[发明专利]一种基于增强现实的实景融合方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像增强现实视觉技术，具体地说是一种基于增强现实的实景融合方法及装置。

背景技术

目前大量使用的各类观瞄跟踪类装置的模拟训练器材主要是基于虚拟现实技术，由计算机生成纯虚拟二维或三维场景，场景的纵深感、层次感、天气影响、场景变化等都与实际景物有十分明显的差异，场景逼真度较差。此外，由于采用纯虚拟场景，绝大部分此类器材是在室内使用，不能与其他室外训练结合，限制了训练装置的使用范围。

发明内容

针对现有技术中模拟训练器材视觉仿真效果存在场景逼真度较差、不能与其他室外训练结合等不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种真实性强、使用方便、能够在室外应用，更贴近于实战环境的增强现实的实景融合方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明基于增强现实的实景融合装置包括：图像处理器、摄像机以及显示器，其中摄像机的图像数据输出端与图像处理器的数据输入端相连，图像处理器的输出端接有显示器。

所述摄像机采用工业彩色数字摄像机，扫描方式为逐行扫描，感光元件宽高比例为4∶3，具有IEEE-1934b输出接口，能以RGB格式输出分辨率不低于640×480像素、刷新率不低于25fps的视频数据；快门与增益可控，带有自动曝光控制。

所述的显示器采用双目式眼镜显示器，分辨率不低于640×480像素，刷新率不低于60Hz，色彩深度不低于16位，具有VGA信号输入接口。

本发明基于增强现实的实景融合方包括以下步骤：

利用摄像机采集真实景物的视频数据，输入到图像处理器中进行处理；

将上述视频数据转化成连续的单帧图像，将每一帧图像转换为图形纹理数据；

利用三维图形引擎将此纹理数据映射到超过所有虚拟景物距离的矩形面上；

在三维图形引擎中将上述矩形面与图像处理器生成的虚拟景物同时进行渲染，形成虚实结合的图像视频。

利用三维图形引擎将此纹理数据映射到超过所有虚拟景物距离的矩形面上的过程为：利用三维图形引擎在超过所有虚拟景物距离的空间上绘制一个与三维图形引擎的FOV截面大小相同的矩形面；利用三维图形引擎对纹理数据进行纹理滤波；将此纹理数据绑定在上述矩形面上。

摄像机采集真实景物的视频数据采用多线程采集方法，为每一路需要采集的视频开辟两个异步执行的采集线程。

本发明的有益效果是：

1.能够大幅提观瞄跟踪类装置模拟训练的真实感。

目前大量使用的各类观瞄跟踪类装置的计算机视景仿真模拟训练器材绝大多数是由计算机生成纯虚拟二维或三维场景，场景的纵深感、层次感、天气影响、场景变化等都与实际景物有十分明显的差异，场景逼真度较差。本发明是将真实的室外景象与计算机生成的虚拟景物结合，场景的主体是室外的真实景象，大幅提高了训练场景的真实感。

2.将观瞄跟踪类装置模拟训练从室内扩展到室外

由于目前大部分观瞄跟踪类装置模拟训练器材使用纯虚拟的训练场景，因此绝大部分只能在室内使用。本发明的装置可以在室外应用，不仅拓展了模拟训练装置的使用范围，还使模拟训练可以与其他室外训练科目相结合，有助于提高了受训人员的综合技能。

附图说明

图1为本发明装置组成结构框图；

图2为本发明实景融合方法流程图；

图3为本发明方法中CVid类构架示意图；

图4为CVid类模型示意图。

具体实施方式

下面通过结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，为本发明基于增强现实的实景融合装置的组成结构，包括图像处理器、摄像机以及显示器，其中摄像机的图像数据输出端与图像处理器的数据输入端相连，图像处理器的输出端接有显示器。