本發(fā)明涉及一種體驗(yàn)手機(jī)3D效果的AR裝置。

背景技術(shù)：

體驗(yàn)手機(jī)3D效果的AR裝置是基于計(jì)算機(jī)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，結(jié)合云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用；突破了傳統(tǒng)博物館藏品展陳的時(shí)空限制，通過(guò)多模態(tài)感知“大數(shù)據(jù)”，使受與展品等元素之間的聯(lián)系真正達(dá)到智慧化融合；建立更加全面、深入和泛在的互聯(lián)互通；以“人為中心”的信息傳遞模式，實(shí)現(xiàn)“物、人、數(shù)據(jù)”三者之間的雙向多元信息交互通道，移動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下，改變博物館觀覽方式的革命性產(chǎn)品。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality，簡(jiǎn)稱AR)是一種實(shí)時(shí)計(jì)算攝影機(jī)影像位置及角度并加上相應(yīng)圖像、視頻、3D模型的技術(shù)，其目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動(dòng)。AR是一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無(wú)縫”集成的新技術(shù)，是把原本在現(xiàn)實(shí)世界的一定時(shí)間空間范圍內(nèi)很難體驗(yàn)到的實(shí)體信息(視覺(jué)信息、聲音、味道、觸覺(jué)等)，通過(guò)電腦等科學(xué)技術(shù)，模擬仿真后再疊加，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，被人類感官所感知，從而達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)，真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到了同一個(gè)畫面或空間同時(shí)存在。

App是Accelerated Parallel Processing的縮寫。中文譯作AMD加速并處理技術(shù)，是AMD針對(duì)圖形處理器(GPU)推出的并行技術(shù)，利用這種技術(shù)可以充分發(fā)揮ADM、GPU的并行運(yùn)算能力，提高對(duì)大數(shù)據(jù)的處理速度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種體驗(yàn)手機(jī)3D效果的AR裝置。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

體驗(yàn)手機(jī)3D效果的AR裝置，特點(diǎn)是：包含信息采集器、圖像檢測(cè)設(shè)備、GPU處理器、算法處理器以及云端服務(wù)器，移動(dòng)終端與信息采集器調(diào)用控制連接，信息采集器與圖像檢測(cè)設(shè)備通訊連接，圖像檢測(cè)設(shè)備與GPU處理器通訊連接，GPU處理器與算法處理器通訊連接，算法處理器與云端服務(wù)器通訊連接，云端服務(wù)器與中央處理器通訊連接；所述移動(dòng)終端調(diào)用信息采集器掃描展品，掃描信息傳輸給圖像檢測(cè)設(shè)備，圖像檢測(cè)設(shè)備獲取展品的輪廓圖，獲取的輪廓圖經(jīng)GPU處理器進(jìn)行摳圖、去底、褪色、壓縮處理，處理后的圖片傳輸給算法處理器，由算法處理器提取圖像的信息特征點(diǎn)，然后將圖像的信息特征點(diǎn)傳送至云端服務(wù)器，云端服務(wù)器和中央處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選與匹配，匹配成功后反饋至移動(dòng)終端，顯示對(duì)應(yīng)的展品信息。

進(jìn)一步地，上述的體驗(yàn)手機(jī)3D效果的AR裝置，其中，所述信息采集器為單目攝像機(jī)。

進(jìn)一步地，上述的體驗(yàn)手機(jī)3D效果的AR裝置，其中，所述移動(dòng)終端為手機(jī)或ipad/pad設(shè)備。

進(jìn)一步地，上述的體驗(yàn)手機(jī)3D效果的AR裝置，其中，還包含有與云端服務(wù)器通訊連接的用于數(shù)據(jù)填充和數(shù)據(jù)分析處理的PC終端。

進(jìn)一步地，上述的體驗(yàn)手機(jī)3D效果的AR裝置，其中，所述數(shù)據(jù)填充是由PC終端制作展品信息文件，并將展品信息文件傳送至云端服務(wù)器。

進(jìn)一步地，上述的體驗(yàn)手機(jī)3D效果的AR裝置，其中，所述數(shù)據(jù)處理是由PC終端對(duì)體驗(yàn)評(píng)價(jià)及反饋的意見(jiàn)進(jìn)行分類處理，形成數(shù)據(jù)文件傳送至云端服務(wù)器。

進(jìn)一步地，上述的體驗(yàn)手機(jī)3D效果的AR裝置，其中，所述數(shù)據(jù)分析是由PC終端調(diào)取數(shù)據(jù)文件并分析優(yōu)缺點(diǎn)。

進(jìn)一步地，上述的體驗(yàn)手機(jī)3D效果的AR裝置，其中，所述算法處理器對(duì)獲取的圖像進(jìn)行算法處理，獲取多幀連續(xù)圖像序列的特征點(diǎn)。

進(jìn)一步地，上述的體驗(yàn)手機(jī)3D效果的AR裝置，其中，所述云端服務(wù)器根據(jù)圖像多幀特征點(diǎn)信息評(píng)估信息采集器的位置變換，重建運(yùn)動(dòng)軌跡并同時(shí)創(chuàng)建3D空間環(huán)境地圖。

進(jìn)一步地，上述的體驗(yàn)手機(jī)3D效果的AR裝置，其中，所述篩選與匹配是將接收到的展品信息經(jīng)處理后與存儲(chǔ)的展品信息逐個(gè)核對(duì)，如果信息匹配度達(dá)到80％以上，則將展品的信息推送出去。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體體現(xiàn)在以下方面：

結(jié)合移動(dòng)終端(手機(jī)或ipad/pad設(shè)備)的使用，呈現(xiàn)虛擬的三維場(chǎng)景。公眾通過(guò)自己手機(jī)，可自主觀覽，打破了傳統(tǒng)依賴講解員和導(dǎo)覽設(shè)備進(jìn)行參觀的局限性。結(jié)合云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)，讓數(shù)字信息在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)同步呈現(xiàn)?？膳c公共語(yǔ)言導(dǎo)覽系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、微信平臺(tái)系統(tǒng)共享優(yōu)質(zhì)內(nèi)容資源，實(shí)現(xiàn)資源的最大化應(yīng)用和最優(yōu)化升級(jí)。

附圖說(shuō)明

圖1：本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理框圖；

圖2：本發(fā)明的工作原理示意圖。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明具體實(shí)施方案。

如圖1所示，體驗(yàn)手機(jī)3D效果的AR裝置，包含信息采集器2、圖像檢測(cè)設(shè)備3、GPU處理器4、算法處理器5以及云端服務(wù)器7，移動(dòng)終端1與信息采集器2調(diào)用控制連接，信息采集器為單目攝像機(jī)，信息采集器2與圖像檢測(cè)設(shè)備3通訊連接，圖像檢測(cè)設(shè)備3與GPU處理器4通訊連接，GPU處理器4與算法處理器5通訊連接，算法處理器5與云端服務(wù)器7通訊連接，云端服務(wù)器7與中央處理器8通訊連接。

如圖2所示，移動(dòng)終端1調(diào)用信息采集器2掃描展品，掃描信息傳輸給圖像檢測(cè)設(shè)備3，圖像檢測(cè)設(shè)備3獲取展品的輪廓圖，獲取的輪廓圖經(jīng)GPU處理器4進(jìn)行摳圖、去底、褪色、壓縮處理，處理后的圖片傳輸給算法處理器5，由算法處理器5提取圖像的信息特征點(diǎn)，然后將圖像的信息特征點(diǎn)傳送至云端服務(wù)器7，云端服務(wù)器和中央處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選與匹配，將接收到的展品信息經(jīng)處理后與數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的展品信息逐個(gè)核對(duì)，如果信息匹配度達(dá)到80％以上，則將展品的信息推送出去，匹配成功后反饋至移動(dòng)終端1，移動(dòng)終端1為手機(jī)或ipad/pad設(shè)備，顯示對(duì)應(yīng)的展品信息。

另外，還包含有與云端服務(wù)器7通訊連接的用于數(shù)據(jù)填充和數(shù)據(jù)分析處理的PC終端6。數(shù)據(jù)填充是由PC終端6制作展品信息文件，并將展品信息文件傳送至云端服務(wù)器。數(shù)據(jù)處理是由PC終端6對(duì)體驗(yàn)評(píng)價(jià)及反饋的意見(jiàn)進(jìn)行分類處理，形成數(shù)據(jù)文件傳送至云端服務(wù)器。數(shù)據(jù)分析是由PC終端6調(diào)取數(shù)據(jù)文件并分析優(yōu)缺點(diǎn)。

信息獲取是通過(guò)單目攝像機(jī)作為采集端傳感器，獲取當(dāng)前的圖像信息，并傳送出去?？捎捎慰褪殖质謾C(jī)或ipad/pad設(shè)備，通過(guò)攝像頭掃描展品，獲取展品所對(duì)應(yīng)的特征信息。

信息處理是對(duì)獲取的圖像進(jìn)行算法處理，從中獲取多幀連續(xù)圖像序列的特征點(diǎn)。

根據(jù)圖像多幀特征點(diǎn)信息來(lái)評(píng)估攝像機(jī)的位置變換，從而重建運(yùn)動(dòng)軌跡并同時(shí)創(chuàng)建環(huán)境地圖。

數(shù)字信息處理與匹配是把接收到的展品信息經(jīng)過(guò)處理，然后與存儲(chǔ)的展品信息逐個(gè)核對(duì)，如果信息匹配度達(dá)到80％，則把展品的信息推送出去。

數(shù)字信息在3D空間顯示是將從云端接收到的展品信息反饋給手機(jī)或ipad/pad，并在上邊生成三維空間的立體視圖。

三維空間環(huán)境點(diǎn)云構(gòu)建，即場(chǎng)景數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理和三維立體空間圖構(gòu)建。場(chǎng)景數(shù)據(jù)獲取主要是通過(guò)攝像機(jī)作為信息采集端傳感器獲取圖像對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)來(lái)調(diào)整手機(jī)位置；數(shù)據(jù)處理是指把獲取的場(chǎng)景數(shù)據(jù)提取采集的多幀連續(xù)圖像序列中的特征點(diǎn)并進(jìn)行描述匹配，獲取每張圖片對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)信息，評(píng)估相機(jī)的位置變換；三維立體空間圖構(gòu)建是指根據(jù)特征點(diǎn)及位置來(lái)創(chuàng)建運(yùn)行的軌跡，從而形成三維立體空間結(jié)構(gòu)圖。

數(shù)字化識(shí)別，即信息獲取、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理與匹配和顯示，信息獲取是通過(guò)手機(jī)攝像頭掃描展品，根據(jù)展品的輪廓以及展品的色彩狀況提取展品的特征點(diǎn)；數(shù)據(jù)傳輸是把提取的特征點(diǎn)信息制作成一個(gè)資源包，然后把這個(gè)資源包傳送到云端服務(wù)器；數(shù)據(jù)處理與匹配是把接收到的特征點(diǎn)信息經(jīng)過(guò)處理，去光、濾色和壓縮，生成一個(gè)資源文件，然后把這個(gè)資源文件和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配；顯示是指匹配成功后開(kāi)始反饋，把反饋的數(shù)據(jù)在手機(jī)上顯示出來(lái)，呈現(xiàn)三維立體畫面效果。

數(shù)據(jù)信息管理，PC端數(shù)據(jù)內(nèi)容填充、客戶端數(shù)據(jù)獲取和客戶分析，內(nèi)容填充主要是通過(guò)PC端把所有的展品文字標(biāo)簽、視頻、語(yǔ)音等信息填充到后臺(tái)服務(wù)器；客戶端獲取信息主要是用戶通過(guò)手機(jī)掃描展品，然后把掃描的展品信息發(fā)送到云端服務(wù)器，云端服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配，匹配成功后將云端服務(wù)器會(huì)把展品的信息直接返回到手機(jī)端，手機(jī)端就會(huì)顯示展品的數(shù)據(jù)信息；客戶分析主要是通過(guò)后臺(tái)還查看客戶的反饋信息，然后分析出客戶的隱性需求，完善功能。

結(jié)合移動(dòng)終端(手機(jī)或ipad/pad設(shè)備)的使用，呈現(xiàn)虛擬的三維場(chǎng)景。公眾通過(guò)自己手機(jī)，可自主觀覽，打破了傳統(tǒng)依賴講解員和導(dǎo)覽設(shè)備進(jìn)行參觀的局限性。結(jié)合云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)，讓數(shù)字信息在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)同步呈現(xiàn)?？膳c公共語(yǔ)言導(dǎo)覽系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、微信平臺(tái)系統(tǒng)共享優(yōu)質(zhì)內(nèi)容資源，實(shí)現(xiàn)資源的最大化應(yīng)用和最優(yōu)化升級(jí)。

需要說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明的權(quán)利范圍；同時(shí)以上的描述，對(duì)于相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的專門人士應(yīng)可明了及實(shí)施，因此其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在申請(qǐng)專利范圍中。