一种用于混合现实设备的空间匹配方法及系统与流程

本发明涉及混合现实技术领域，具体涉及一种用于混合现实设备的空间匹配方法及系统。

背景技术：

近年来，随着计算机图形学的迅速发展，微软公司研发的混合现实设备hololens引导了目前混合现实技术的发展方向，并随之出现了基于该设备的应用，这种技术存在的问题是，虚拟对象和真实场景的空间匹配误差，由于人眼对于这种误差非常敏感，即使微小的误差都会使用户感到虚实场景的不匹配，造成用户的体验较差。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述问题，提供一种用于混合现实设备的空间匹配方法及系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于混合现实设备的空间匹配方法，包括：

步骤1、获取现实空间中真实对象的图像；

步骤2、对所述图像进行处理，获取所述真实对象的现实空间坐标；

步骤3、将所述现实空间坐标转换为图像坐标；

步骤4、将所述图像坐标转换为第一像素坐标；

步骤5、将虚拟对象的虚拟坐标转换为与所述第一像素坐标属于同一像素坐标系的第二像素坐标，形成混合现实场景。

本发明的有益效果是：减少虚拟对象和真实场景的空间匹配误差，从而使得混合现实场景更加逼真，改善用户的体验效果。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述步骤3具体包括：

步骤3.1、获取所述真实对象在两个不同的观察坐标系的像坐标；

步骤3.2、根据所述观察坐标系与所述现实空间坐标系的位置关系将所述像坐标转换为现实空间坐标。

进一步，还包括接收操作信息，并根据所述操作信息对所述混合场景进行更新的步骤。

为实现上述发明目的，本发明还提供一种用于混合现实设备的空间匹配系统，包括：图像采集模块、图像处理模块、第一转换模块、第二转换模块和第三转换模块；

所述图像采集模块用于获取现实空间中真实对象的图像；

所述图像处理模块用于对所述图像进行处理，获取所述真实对象的现实空间坐标；

所述第一转换模块用于将所述现实空间坐标转换为图像坐标；

所述第二转换模块用于将所述图像坐标转换为第一像素坐标；

所述第三转换模块用于将虚拟对象的虚拟坐标转换为与所述第一像素坐标属于同一像素坐标系的第二像素坐标，形成混合现实场景。

本发明的有益效果是：减少虚拟对象和真实场景的空间匹配误差，从而使得混合现实场景更加逼真，改善用户的体验效果。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述第一转换模块包括获取单元和转换单元：

所述获取单元用于获取所述真实对象在两个不同的观察坐标系的像坐标；

所述转换单元用于根据所述观察坐标系与所述现实空间坐标系的位置关系将所述像坐标转换为现实空间坐标。

进一步，还包括更新模块，用于接收操作信息，并根据所述操作信息对所述混合场景进行更新。

进一步，所述图像采集模块为深度相机。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的一种用于混合显示设备的空间匹配方法的流程图；

图2为本发明实施例2提供的一种用于混合显示设备的空间匹配方法的步骤3的流程图；

图3为本发明实施例3提供的一种用于混合显示设备的空间匹配系统的结构示意图；

图4为本发明实施例4提供的第一转换模块的结构示意图。

图5为本发明实施例5提供的一种用于混合显示设备的空间匹配系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的一种用于混合现实设备的空间匹配方法，包括：

101、获取现实空间中真实对象的图像；

102、对所述图像进行处理，获取所述真实对象的现实空间坐标；

103、将所述现实空间坐标转换为图像坐标；

104、将所述图像坐标转换为第一像素坐标；

105、将虚拟对象的虚拟坐标转换为与所述第一像素坐标属于同一像素坐标系的第二像素坐标，形成混合现实场景。

应理解，现实空间坐标是三维立体空间坐标系中的坐标，图像坐标是对象在图像的图像平面坐标系中的坐标，第一像素坐标和第二像素坐标是基于对象在像素坐标系中的坐标。

混合现实(MR)(包括增强现实和虚拟现实)指的是合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境。在新的可视化环境里物理和数字对象共存，并实时互动。混合现实设备可选用微软公司开发的Hololens，这是一款混合现实头戴式显示器。

具体的，Hololens上安装有各种传感器来扫描现实场景，并通过内置的处理器来完成空间匹配。虚拟对象可以基于3D引擎开发，例如Unity3D。

可选地，在该实施例中，如图2所示，所述步骤3具体包括：

201、获取所述真实对象在两个不同的观察坐标系的像坐标；

202、根据所述观察坐标系与所述现实空间坐标系的位置关系将所述像坐标转换为现实空间坐标。

可选地，作为本发明的一个实施例中，还包括接收操作信息，并根据所述操作信息对所述混合场景进行更新的步骤。

图3为本发明实施例提供的一种用于混合现实设备的空间匹配系统的结构示意图，如图3所示，该系统包括：图像采集模块、图像处理模块、第一转换模块、第二转换模块和第三转换模块；

所述图像采集模块用于获取现实空间中真实对象的图像；

所述图像处理模块用于对所述图像进行处理，获取所述真实对象的现实空间坐标；

所述第一转换模块用于将所述现实空间坐标转换为图像坐标；

所述第二转换模块用于将所述图像坐标转换为第一像素坐标；

所述第三转换模块用于将虚拟对象的虚拟坐标转换为与所述第一像素坐标属于同一像素坐标系的第二像素坐标，形成混合现实场景。

可选地，在该实施例中，如图4所示，所述第一转换模块包括获取单元和转换单元：

所述获取单元用于获取所述真实对象在两个不同的观察坐标系的像坐标；

所述转换单元用于根据所述观察坐标系与所述现实空间坐标系的位置关系将所述像坐标转换为现实空间坐标。

可选地，作为本发明的一个实施例中，如图5所示，该系统还包括更新模块，用于接收操作信息，并根据所述操作信息对所述混合场景进行更新。

具体的，Hololens具有手势检测功能，能够识别用户的手势，从而对混合现实场景进行操作，用户可以在Hololens的显示器上观察到操作产生的效果。

可选地，在该实施例中，所述图像采集模块为深度相机。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。