[发明专利]一种基于物体3D位姿视觉跟踪的增强现实方法及装置

权利要求书

1.一种基于物体3D位姿视觉跟踪的增强现实方法，其特征在于，应用于第一处理单元，包括：

获取第一相机视角下的第一能量函数和第二相机视角下的第二能量函数；

根据所述第一能量函数和第二能量函数，计算目标物体当前帧和上一帧在物体中心坐标系下的位姿变换增量；

根据所述位姿变换增量，更新所述目标物体在所述第一相机视角下的位姿，得到第一位姿；

将所述位姿变换增量发送至第二处理单元，以使得所述第二处理单元根据所述位姿变换增量，更新所述目标物体在第二相机视角下的位姿，得到第二位姿；

将所述第一位姿发送至显示设备，以使得所述显示设备获取自身在世界坐标系下的第三位姿并根据所述第一位姿、第三位姿和第四位姿计算所述目标物体当前帧在显示设备坐标系下的第五位姿，其中所述第四位姿为所述第一相机在世界坐标系下的位姿；

其中，根据所述第一能量函数和第二能量函数，计算所述目标物体当前帧和上一帧在物体中心坐标系下的位姿变换增量，包括：

根据所述第一能量函数和第二能量函数，计算双视图联合优化的综合能量函数；

对所述综合能量函数进行最小化，得到初步位姿变换增量；

根据所述初步位姿变换增量，更新第六位姿，其中所述第六位姿为所述目标物体上一帧在所述第一相机的相机坐标系下的位姿；

根据所述第一相机视角下的第一图像和所述第六位姿，更新所述第一能量函数；

将所述初步位姿变换增量发送至第二相机，以使得所述第二相机根据所述初步位姿变换增量更新第七位姿，根据第二相机视角下的第二图像和所述第七位姿更新所述第二能量函数，将更新后的第二能量函数发送至所述第一相机，其中所述第七位姿为所述目标物体上一帧在所述第二相机的相机坐标系下的位姿；

接收由第二相机发送的更新后的第二能量函数；

将根据所述第一能量函数和第二能量函数，计算双视图联合优化的综合能量函数至接收由第二相机发送的更新后的第二能量函数的步骤重复预定次数，根据每次重复的过程中得到的初步位姿变换增量，得到所述目标物体当前帧和上一帧在物体中心坐标系下的位姿变换增量。

2.一种基于物体3D位姿视觉跟踪的增强现实装置，其特征在于，应用于第一处理单元，包括：

第一获取模块，用于获取第一相机视角下的第一能量函数和第二相机视角下的第二能量函数；

第一计算模块，用于根据所述第一能量函数和第二能量函数，计算目标物体当前帧和上一帧在物体中心坐标系下的位姿变换增量；

第一更新模块，用于根据所述位姿变换增量，更新所述目标物体在所述第一相机视角下的位姿，得到第一位姿；

第一发送模块，用于将所述位姿变换增量发送至第二处理单元，以使得所述第二处理单元根据所述位姿变换增量，更新所述目标物体在第二相机视角下的位姿，得到第二位姿；

第二发送模块，用于将所述第一位姿发送至显示设备，以使得所述显示设备获取自身在世界坐标系下的第三位姿并根据所述第一位姿、第三位姿和第四位姿计算所述目标物体当前帧在显示设备坐标系下的第五位姿，其中所述第四位姿为所述第一相机在世界坐标系下的位姿；

其中，根据所述第一能量函数和第二能量函数，计算所述目标物体当前帧和上一帧在物体中心坐标系下的位姿变换增量，包括：

根据所述第一能量函数和第二能量函数，计算双视图联合优化的综合能量函数；

对所述综合能量函数进行最小化，得到初步位姿变换增量；

根据所述初步位姿变换增量，更新第六位姿，其中所述第六位姿为所述目标物体上一帧在所述第一相机的相机坐标系下的位姿；

根据所述第一相机视角下的第一图像和所述第六位姿，更新所述第一能量函数；

将所述初步位姿变换增量发送至第二相机，以使得所述第二相机根据所述初步位姿变换增量更新第七位姿，根据第二相机视角下的第二图像和所述第七位姿更新所述第二能量函数，将更新后的第二能量函数发送至所述第一相机，其中所述第七位姿为所述目标物体上一帧在所述第二相机的相机坐标系下的位姿；

接收由第二相机发送的更新后的第二能量函数；

将根据所述第一能量函数和第二能量函数，计算双视图联合优化的综合能量函数至接收由第二相机发送的更新后的第二能量函数的步骤重复预定次数，根据每次重复的过程中得到的初步位姿变换增量，得到所述目标物体当前帧和上一帧在物体中心坐标系下的位姿变换增量。