方位测定等方面可以由计算机直接理解处理的数据。在运动物体的关键部位设置跟踪器，由Motion capture系统捕捉跟踪器位置，再经过计算机处理后得到三维空间坐标的数据。当数据被计算机识别后，可以应用在动画制作，步态分析，生物力学，人机工程等领域。

红外动作捕捉技术基于计算机视觉原理，其由多个高速相机从不同角度对运动目标进行拍摄，当目标的运动轨迹被多台摄像机获取后，通过后续程序的运算，便能在电脑中得到目标的轨迹信息，也就完成了动作的捕捉。

AR全景演播室中使用了红外动作捕捉系统作为物体定位方式，但在每一次移启动软件时都需要一个最佳视角的基准点作为空间定位的起始位置坐标，通常都会以其中一台摄像机作为参考坐标，这种方式需要这个摄像机在每一次启动时都要放在相同的位置，摄像机的平摇俯仰和其它方向参数都需要对应，这在实际使用中是无法达到的，摄像机移动后再放回到原位时其位置参数是不精准的，摄像机的各种参数无法达到百分百准确，所以在启动软件后，内容会有偏移，影响节目的录制质量和使用便捷性。我们使用了一个种更加精确快捷的方法来解决这个问题。

现有技术中，系统初始化时需要一个摄像机作为标记基准点，但使用的摄像机会经常移动，无法恢复到原来位置的精准的原始状态，影响系统的定位精准性。

发明内容

因此，把摄像机作为校准基点会影响定位的精准性。

红外光学定位技术这种技术的基本原理是通过在空间内安装多个红外发射摄像头，从而对整个空间进行覆盖拍摄，被定位的物体表面则安装了红外反光点，摄像头发出的红外光再经反光点反射，随后捕捉到这些经反射的红外光，配合多个摄像头工作再通过后续程序计算后便能得到被定位物体的空间坐标。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于AR基准定位的方法，该方法包括以下步骤：

1)在“L”形LED显示屏上安装一个多点式红外标记点；