[发明专利]一种基于扩增现实应用的室内三维定位方法

说明书

本发明公开了一种基于扩增现实应用的室内三维定位方法，包括以下步骤：实时定位出相机镜头和目标节点的坐标，并且确定相机镜头的观测角度；将目标节点的三维坐标转换成以相机镜头为基准的三维空间坐标，并通过相机成像原理、相机标定技术将三维坐标转换为相机镜头拍摄的二维图像中的二维坐标；取得三维坐标在二维图像上的映射坐标后，将虚拟图像或3D模型叠加到相机镜头拍摄的二维图像之上。本发明可实现用户借助摄像头或者移动设备就可以通过扩增现实的效果获取到现实中物品的信息，例如获取遗落的钱包的位置、博物馆中展品的信息、大型商场中的某个店的信息、以及快速找到某个区域的某个人。

技术领域

本发明涉及室内三维定位、三维坐标转为二维坐标、AR和Web技术领域，具体涉及一种基于扩增现实应用的室内三维定位方法。

背景技术

随着全球信息科技和智能手机的不断发展，全球定位系统(Global PositionSystem,GPS)在我们的生活中的应用越来越广泛。虽然全球定位系统可以进行准确可靠的定位，但是在室内环境中GPS信号不能穿透，不能在室内有效的使用。因此室内定位的研究变得非常重要。之前，室内定位研究主要集中于室内二维定位领域，二维定位的方法很多，例如多边定位法、指纹定位、质心定位等等。为了满足不断飞速发展的科技生活的需求，三维定位技术这几年也变得火热，并且有了不错的成果，例如天津大学的赵廷瑜在2016年发表的论文《Belief Interval of Dempster-Shafer Theory for Line-of-SightIdentification in Indoor Positioning Applications》中所用的基于Kalman算法的三维空间定位算法等等。随着虚拟现实(VR)和增强现实(AR)的不断发展，VR和AR也越来越多的应用在我们的生活中。这两个热门领域中，室内三维空间定位技术成为最为核心的部基于Kalman算法的三维空间定位算法分。一般的定位技术，都只能简单的得到所要定位位置的坐标。因此只需要借助摄像头，或是拿起手中的移动设备，就可以通过扩增现实的效果获取现实中物品的信息变得尤为迫切。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种基于扩增现实应用的室内三维定位方法，将三维空间定位技术应用到扩增现实应用场景中。扩增现实是一种在摄像机拍摄画面上叠加相应的图像、3D模型等的应用，其目的就是把虚拟物体叠加到所拍摄的画面上来进行互动，从而达到超越现实的感官体验。本发明使用三维空间定位技术来替代图像识别实现扩充现实的应用。可实现用户借助摄像头或者移动设备就可以通过扩增现实的效果获取到现实中物品的信息，例如获取遗落的钱包的位置、博物馆中展品的信息、大型商场中的某个店的信息、以及快速找到某个区域的某个人。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于扩增现实应用的室内三维定位方法，包括以下步骤：

(1)实时定位出相机镜头和目标节点的坐标，并且确定相机镜头的观测角度；

(2)将目标节点的三维坐标转换成以相机镜头为基准的三维空间坐标，并通过相机成像原理、相机标定技术将三维坐标转换为相机镜头拍摄的二维图像中的二维坐标；

(3)取得三维坐标在二维图像上的映射坐标后，将虚拟图像或3D模型叠加到相机镜头拍摄的二维图像之上。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

1.本发明不仅可以获得定位目标的位置，还能结合扩增现实给用户以简单明了的方式提供更多的所需要的信息。

2.本发明将三维空间定位的结果结合扩增现实技术展现给用户更多定位目标信息。这样，有利于用户可以不仅获得精确的定位目标位置信息，还可以将定位物品显示在电脑画面上，更加便于用户快速找到该物品。