[发明专利]一种基于增强现实技术的制图类作业评阅方法

权利要求书

1.一种基于增强现实技术的制图类作业评阅方法，其特征在于包括以下几个步骤：

S1，建立服务器端，包括图像处理核心算法的实现，标准答案模板数据库的建立，以及将处理之后的结果发送给客户端程序；

S2，开发客户端程序，使用移动终端获取视频帧，并基于TCP/IP协议将视频帧发送到服务器端；

S3，服务器端接收视频帧并对其进行相关的图像处理；

S4，将S3中获取的摄像头位姿矩阵和标志物对应的模型数据以及计算出的参考分数发送到客户端程序；

S5，客户端接收从服务器发回来的数据，并进行渲染，将标准答案和最终计算的分数显示在视频帧中，达到虚实融合的效果； 

S6：根据增强现实的结果结合参考进行分数情况统计。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的图像处理分为两个部分，增强现实技术实现；使用标准的模板匹配计算学生作答的参考分数；具体包含以下几个步骤：

S11，对模板数据库中标志图片进行离线训练，获取标志物的描述子集合数据以及图元的数据信息等；

S12，图像帧的初始化；

S13，使用ORB算法进行特征点的检测和描述；

S14，采用基于汉明距的强制匹配算法进行描述子的匹配；

S15，计算单应性矩阵并对匹配结果进行优化；

S16，检测并识别视频帧中是否具有标志物，有则继续进行以下步骤，否则重复检测获取的视频帧；

S17，摄像头位姿估算，并对计算结果进行阿尔法贝塔滤波；

S18，对图像进行二值化处理；

S19，对图像进行去噪处理；

S110，对图像进行几何校正；

S111，提取图像中的各种图元，例如直线段中的实线、虚线、点划线，圆及圆弧等，并计算保存图元具有的属性信息；

S112，使用模板匹配对图像帧中检测的图元与标准答案模板中的图元进行比较，计算出参考成绩。

3. 如权利要求1中所述的方法，其特征在于：S1中制作服务器端，建立标准答案数据库系统，所述服务器端包含两个内容：相关图像处理算法的实时运算；标准答案数据库的建立和使用。

4.如权利要求1中所述的方法，其特征在于：S2中移动客户端获取视频帧并传送到服务器端采用基于TCP/IP协议的方式，以字节流的形式将视频帧传输。

5.如权利要求1中所述的方法，其特征在于：S3中所述服务器端相关图像处理算法的实现，该图像处理算法分三个部分：增强现实技术实现，标志识别与摄像头位姿估计；采用标准模板匹配对学生绘制结果与模板库中标准答案进行匹配并计算参考分数；对标准模板库中的标准答案模板进行离线处理。

6.如权利要求1中所述的方法，其特征在于：S4中将S3中计算的结果发送到移动客户端采用TCP/IP协议进行数据传输操作。

7. 如权利要求1中所述的方法，其特征在于：S5中移动客户端获取从服务器端传输的数据之后，使用OpenGL图形程序接口对答案视图模型进行渲染，并且采用多层视图叠加的方法将参考分数显示出来，达到虚实融合效果。