[发明专利]一种基于AR技术的全息成像控制方法

权利要求书

1.一种基于AR技术的全息成像控制方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤1：建立特征库，将要感知的现实物体拍摄成图片并进行单独裁切，去除颜色，保留灰度信息，按照图片像素行列遍历，提取识别特征，把识别特征进行编码并存入到识别特征库中，完成特征库建立；

步骤2：摄像头采集模块采集现实物体图像信息，把采集的信息传给跟踪模块；

步骤3：跟踪模块把收到的信息与特征库中的识别特征信息进行比对搜索，比对后判断结果是新发现识别特征还是跟踪已有的识别特征；

步骤4：当比对完成后会对该识别特征进行跟踪，将三维模型内容在全息画面预渲染周期进行叠加在识别特征的位置之上，同时识别特征跟踪状态消息发送给业务模块；

步骤5：业务模块进行业务逻辑的判断及运算，渲染输出完整的增强现实3D渲染帧，进行帧叠加，当多帧叠加后，形成动态的可交互的三维全息动画；

步骤6：把三维全息动画传到全息成像模块上形成全息三维物体；

步骤7：全息成像的三维物体跟随现实世界中的识别物的状态变化而变化，变化的控制过程为：摄像头时刻记录识别物相对位移、距离摄像头的距离、识别物自身的旋转三个维度的状态信息，将这些状态信息映射到全息成像的三维物体的移动、缩放、旋转属性上，最终可通过控制现实世界中的物体来操作全息成像中的虚拟三维物体。

2.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的全息成像控制方法，其特征在于，所述步骤1中的遍历过程为：对小于90度的像素角，标记为一个识别点，当对所有像素遍历判断之后，抽取出识别点，记录识别点的x,y坐标，组合起来就是识别特征。

3.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的全息成像控制方法，其特征在于，所述步骤2中采集物体信息的过程为：摄像头采集模块每秒采集25帧的图像帧，对每一帧相机帧进行像素级的格式装换，转换后的帧数据传给跟踪模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的全息成像控制方法，其特征在于，所述步骤3中识别特征的比对搜索的过程为：将接收到的图像信息拆分成单帧，每一帧进行格式编码转换，转换成为像素矩阵，通过遍历像素矩阵，同时在识别库中进行检索，当检索出完全一致或者类似的识别特征后，进行抽取放入结果队列，但结果队列中有多个识别特征时，还要进行一次筛选甄别，以评分最高的特征为最后返回结果，将该结果返回。

5.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的全息成像控制方法，其特征在于，所述步骤4中跟踪的具体过程为：当确定唯一的识别特征之后，随后的图像帧需要判断该识别特征是否已经离开摄像头画面，如果离开，则返回离开标志位，如未离开，则进行定位跟踪，定位跟踪包含三维空间的距离、大小、旋转，这些信息都以Matrix 4x4格式存储，并反馈到对应的三维模型的位移、旋转、缩放属性。

6.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的全息成像控制方法，其特征在于，所述步骤5中动画显示的过程为：采用三维模型格式，包含三角面网模型、贴图、材质、uv信息，模型配合实时灯光渲染，在三维场景中设置与现实接近的光源，以平行灯为主，在受光面叠加高亮度的光照信息，在暗面减弱亮度的光照信息，同时还投影出阴影到投影范围内的物体。