[发明专利]扩展物理平面的数字表示

说明书

技术领域

本发明大体涉及扩增现实环境，且更确切地说涉及现实世界周围环境的基于机器的 辨识。

背景技术

在扩增现实(AR)环境中，用户可查看人工或虚拟图形与用户的自然周围环境的集 成。在AR的一些较早实施方案中，用户可经由(例如)扩增现实护目镜观看任意在用户 的自然周围环境中或内显示的图形。举例来说，随机蝴蝶的图形可沿着AR护目镜的视 线飞行，同时用户继续查看他的自然周围环境，而不管所述蝴蝶与用户正自然地看到的 任何事物是否具有任何相关性。在AR的较复杂实施方案中，用户可能够将AR特征或 图形直接应用到用户的自然周围环境的对象或结构。举例来说，用户可能想要引导蝴蝶 的图形在墙壁或台子上着陆，这首先需要AR环境辨识事实上所述墙壁或台子实际上在 用户的视野中驻留在何处。

在其它情况下，机器人或其它自动机器可在尝试在自然周围环境中将机器人定向时 应用AR领域中的类似概念和技术。例如，机器人可需要理解在机器人的自然周围环境 中墙壁及台子在哪里，使得机器人不撞到墙壁及台子。在其它情况下，机器人可通过(例 如)识别台子上的杯子且拿起所述杯子而与自然周围环境交互。执行此任务可首先需要机 器人成功地识别杯子，且在一些情况下需要成功地识别上面有杯子的台子。然而，实时 实现自然周围环境的基于机器的辨识已证明是难以解决的问题，因为(例如)现有技术不 能足够快速或足够高效节能以用于实时目的。因此，在此项技术中需要在实时设定中对 自然周围环境的基于机器的辨识的改进的方法。

发明内容

本发明大体涉及扩增现实环境，且更确切地说，涉及对现实世界周围环境的基于机 器的辨识。

本发明呈现用于扩展来自物理场景的物理平面的数字表示的系统、方法及装置。一 种方法可包含：确定所述场景中的物理平面的定向及初始部分；及将所述场景的矫正图 像再分为多个网格单元。对于所述网格单元，可产生图像签名。可确定邻接所述平面的 所述所获得的初始部分的网格单元包含所述物理平面的部分。可针对来自邻接所述所获 得的初始部分的至少部分的网格单元的每一相邻的网格单元执行迭代过程，如果所述相 邻网格单元的所述图像签名类似于已经确定被包含为所述平面的部分的网格单元的图 像签名，那么确定所述相邻网格单元是否将被包含为所述平面的部分。

一种用于建构来自物理场景的物理平面的数字表示的实例方法可包含：在三维空间 中确定物理场景的图像中的物理平面的定向及初始部分；产生矫正图像，其中所述矫正 图像含有所述物理平面的至少部分的前平行视图；将所述矫正图像再分为多个网格单 元；对于所述多个网格单元中的每一者，基于与所述网格单元相关联的至少一个图像特 性而产生图像签名；选择邻接所述物理平面的所述所获得的初始部分的至少部分的一或 多个初始网格单元以包含为所述物理平面的所述数字表示的部分；将邻接所述一或多个 初始网格单元的每一相邻网格单元的图像签名与当前包含在所述物理平面的所述数字 表示中的一或多个网格单元的图像签名进行比较；及将满足预定阈值的每一网格单元添 加到所述物理平面的所述数字表示。

用于建构来自物理场景的物理平面的数字表示的另一实例方法可包含：在三维空间 中确定所述物理场景中的物理平面的定向及初始部分；产生矫正图像，其中所述矫正图 像含有所述物理平面的至少部分的前平行视图；及将所述物理平面的所述前平行视图再 分为多个网格单元。

对于所述多个网格单元中的每一者，所述方法可进一步包含：基于与所述网格单元 相关联的至少一个图像特性而产生图像签名；确定邻接所述物理平面的所述所获得的初 始部分的至少部分的网格单元以包含为所述物理平面的所述数字表示的部分；及对于来 自邻接所述所获得的初始部分的至少部分的所述网格单元的每一相邻网格单元：(a)如果 所述相邻网格单元的图像签名类似于已经确定将被包含为所述物理平面的所述数字表 示的部分的网格单元的图像签名，那么确定所述相邻网格单元是否将另外被包含为所述 物理平面的所述数字表示的部分，其中所述类似性是基于至少一个预定阈值准则，且对 于邻接已经被包含为所述物理平面的所述数字表示的部分的网格单元的每一相邻网格 单元，继续(a)中的过程，直到不存在基于(a)中的过程确定另外被包含为所述平面的部分 的相邻网格单元。