[发明专利]一种虚实融合场景下的光照一致性定量评价方法

权利要求书

1.一种虚实融合场景下的光照一致性定量评价方法，其特征在于，所述方法的步骤为：

（1）在带有作为真实光源的单一点光源L的真实场景中放置两个已知形状、大小和颜色的长方体（记为M和N）和一个标记图像，以标记图像位置为基准构建真实世界的全局坐标系，根据真实世界全局坐标系与虚拟世界全局坐标系的变换关系，统一真实世界与虚拟世界坐标系；

（2）通过长方体M和N的阴影区域对真实场景中光源位置进行估计，将该估计结果作为虚拟光源位置并进行记录，同时通过摄像头拍摄真实场景的二维图像I₁；

（3）计算真实光源位置和由步骤2所估计的虚拟光源位置之间的角度误差E_𝜃，作为本方法的定量评价指标1；

（4）保持摄像头位置和姿态不变，移除真实场景中的长方体M和N，根据增强现实应用程序在步骤（1）记录的长方体位置和姿态生成相同形状、大小和颜色的虚拟长方体M’和N’，并在由步骤（2）所估计的虚拟光源位置生成虚拟光源，渲染出虚拟长方体M’和N’对应的阴影，同时通过摄像头拍摄虚实融合场景的二维图像I₂；

（5）分别对真实场景图像I₁和虚实融合场景图像I₂进行阴影分割，计算阴影图像的相似度，作为本方法的定量评价指标2。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）可分为以下步骤：

（1）根据放置的标记图像位置为基准构建真实世界的全局坐标系，分别测量并记录真实世界中真实光源的位置L(x_L, y_L, z_L)，标记图像I₀中心位置(x₀, y₀, z₀)和姿态，长方体M和长方体N底面中心位置(x_M, y_M, z_M)和(x_N, y_N, z_N)及姿态；

（2）：设定并调整摄像头的位置和姿态，启动增强现实应用程序，增强现实应用程序会根据摄像头位置和姿态初始化并建立虚拟世界全局坐标系；

（3）：使用增强现实应用程序的图像跟踪识别功能识别并定位标志图像，结合步骤1）中记录的标志图像的真实世界中的位置和姿态，求得虚拟世界全局坐标系和真实世界坐标系的变换关系，实现真实世界和虚拟世界坐标系的统一。