[发明专利]一种增强现实投影导览系统

说明书

本发明涉及一种增强现实投影导览系统，包括电脑端、移动终端以及与电脑端连接的投影仪，移动终端与电脑端通信连接、并移动终端对投影画面同步交互控制，实现同步交互控制的步骤如下：S1，通过电脑端利用虚幻引擎制作具有识别特征图案的投影画面，并通过投影仪对投影画面进行投影；S2，利用移动终端的摄像头扫描投影画面，移动终端对投影画面进行实时采集识别，并在移动终端的显示画面内生成若干个图案按钮，该图案按钮可用于控制投影画面的方向转动或添加投影图案；S3，操作相应的图案按钮时，移动终端实时发送对应的控制信号给电脑端，电脑端输出返回信号并对投影画面进行实时改变，本发明通过接入移动终端与电脑端进行通信，实现对投影画面的同步交互控制，用户交互效果更佳。

技术领域

本发明涉及增强现实投影技术领域，特别是涉及一种增强现实投影导览系统。

背景技术

增强现实技术是在虚拟现实(VR)的基础上发展起来的技术，其是一种通过利用计算机系统提供的信息来增强用户对现实世界感知的技术，具体地，其是将虚拟的信息实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在，即将计算机生成的虚拟物体、场景或者系统提示信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的增强，广泛应用在展示或教学领域。现有的增强现实投影导览系统将计算机产生的三维图形利用投影仪直接投影并叠加到同一投影显示区域内，从而使观众看到一个虚实融合的场景，但现有的增强现实投影导览系统仅仅是实现了投影效果，仅是将三维图形投影到投影区域，并不能与观众进行交互，如由观众添加物件至投影画面中或控制三维投影画面的方向转动，用户交互效果较差。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种增强现实投影导览系统，其通过接入移动终端与电脑端进行通信，实现对投影画面的同步交互控制，用户交互效果更佳。

为解决上述目的，本发明采用的如下技术方案。

一种增强现实投影导览系统，包括电脑端、移动终端以及与电脑端连接的投影仪，移动终端与电脑端通信连接、并移动终端对投影画面同步交互控制，实现同步交互控制的步骤如下：S1，通过电脑端利用虚幻引擎制作具有识别特征图案的投影画面，并通过投影仪对投影画面进行投影；S2，利用移动终端的摄像头扫描投影画面，移动终端对投影画面进行实时采集识别，并在移动终端的显示画面内生成若干个图案按钮，该图案按钮可用于控制投影画面的方向转动或添加投影图案；S3，操作相应的图案按钮时，移动终端实时发送对应的控制信号给电脑端，电脑端输出返回信号并对投影画面进行实时改变。

进一步地，移动终端与电脑端通过socket通讯协议建立通信连接，电脑端接入无线路由并建立socket，移动终端接入同一局域网并向局域网广播OnValidQueryPacket消息，电脑端收到该消息后向移动终端返回OnValidResponsePacket消息，开始建立socket连接。

进一步地，所述投影画面在四周添加纹理重复度低的特征图识别区，且所述投影画面在四个边角添加不重复图形以用于识别方向，在步骤S2中移动终端对投影画面进行实时采集识别的步骤如下：S21，移动终端预先定义投影画面四个边角的图形、投影画面的特征图识别区及每一图形/识别区对应的图案按钮；S22，移动终端实时读取摄像头摄入的投影画面的每帧数据，实现实时采集识别；S23，移动终端将采集到的投影画面进行灰度变换处理；S24，移动终端对经过步骤S23的投影画面进行缩放变形矫正处理；S25，对经过步骤S24的投影画面进行高斯滤波处理；S26，提取经过步骤S25的投影画面的图像特征点，对提取到的多个图像特征点与预先定义投影画面四个边角的图形进行匹配运算；S27，若匹配成功，则移动终端在显示画面内确定四个边角及边框，并在移动终端的显示画面内生成若干个对应的图案按钮；若匹配失败，则识别投影画面四周的特征图识别区，并与预先定义投影画面的特征图识别区进行匹配运算，若匹配成功，移动终端在显示画面内确定四个边角及边框，并在移动终端的显示画面内生成若干个对应的图案按钮，若匹配失败，则跳转回S21步骤，重新进行采集识别。

进一步地，在步骤S26和步骤S27中，匹配运算利用平方差匹配法，匹配算法如下：