[发明专利]一种基于时空一致的虚实融合图像的生成方法和系统

说明书

本发明公开一种基于时空一致的虚实融合图像的生成方法和系统，其中，虚实融合图像的生成方法包括：标定真实摄像设备在虚拟世界对应的世界坐标，根据世界坐标在虚拟世界中放置与真实摄像设备对应的虚拟摄像设备；使用真实摄像设备捕捉真实场景图像，在虚拟世界中使用虚拟摄像设备同步录制虚拟场景图像，其中，真实场景图像包含人物图像；使用AI算法从真实场景图像中抠取人物图像，将人物图像与虚拟场景图像进行虚实融合，生成虚实融合图像。本发明的技术方案能解决现有技术虚实融合的图像，真实感较差，制作成本高，难以快速生产和传播，导致受众狭窄的问题。

技术领域

本发明涉及虚实融合技术领域，尤其涉及一种基于时空一致的虚实融合图像的生成方法和系统。

背景技术

虚拟现实VR是一种能够将现实场景与虚拟场景相融合的计算机技术，广泛应用于游戏、教学和工业设计等领域，能够为用户提供逼真的视觉效果。例如，在VR游戏的推广和演示视频中，需要将真实世界的游戏用户和虚拟游戏场景进行融合，产生出虚实融合的显示效果。

现有的虚实融合方法，通常是在绿幕场景下分别录制真实世界人物视频和虚拟场景视频；然后利用绿幕抠像技术将上述真实世界人物视频中每一帧图像中的真实人物图像抠出，得到真实人物视频；最后通过后期的视频处理软件将真实人物视频与虚拟场景视频进行融合，得到最终的虚实融合视频。然而，上述方法有以下缺陷：第一，虚实融合效果不真实，需要后期将真实人物添加到虚拟场景中，后期加工效果明显，虚实实时互动差；第二，时间成本较高，操作人员需要分别录制真实人物视频和虚拟场景视频，再对视频进行抠像处理，最后对视频进行融合处理，十分耗时；第三，器材成本较高，操作人员需要有专业的摄像器材和高性能电脑并安装专业的视频处理软件，以及可靠的数据存储装置；第四，场地限制较严格，真人拍摄环境需要具备绿幕背景，场地需要开阔且不能有杂物；第五，技术门槛较高，操作人员需要懂得如何对绿幕视频进行抠像处理，还需要有熟练的视频软件操作技能。

因为上述缺陷，将导致虚实融合产生的图像，其真实感较差，制作成本较高，因此虚实融合图像难以批量快速生产和快速传播，导致受众狭窄。

发明内容

本发明提供一种基于时空一致的虚实融合图像的生成方法和系统，旨在解决现有技术中虚实融合产生的图像，真实感较差，制作成本较高，难以快速生产和传播的问题。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面，本发明提出了一种基于时空一致的虚实融合图像的生成方法，包括：

标定真实摄像设备在虚拟世界对应的世界坐标，根据世界坐标在虚拟世界中放置与真实摄像设备对应的虚拟摄像设备；

使用真实摄像设备捕捉真实场景图像，在虚拟世界中使用虚拟摄像设备同步录制虚拟场景图像，其中，真实场景图像包含人物图像；

使用AI算法从真实场景图像中抠取人物图像，将人物图像与虚拟场景图像进行虚实融合，生成虚实融合图像。

优选的，上述虚实融合图像的生成方法中，根据世界坐标在虚拟世界中放置与真实摄像设备对应的虚拟摄像设备的步骤包括：

标定真实摄像设备在虚拟世界对应的世界坐标；

在虚拟世界中世界坐标的位置放置与真实摄像设备具有相同视野的虚拟摄像设备；

使用虚拟摄像设备，按照相同视野捕捉虚拟世界的虚拟场景图像；

按照真实摄像设备摄取真实场景图像中人物的世界坐标，计算并标定虚拟场景图像中人物的世界坐标。

优选的，上述虚实融合图像的生成方法中，在虚拟世界中使用虚拟摄像设备同步录制虚拟场景图像的步骤包括：

根据真实场景图像中人物的世界坐标，将虚拟世界分别划分为人物与虚拟摄像设备之间的前景区域，以及人物至无穷远处的背景区域；