[发明专利]一种实现增强现实的方法、服务器、终端及系统

权利要求书

1.一种实现增强现实的方法，其特征在于，包括以下步骤：

实时采集环境场景的图像；

提取所述环境场景图像中的图像特征；

对当前帧图像中的图像特征进行解析，在预先构建的所述环境场景的图像检索数据库中检索符合预设条件的离线关键帧； 其中，预先构建的所述图像检索数据库根据所述环境场景的位置信息所获取；

根据所述当前帧图像与所述离线关键帧图像的相对位姿，进行所述环境场景的初始化定位；

根据所述当前帧图像中符合预设条件的3D点，建立所述环境场景的局部地图；

对所述环境场景图像中的图像帧进行跟踪；

根据待显示的虚拟对象的位姿，在所述环境场景图像的当前帧图像中显示所述虚拟对象。

2.根据权利要求1所述的实现增强现实的方法，其特征在于，所述实时采集环境场景的图像的步骤之前，还包括：

获取所述环境场景的视频图像；

根据所述环境场景视频图像，对所述环境场景进行三维场景重建；

根据所述环境场景视频图像，构建所述环境场景的图像检索数据库；

根据所述环境场景视频图像，预设所述待显示的虚拟对象在所述环境场景中的位姿。

3.根据权利要求2所述的实现增强现实的方法，其特征在于，所述根据所述环境场景视频图像，对所述环境场景进行三维场景重建的步骤，具体为：

对所述环境场景视频图像中的图像帧进行图像特征提取；

根据所述图像特征对所述环境场景视频图像进行帧间图像配准，计算所述图像帧之间的相对位姿；

在所述环境场景视频图像中选定离线初始帧，根据所述离线初始帧建立所述环境场景的世界坐标系，确定所述环境场景中的3D点的坐标；

根据所述环境场景视频图像中的离线初始帧确定所述环境场景视频图像中的离线关键帧；

根据所述环境场景视频图像中的离线初始帧与当前帧之间所有离线关键帧的位姿及3D点坐标构建位姿图，对所述位姿图进行优化，更新所述位姿及3D点坐标。

4.根据权利要求3所述的实现增强现实的方法，其特征在于，所述根据所述环境场景视频图像，构建所述环境场景的图像检索数据库的步骤，具体为：

根据所述环境场景视频图像中的离线初始帧及离线关键帧中的图像特征，建立搜索树或者词袋。

5.根据权利要求1所述的实现增强现实的方法，其特征在于，所述根据所述图像特征，对所述环境场景进行初始化定位，建立所述环境场景的局部地图的步骤，还包括：

将所述当前帧、所述符合预设条件的离线关键帧及所述当前帧中的3D点加入所述环境场景的局部地图。

6.根据权利要求5所述的实现增强现实的方法，其特征在于，所述对所述环境场景图像中的图像帧进行跟踪的步骤，具体为：

根据所述环境场景图像的上一帧图像，检测所述环境场景图像的当前帧图像中与所述上一帧图像匹配的图像特征；

判断所述匹配的图像特征数是否大于预设阈值；

若所述匹配的图像特征数大于预设阈值，则根据所述环境场景图像的上一帧图像的位姿及3D点坐标确定所述环境场景图像的当前帧图像的位姿及3D点坐标；

若所述匹配的图像特征数小于预设阈值，则在所述环境场景的图像检索数据库中检索与所述环境场景图像的当前帧图像匹配的离线关键帧图像，根据所述离线关键帧图像的位姿及3D点坐标，确定所述环境场景图像的当前帧图像的位姿及3D点坐标。

7.根据权利要求6所述的实现增强现实的方法，其特征在于，所述对所述环境场景图像中的图像帧进行跟踪的步骤，还包括：

判断所述当前帧的位姿是否满足预设条件，若是，则将所述当前帧加入所述环境场景的局部地图及所述环境场景的图像检索数据库；

根据所述环境场景的局部地图中的所有图像帧的位姿及3D点坐标构建位姿图，对所述位姿图进行优化，更新所述图像帧的位姿及3D点坐标。