基于光載波標(biāo)記的現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是基于光載波標(biāo)記的現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常見的現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù)常常通過攝像頭采集圖像，基于相關(guān)圖像識(shí)別算法識(shí)別圖像中的對(duì)象。但是，由于圖片采集過程中可能使用不同攝像頭，而且采集環(huán)境復(fù)雜，所以這種處理方式不但識(shí)別率低，識(shí)別速度慢，而且適用性差，配置繁瑣，易用性差從而影響了用戶體驗(yàn)。同時(shí)，由于以上技術(shù)配置特征庫(kù)必須建立在第三方服務(wù)商的基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)絡(luò)操作來配置服務(wù)商的特征庫(kù)，建立該特征庫(kù)對(duì)所提供的圖片有很多限制和要求，所以建立數(shù)據(jù)模型的過程比較繁瑣。另外，由于特征庫(kù)必須依托第三方服務(wù)商，用戶想定制自助的一些現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，必須滿足第三方的技術(shù)支持，如果第三方不做支持(包括功能及平臺(tái))，那么使用者將無法自己定義相關(guān)功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決其技術(shù)問題而提供的一個(gè)技術(shù)方案是構(gòu)造一種基于光載波標(biāo)記的現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)方法，包括如下步驟:提供一個(gè)利用光載波作為標(biāo)記的對(duì)象，所述光載波標(biāo)記包含與所述對(duì)象有關(guān)的對(duì)象信息;所述光載波標(biāo)記包含與所述對(duì)象有關(guān)的對(duì)象信息;捕獲所述對(duì)象的圖像;根據(jù)所述對(duì)象信息在顯示圖像中疊加增強(qiáng)信息。
[0004]進(jìn)一步地，所述方法還包括獲取所述光載波標(biāo)記在所述圖像中的位置，并且在所述顯示圖像的相應(yīng)位置處顯示所述增強(qiáng)信息的步驟。
[0005]進(jìn)一步地，解碼所述光載波標(biāo)記的步驟包括:識(shí)別捕獲的所述圖像中的水波紋，獲取水波紋在圖像中的分布規(guī)律;將識(shí)別的所述水波紋的分布規(guī)律轉(zhuǎn)換為數(shù)字序列；根據(jù)解碼規(guī)則對(duì)數(shù)字序列進(jìn)行解碼得到所述對(duì)象信息。
[0006]本發(fā)明為解決其技術(shù)問題而提供的另一個(gè)技術(shù)方案是構(gòu)造一種現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)裝置，包括:
[0007]圖像采集單元，用于捕獲真實(shí)世界的圖像；圖像處理單元，用于分析所述圖像以識(shí)別其中的光載波標(biāo)記;光載波解碼單元，用于解碼所述光載波標(biāo)記獲取對(duì)象信息；增強(qiáng)單元，用于根據(jù)所述對(duì)象信息產(chǎn)生增強(qiáng)信息；顯示單元，顯示所述圖像和所述增強(qiáng)信息。
[0008]進(jìn)一步地，所述圖像處理單元還用于獲取所述光載波標(biāo)記在所述圖像中的位置信息，并且所述顯示單元根據(jù)所述位置信息在顯示圖像的相應(yīng)位置處顯示所述增強(qiáng)信息。
[0009]進(jìn)一步地，所述光載波解碼單元包括:水波紋識(shí)別模塊，用于獲取所述圖像中的水波紋分布信息;數(shù)字化模塊，用于根據(jù)所述水波紋分布信息獲取所述光載波標(biāo)記對(duì)應(yīng)的數(shù)字序列;數(shù)字解碼模塊，用于根據(jù)解碼規(guī)則解碼所述數(shù)字序列以獲取所述對(duì)象信息。
[0010]本發(fā)明為解決其技術(shù)問題而提供的另一個(gè)技術(shù)方案是構(gòu)造一種現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)系統(tǒng)，包括至少一個(gè)對(duì)象和現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)裝置，其中，所述對(duì)象具有標(biāo)記單元，用于發(fā)出載有對(duì)象信息的調(diào)制可見光作為光載波標(biāo)記，并且，所述現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)裝置包括:圖像采集單元，用于捕獲包含所述對(duì)象的圖像；圖像處理單元，用于識(shí)別并解碼所述圖像中的光載波標(biāo)記以獲取對(duì)象信息；增強(qiáng)單元，用于根據(jù)所述對(duì)象信息產(chǎn)生增強(qiáng)信息；顯示單元，用于顯示所述圖像和所述增強(qiáng)信息。
[0011]進(jìn)一步的，所述圖像處理單元還用于獲取所述光載波標(biāo)記在所述圖像中的位置信息，并且所述顯示單元根據(jù)所述位置信息在顯示圖像的相應(yīng)位置處顯示所述增強(qiáng)信息。
[0012]進(jìn)一步的，所述圖像處理單元包括:水波紋識(shí)別模塊，用于獲取所述圖像中的水波紋分布信息;數(shù)字化模塊，用于根據(jù)所述水波紋分布信息獲取所述光載波標(biāo)記對(duì)應(yīng)的數(shù)字序列;數(shù)字解碼模塊，用于根據(jù)解碼規(guī)則解碼所述數(shù)字序列以獲取所述對(duì)象信息。
[0013]進(jìn)一步的，所述圖像采集單元包括CMOS圖像傳感器。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:通過利用圖像采集單元捕獲顯示世界的圖像，并識(shí)別和解碼圖像中的光載波標(biāo)記，可以獲得光載波標(biāo)記中的對(duì)象信息。相對(duì)于通過圖像識(shí)別技術(shù)識(shí)別并匹配圖像中的對(duì)象，對(duì)光載波的解碼過程中的計(jì)算量相對(duì)較少，因此本發(fā)明的顯示增強(qiáng)技術(shù)可以大幅度提高處理速度，并且本發(fā)明的現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)方法可以使用戶不依賴服務(wù)供應(yīng)商，在本地根據(jù)所述對(duì)象信息即可產(chǎn)生增強(qiáng)信息，所以使用起來較為方便靈活。而且本發(fā)明可利用冗余度較高、健壯度較好的編碼對(duì)光載波進(jìn)行編碼，以提高解碼的成功率，使得本發(fā)明的現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)方法和裝置可提供更好的識(shí)別度。同時(shí)，用戶可自行對(duì)對(duì)象信息進(jìn)行修改，可大大提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明的現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)方法的流程圖；
[0017]圖3是解碼所述光載波標(biāo)記方法的流程圖；
[0018]圖4是圖1中標(biāo)記單元的LED光源中的電流強(qiáng)度隨時(shí)間變化的示意圖；
[0019]圖5是CMOS圖像傳感器的卷簾式快門技術(shù)的原理示意圖；
[0020]圖6是將CMOS圖像傳感器捕獲圖像中水波紋的分布信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字序列的原理圖；
[0021]圖7是在LED幅度調(diào)制下獲得的對(duì)象圖像中對(duì)應(yīng)的明暗條紋分布示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0023]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明一種實(shí)施例的現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)系統(tǒng)包括標(biāo)記單元20和現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)裝置10。所述標(biāo)記單元20設(shè)置于現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)對(duì)象，比如固定在對(duì)象表面。標(biāo)記單元20包括LED光源21、光源驅(qū)動(dòng)單元22和數(shù)字調(diào)制單元24。數(shù)字調(diào)制單元24用于將對(duì)象信息進(jìn)行編碼和調(diào)制，并輸出調(diào)制信號(hào)，所述光源驅(qū)動(dòng)單元22根據(jù)調(diào)制信號(hào)控制所述LED光源21發(fā)出載有對(duì)象信息的調(diào)制可見光信號(hào)作為光載波標(biāo)記。對(duì)象信息可以是以二進(jìn)制數(shù)列表示的與對(duì)象相關(guān)的各種信息，例如對(duì)象的名稱/位置/特征等。
[0024]所述現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)裝置10包括:圖像采集單元、圖像處理單元14、增強(qiáng)單元18和顯示單元。其中，圖像采集單元12用于捕獲包含所述對(duì)象的圖像。圖像采集單元12可以是具有影像傳感器的攝像頭模組。圖像處理單元14用于識(shí)別并解碼所述圖像中的光載波標(biāo)記以獲取對(duì)象信息；圖像處理單元14可以是專用邏輯電路或軟件模塊。增強(qiáng)單元18用于根據(jù)所述對(duì)象信息產(chǎn)生增強(qiáng)信息。所述增強(qiáng)信息可以是一段文字/圖片，或者視頻。顯示單元顯示所述圖像和所述增強(qiáng)信息。通常所述增強(qiáng)信息與所述圖像顯示于同一顯示畫面中。
[0025]在一些具體的實(shí)施例中，圖像處理單元14還可以包括水波紋識(shí)別模塊、數(shù)字化模塊和數(shù)字解碼模塊。其中，水波紋識(shí)別模塊用于獲取所述圖像中的水波紋分布信息;數(shù)字化模塊用于根據(jù)所述水波紋分布信息獲取所述光載波標(biāo)記對(duì)應(yīng)的數(shù)字序列;數(shù)字解碼模塊用于根據(jù)解碼規(guī)則解碼所述數(shù)字序列以獲取所述對(duì)象信息。
[0026]在一些具體的實(shí)施例中，現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)裝置10可以是移動(dòng)智能設(shè)備，譬如手持智能設(shè)備、可穿戴智能設(shè)備等，具體的例如手機(jī)、平板電腦、智能眼鏡等。以手機(jī)作為現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)裝置10為例，圖像采集單元12可以是手機(jī)的攝像頭/攝像單元，圖像處理單元14可以由手機(jī)的處理器或者手機(jī)所安裝的軟件/app來實(shí)現(xiàn)，增強(qiáng)單元18可以由手機(jī)中安裝的軟件/app實(shí)現(xiàn)，而顯示單元可以由手機(jī)自帶或者外接的屏幕來實(shí)現(xiàn)。水波紋識(shí)別模塊、數(shù)字化模塊和數(shù)字解碼模塊可以是由手機(jī)所安裝的軟件/app來實(shí)現(xiàn)。
[0027]在一些實(shí)施例中，圖像采集單元12還可以配置為識(shí)別所述光載波標(biāo)記在圖像中的位置信息，例如為圖像平面中的坐標(biāo)，所述顯示單元根據(jù)所述位置信息，在顯示畫面中的相應(yīng)位置顯示所述增強(qiáng)信息。
[0028]圖2是本發(fā)明的現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)方法的流程圖。如圖2所示，本發(fā)明的現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)方法包括如下步驟:
[0029]SO1:提供一個(gè)利用光載波作為標(biāo)記的對(duì)象，所述光載波標(biāo)記包含與所述對(duì)象有關(guān)的對(duì)象信息；
[0030]S02:捕獲對(duì)象的圖像；
[0031]S03:識(shí)別并解碼所述圖像中的光載波標(biāo)記以獲取其中的對(duì)象信息；
[0032]S04:根據(jù)所述對(duì)象信息產(chǎn)生增強(qiáng)信息；
[0033]所述增強(qiáng)信息可以是與對(duì)象有關(guān)的文字、圖片、視頻等可視信息。
[0034]S05:在顯示圖像中顯示所述增強(qiáng)信息。
[0035]其中，識(shí)別并解碼所述圖像中的光載波標(biāo)記以獲取其中的對(duì)象信息的方法包括以下步驟，如圖3所示:
[0036]S31:識(shí)別捕獲的所述圖像中的水波紋，獲取水波紋在圖像中的分布信息；
[0037]S32:將識(shí)別的所述水波紋的分布信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字序列；
[0038]S33:根據(jù)解碼規(guī)則對(duì)該數(shù)字序列進(jìn)行解碼得到所述對(duì)象信息。
[0039]圖4是圖1中標(biāo)記單元20的LED光源21中的電流強(qiáng)度隨時(shí)間變化的示意圖。光源驅(qū)動(dòng)單元22根據(jù)數(shù)字調(diào)制單元24輸出的調(diào)制信號(hào)控制LED光源21中的電流。這樣在光源驅(qū)動(dòng)單元22驅(qū)動(dòng)下，光源在開啟和關(guān)閉狀態(tài)之間切換，如圖4所示，在0-t0時(shí)間段內(nèi)流過LED光源21的電流降低為O，LED光源21不發(fā)光，對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)的數(shù)字編碼為“O”，在t0_tI時(shí)間段內(nèi)流過LED光源21的電流為i，使LED光源21發(fā)光，對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)的數(shù)字編碼為“I”。