[发明专利]实现增强现实地图的方法和系统

说明书

本发明提供一种实现增强现实地图的方法和系统。所述方法可包括：对平面地图进行分割以生成包括道路区域和非道路区域的分割图像；获取与平面地图对应的拍摄图像；提取所述分割图像的特征点和所述拍摄图像的特征点；对所述分割图像的特征点和所述拍摄图像的特征点进行匹配，确定匹配的特征点；基于匹配的特征点，将所述分割图像三维注册到所述拍摄图像，生成增强现实地图；输出增强现实地图。

技术领域

本发明涉及增强现实(Augmented Reality，简称AR)领域，具体涉及一种实现增强现实地图的方法和系统。

背景技术

随着电子地图的迅速发展以及增强现实技术的出现，市场对传统纸质地图的需求日渐下降。

增强现实是一种实时地将摄像机角度、位置及相应图像、视频、三维模型叠加计算的新兴技术，能够改善用户与现实世界交互的感官体验。三维跟踪注册技术作为一种重要的增强现实技术，可以解决图像在不同尺寸、旋转、光照等条件下的注册问题。

但是，现有技术中实现增强现实地图的方法仍有诸多不足，例如，图像处理速度欠佳，由于图像纹理与光照等因素的影响导致三维注册精度低等。

发明内容

本发明在于提供一种实现增强现实地图的方法和系统，可以在多种场景应用下提高运行速度，而又不影响特征点的匹配效果，同时还可以保持整个系统的稳定性及效率。

根据本发明的示例性实施例，提供一种实现增强现实地图的方法，所述方法可包括：对平面地图进行分割以生成包括道路区域和非道路区域的分割图像；获取与平面地图对应的拍摄图像；提取所述分割图像的特征点和所述拍摄图像的特征点；对所述分割图像的特征点和所述拍摄图像的特征点进行匹配，确定匹配的特征点；基于匹配的特征点，将所述分割图像三维注册到所述拍摄图像，生成增强现实地图；输出增强现实地图。

对平面地图进行划分的步骤包括：对平面地图进行中值滤波；使用模糊C均值聚类算法对滤波后的平面地图进行区域粗划分；使用卷积神经网络算法确定滤波后的平面地图中的道路区域和非道路区域，以生成所述分割图像。

提取所述分割图像的特征点和所述拍摄图像的特征点的步骤包括：使用加速稳健特征算法检测所述分割图像的特征点和所述拍摄图像的特征点；使用快速视网膜关键点算法获取所述分割图像的特征点的描述信息和所述拍摄图像的特征点的描述信息。

对所述分割图像的特征点和所述拍摄图像的特征点进行匹配的步骤包括：基于所述描述信息，计算所述分割图像的特征点与所述拍摄图像的特征点之间的汉明距离；基于所述汉明距离对所述分割图像的特征点和所述拍摄图像的特征点进行匹配，确定匹配的特征点。

对所述分割图像的特征点和所述拍摄图像的特征点进行匹配的步骤还包括：使用随机抽样一致性算法从匹配的特征点之中筛选匹配度高的特征点作为匹配的特征点。

根据本发明的实施例，提供一种实现增强现实地图的系统，所述系统包括：地图分割单元，被配置为对平面地图进行分割以生成包括道路区域和非道路区域的分割图像；相机单元，被配置为获取与平面地图对应的拍摄图像；处理器，被配置为：提取所述分割图像的特征点和所述拍摄图像的特征点；对所述分割图像的特征点和所述拍摄图像的特征点进行匹配，确定匹配的特征点；基于匹配的特征点，将所述分割图像三维注册到所述拍摄图像，生成增强现实地图；输出单元，被配置为输出增强现实地图。

地图分割单元被配置为：对平面地图进行中值滤波；使用模糊C均值聚类算法对滤波后的平面地图进行区域粗划分；使用卷积神经网络算法确定滤波后的平面地图中的道路区域和非道路区域，以生成所述分割图像。

处理器被配置为：使用加速稳健特征算法检测所述分割图像的特征点和所述拍摄图像的特征点；使用快速视网膜关键点算法获取所述分割图像的特征点的描述信息和所述拍摄图像的特征点的描述信息。