[发明专利]远距离AR识别服务器及系统

说明书

本发明公开了一种用于AR观赛与赛事解析的远距离AR识别服务器及系统，所述远距离AR识别服务器包括：接收模块，用于接收一个或多个高清摄像机拍摄的比赛画面；AR处理模块，用于采用AR远距离识别技术对比赛画面进行AR算法处理，得到AR比赛画面；推送模块，用于将所述AR比赛画面并推送到AR终端。本发明能够实现流畅的超远距离的AR观赛和赛事解析服务。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其是涉及一种用于AR观赛与赛事解析的远距离AR识别服务系统。

背景技术

增强现实技术(Augmented Reality，简称AR)，是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。增强现实技术通过叠加虚拟元素，可以将信息以更舒适、更新奇的方式传递给用户，让信息更加个性化、形象化，并焕发新的生机。通过AR技术，让参与者与虚拟对象进行实时互动，从而获得一种奇妙的视觉体验，而且能够突破空间、时间以及其它客观限制，感受到在真实世界中无法亲身经历的体验。弥补现实空间的不足，可将重要信息与现实空间相结合，供使用者查阅。

目前的AR技术系统，主要分为三个层次，最底层为数据层，由关系型数据库提供支撑，MYSQL为服务器端数据库，作为主数据库使用；SQLLite为手机或手持设备端数据缓存，用来提升响应速度或支撑离线使用；中间的服务层依托底层数据库，通过socket和webservice等通信手段，对终端设备提供数据服务。系统最上层为终端设备，由AR眼镜或移动设备作为展现端，为用户提供AR信息输出，如图1所示。

AR技术的目标是借助光电显示技术、交互技术、计算机图形技术和可视化技术等，产生现实环境中不存在的虚拟对象，并通过注册技术将虚拟对象准确地“放置”在真实环境中，使用户处于一种融合的环境中,不能区分真实和虚拟，用户所感知到的只是一个真实和虚拟相融合的唯一存在的世界，并能与之交互。

因此，一个典型的系统一般应包含以下几个组成部分①用户②真实场景获取模块,根据所采用透视方式的不同,分为视频式和光学式两种③跟踪注册模块,实时获取用户视点位置和相机位置,并据此来计算虚拟物体从虚拟坐标系到世界坐标系的坐标转换④虚拟场景生成模块,根据跟踪注册数据和用户的交互活动,在视平面上绘制和渲染虚拟物体⑤人机交互模块,实时捕获和识别用户的交互活动⑥虚实融合与显示模块,将虚拟场景与真实场景的视频进行合并处理,并最终显示给用户。

综合考虑各方面的因素,以视频透视式系统作为研究对象，划分其功能模块，如图2所示，图中跟踪注册与实时人机交互模块是该系统中最为重要的部分，具体又分为数据采集和数据处理两部分。对采集到的数据进行计算和处理，完成数据校正、矩阵转换、三维跟踪注册、碰撞检测、抓取手势识别以及其他操作识别等多个人机交互问题的算法实现等。跟踪注册与实时人机交互模块的输出信息，经过通信和控制模块传递给其他相应模块虚拟场景渲染模块主要完成虚拟三维场景的制作和动画实现等。内容场景融合模块完成具有实时景深模拟和光照效果的虚实场景融合。真实场景采集与处理模块根据交互模块传来的注册信息完成摄像头的标定以及视点位置的实时定位与跟踪，然后通过摄像头和视频采集卡来完成真实场景的采集显示模块包括用户视频透视式头盔显示器，和多用户立体视觉投影,分别供交互用户和观摩用户使用通信与控制模块是整个系统的枢纽，不但是系统的通信中心，还是整个系统的监控中心。

目前业内的主要AR(增强现实)技术应用，都是通过手机摄像头，或者AR眼镜来进行环境识别，然后叠加虚拟信息。但是，手机的摄像头和AR眼镜摄像头的识别距离在5米以内，无法提供5米以上的远距离AR(增强现实)识别。大部分体育场馆，赛道与观众席最远距离远远超过5米，在这种环境下，无法通过手机摄像头或AR眼镜去观看和识别赛场信息，也就不能提供任何远距离的AR观赛和赛事解析服务，以致观众的感受不那么好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于AR观赛与赛事解析的远距离AR识别服务器及系统，旨在解决现有技术中的上述问题。