[发明专利]基于增强现实的3D重建方法

说明书

技术领域

本发明涉及增强现实技术领域，特别涉及一种基于增强现实的3D重建方法。

背景技术

增强现实在国外已经开始普及，但是国内才刚刚开始。增强现实的使用领域确相当的广泛，例如：地产，教育行业，医疗，军事，游戏等行业。大部分增强现实应用都基于2d识别图的方式进行展示，不具有可编辑性。然而，能否让内容更加丰富直接决定了应用的实用性和互动型，如何实现内容可编辑性成为了摆在我们面前的一个非常重要的问题。并且，噪声妨碍人类感觉器官对所接受的信源信息的理解，一些常见的噪声有脉冲噪声、高斯噪声等。如果对物体的大小和形状有要求，噪声出在图像的边缘过于模糊；在一张图像上存在着一些未知来源的白点或黑点；图像的变形、失真等。这些问题基本上都会对后续三维重构处理的结果造成一定的影响。

因此，现有技术还有待改进和发展。基于此，急需一种改进的方案。

发明内容

本发明提出一种基于增强现实的3D重建方法，可充分地解决由于现有技术的限制和缺陷导致的一个或多个问题。

本发明另外的优点、目的和特性，一部分将在下面的说明书中得到阐明，而另一部分对于本领域的普通技术人员通过对下面的说明的考察将是明显的或从本发明的实施中学到。通过在文字的说明书和权利要求书及附图中特别地指出的结构可实现和获得本发明目的和优点。

本发明提供了一种基于增强现实的3D重建方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：获取设备实时视频流，并对所获取的视频流的序列帧图片信息进行预处理，所述预处理包括中值滤波处理。

通过中值滤波器，把一个含有奇数像素元素的滑动窗口在图像中依次顺序移动，在每一个位置，对窗口中的像素按从小到大的顺序进行排序，然后取位于中间像素的灰度值作为窗口中心像素的输出值。

步骤2：利用预设的增强现实目标区域，通过视频流进行分析，得到所述目标区域在摄像机透视角度上的位置信息，将该位置信息保存到数据库。

步骤3：判断目标区域是否在可视范围内，如果是，则对目标区域进行矫正变换处理。

步骤4：基于矫正后的目标区域，进行图像处理，所述图像处理包括数字化、几何变换、归一化、平滑、复原和增强。

步骤5：将经过步骤4中的图像处理之后的视频流数据发送给增强现实系统中的虚拟表现模块以向用户呈现视频。

优选的，所述中值滤波器表示为其中，A为滤波窗口，f_A(i，j)为图像窗口中各像素的灰度值序列，g(i，j)为经过中值滤波处理所得的图像。

优选的，所述中值滤波器的窗口的尺寸大小不超过图像中最小物体的尺寸。

优选的，所述中值滤波器的窗口的形状为圆形、方形或者十字形。

优选的，所述的滤波窗口为3x3的方形窗口，具体的滤波步骤为：将窗口在图中以行或列方向顺序滑动，直至所有的像素都经过中值滤波处理，首先将窗口中心跟图像某个像素的位置重合；读取窗口下各个对应像素的灰度值，并将这些灰度值从小到大进行排列；找出其中的中间值，并将这个中值赋值给对应的窗口中心位置像素。

附图说明

图1为根据本发明实施例的基于增强现实的3D重建方法的流程图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。

如图1所示，根据本发明实施例的基于增强现实的3D重建方法包括以下步骤：

步骤1：获取设备实时视频流，并对所获取的视频流的序列帧图片信息进行预处理，所述预处理包括中值滤波处理。

通过中值滤波器，把一个含有奇数像素元素的滑动窗口在图像中依次顺序移动，在每一个位置，对窗口中的像素按从小到大的顺序进行排序，然后取位于中间像素的灰度值作为窗口中心像素的输出值。

中值滤波器可以表示为：

其中，A为滤波窗口，f_A(i，j)为图像窗口中各像素的灰度值序列，g(i，j)为经过中值滤波处理所得的图像。

中值滤波器的尺寸设计和窗口形状对图像的滤波效果影响比较大。窗口的大小以不超过图像中最小的物体的尺寸为最佳。对于窗口形状来说，圆形或者方形窗口适用于外廓线比较长的物体的图像，而十字形窗口却适合于有尖顶角的物体的图像。

以3x3的方形窗口为例，具体的滤波步骤如下：

(1)将窗口在图中以行或列方向顺序滑动，直至所有的像素都经过中值滤波处理，首先将窗口中心跟图像某个像素的位置重合；

(2)读取窗口下各个对应像素的灰度值，并将这些灰度值从小到大进行排列；