[发明专利]一种应用于增强现实的人工标志检测方法

说明书

本发明涉及一种应用于增强现实的人工标志检测方法，具体步骤包括：S1：采集帧图像，对帧图像粗采样，采用斜向网格扫描，检测得到帧图像边缘像素；S2：基于RANSAC算法，检测得到帧图像中的边缘线段；S3：对边缘线段进行融合；S4：对边缘线段进行延伸、筛选；S5：检测四边形边角点，并根据四边形边角点，构造四边形。本发明运算前对帧图像预处理，进行粗网格采样，对每个网格区域进行边缘检测，大大减小了程序运算时间，提高了检测速度，实时性好，满足实时检测要求。本发明采用基于边缘的检测方法，首先进行线段测试，然后根据线段测试得到的线段，重构标志的四边形边框，对光照变化和遮挡情况有很好的鲁棒性。

技术领域

本发明涉及一种应用于增强现实的人工标志检测方法，属于增强现实应用的技术领域。

背景技术

增强现实技术，是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道、触觉等),通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

基准标志系统，广泛应用于增强现实、机器人导航、位置跟踪、图像建模等通用工程，主要通过图像处理技术检测识别置于环境中的已知2D人造标志，提取标志信息，来计算摄像机和物体相对位置关系。基准标志系统最重要的参数就是误检率、混码率、最小检测像素和光照抗扰度。基准标志系统的关键技术是人工标志的设计和相对应的识别定位方法。现有的人工标志设计单一，使得在图像识别时易受到光线和复杂物体的干扰，内部没有存储信息，使得虚拟物体的资料必须储存在识别设备上且无法灵活改变。

ARTag标志，是一种二值平面标志，每个标志有自己的ID数，通过二值数值编码于标志内部。相比之前的ARToolkit标志，ARTag解决了高错误率，误检率和混码率等问题。基准标志系统性能取决于对于2D标志的检测性能，除了检测速度，错误率等考量外，标志检测算法也需要对光照条件，遮挡等状况有很好的鲁棒性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种应用于增强现实的人工标志检测方法；

本发明提高了人工标志的识别速度、抗干扰力及准确度。

术语解释

RANSAC算法，RANdom SAmple Consensus的缩写，是根据一组包含异常数据的样本数据集，计算出数据的数学模型参数，得到有效样本数据的算法。

本发明的技术方案为：

一种应用于增强现实的人工标志检测方法，具体步骤包括：

S1：采集帧图像，对帧图像粗采样，采用斜向网格扫描，检测得到帧图像边缘像素；

S2：基于RANSAC算法，根据步骤S1得到的边缘像素，检测得到帧图像中的边缘线段；

S3：对步骤S2检测到的边缘线段进行融合；

S4：对步骤S3融合后的边缘线段进行延伸、筛选；

S5：根据步骤S4延伸、筛选后的边缘线段，检测四边形边角点，并根据四边形边角点，构造四边形。

根据本发明优选的，所述步骤S1，具体包括：

S11：将帧图像分为若干个区域，每个区域包含m×m像素，m∈(20，60)；进一步优选的，m＝40；将帧图像分为若干个区域，检测加快了速度，提高了实时性。

S12：对步骤S11获取的每个区域，采用斜向x°及(180-x)°的扫描线进行网格扫描，x∈(22.5,67.5)，每个网格的对边距离为y个像素，y∈(3,9)；进一步优选的，x＝45，y＝5；