[发明专利]用于事故和警情场景还原的三维增强现实设备及方法

权利要求书

1.一种用于事故和警情场景还原的三维增强现实设备，其特征在于，包括：

现场图像获取模块，用于获取包含人工标记的现实场景图像；

人工标记识别模块，用于从所述现场图像获取模块获取的现实场景图像中识别出人工标记，并依据人工标记的位置算出虚拟模型在虚拟场景中的位置；

三维模型获取模块，用于获取到与所述人工标记识别模块识别出的人工标记相应的虚拟三维静态模型和虚拟三维动态模型，并将所述模型放置于虚拟场景中所述人工标记识别模块算出的相应虚拟模型位置处；

增强现实显示模块，用于将所述虚拟场景与现实场景图像相融合得到增强现实的还原场景画面；

其中，所述人工标记设置于现场事故痕迹和物证附近，用于标识出事故现场的痕迹、车辆位置、遗撒物、伤员位置的特征，以用于判断事故发生过程以及判定事故责任，并且，所述人工标记通过形状、色彩和图案的特征而区别于背景形状；

所述人工标记识别模块通过对所述现实场景图像与本地动态加载的识别数据集进行特征匹配实现所述从所述现实场景图像中识别出所述人工标记，所述识别数据集存储有识别图配置信息和特征点数据，其数据量小于模型资源的数据量；

并且，在所述人工标记识别模块从所述现实场景图像中识别出所述人工标记之后，所述三维模型获取模块将所述特征匹配结果上传至远程服务器，获取到远程服务器反馈的与所述匹配结果相应的所述静态模型和所述动态模型，其中，所述特征匹配结果与相应的模型资源预先建立有匹配关系。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备还包括：

模型消隐模块，用于在所述人工标记识别模块从所述现实场景图像中识别出多个所述人工标记的情况下，并且在所述增强现实显示模块融合所述虚拟场景与现实场景图像之前：

分别计算出各所述人工标记相对于相机的平移矩阵，进而算出各所述人工标记相对于相机的平移量，通过比较各所述人工标记相对于相机的平移量大小，确定出被遮挡的虚拟模型，并对被遮挡模型的相应部分进行消隐；

另外，所述增强现实显示模块融合的虚拟场景为经过模型消隐处理的虚拟场景。

3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，该设备还包括：

对象消隐模块，用于从所述现实场景图像中提取出SURF特征点，从所述特征点中确定出与现实目标模板匹配的特征点，从而识别出现实目标，分别计算出所述现实目标和所述虚拟模型相对于相机的平移矩阵，进而算出所述现实目标和所述虚拟模型相对于相机的平移量，通过比较所述现实目标和所述虚拟模型相对于相机的平移量大小，确定出所述现实目标和所述虚拟模型的遮挡关系，并对被遮挡对象的相应部分进行消隐。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备还包括：

背景干扰消除模块，用于对所述现实场景图像进行边缘检测得到边缘图像，对遮挡平面进行渲染得到遮挡区域掩码图，将所述遮挡区域掩码图和所述边缘图像中的相应区域进行叠加，以对相应人工标记进行遮挡。

5.一种用于事故和警情场景还原的三维增强现实方法，其特征在于，包括：

获取包含人工标记的现实场景图像；

从所述现实场景图像中识别出人工标记，并依据人工标记的位置算出虚拟模型在虚拟场景中的位置；

获取到与所述人工标记相应的虚拟三维静态模型和虚拟三维动态模型，并将所述模型放置于虚拟场景中相应的虚拟模型位置处；

将所述虚拟场景与现实场景图像相融合得到增强现实的还原场景画面；

其中，所述人工标记设置于现场事故痕迹和物证附近，用于标识出事故现场的痕迹、车辆位置、遗撒物、伤员位置的特征，以用于判断事故发生过程以及判定事故责任，并且，所述人工标记通过形状、色彩和图案的特征而区别于背景形状；另外，

通过对所述现实场景图像与本地动态加载的识别数据集进行特征匹配实现所述从所述现实场景图像中识别出所述人工标记，所述识别数据集存储有识别图配置信息和特征点数据，其数据量小于模型资源的数据量；

并且，在所述从所述现实场景图像中识别出所述人工标记之后，将所述特征匹配结果上传至远程服务器，获取到远程服务器反馈的与所述匹配结果相应的所述静态模型和所述动态模型，其中，所述特征匹配结果与相应的模型资源预先建立有匹配关系。