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      專題欄目:ARVRMR虛擬現實

      「專利解密」OPPO重定位技術幫助AR設備顯示圖像

      【嘉勤點評】OPPO發明的用于AR設備的顯示方法,這種方案可以在虛擬空間和真實空間下的坐標系建立相對坐標變換矩陣,以確定AR離線地圖中各錨點在當前圖像幀中對應的位置,并在該位置顯示對應的虛擬物體。

      集微網消息,2021年1月,由商湯科技聯合中國電子技術標準化研究院、浙江大學、OPPO、小米、百度、愛奇藝等諸多企業和研究機構共同起草的業內首個AR技術標準正式獲批發布。

      增強現實(AR)技術是一種將虛擬信息與真實世界巧妙融合的技術,廣泛運用了多媒體、三維建模、實時跟蹤及注冊、智能交互、傳感等多種技術手段,將計算機生成的文字、圖像、三維模型、音樂、視頻等虛擬信息模擬仿真后,應用到真實世界中,兩種信息互為補充,真實環境和虛擬物體之間重疊之后,能夠在同一個畫面以及空間中同時存在,從而實現超越現實的感官體驗,實現對真實世界的“增強”。

      而作為AR技術支撐的一項重要功能就是重定位,這項技術旨在于在即時定位與地圖構建(SLAM)中,當對相機位姿的追蹤丟失,或加載離線地圖后,計算出相機在原有坐標系下的位姿,重定位在AR應用中有著至關重要的作用。

      也就是我們平時在智能手機上使用AR技術時,可以在我們身邊的物體上出現例如虛擬人物等內容,這項技術就是幫助AR判斷應該生成多大尺寸的虛擬人物,可以完美與真實物體的尺寸相適應。

      為此,OPPO在2020年2月11日申請了一項名為“增強現實AR顯示方法及相關裝置”的發明專利(申請號:202010087613.9),申請人為OPPO廣東移動通信有限公司。

      根據該專利目前公開的相關資料,讓我們一起來看看這項AR技術方案吧。

      如上圖,為該專利中提供的移動終端的結構示意圖,其中主要包括增強顯示AR顯示模塊,在移動終端中進行AR顯示時,可以通過增強現實模塊來實現。

      如上圖,為這種增強顯示AR顯示方法的具體流程示意圖,首先,通過移動終端的攝像頭采集當前場景的多個圖像幀,針對每個圖像幀來生成特征的集合,例如使用詞袋模型進行特征的提取。詞袋模型是一種在檢索中應用的特征表達方式,數據的特征點可以用一個裝有特定詞的“袋子”表示,由此得到當前圖像的特征與AR離線地圖的關鍵幀的特征相同。

      其次,在預配置的AR離線地圖中的多個點云幀中,搜索與關鍵幀特征相匹配的當前圖像的幀,點云由眾多的特征點構成,其數據主要包括虛擬物體的錨點,而錨點是AR圖中記錄虛擬物體位置的一種方式。這個步驟是為了通過特征匹配的方式,找到現實坐標系與虛擬坐標系的對應點,以便于重定位。

      接著,根據關鍵幀的自定義描述子(記錄著當前圖像幀的2D特征點),確定當前圖像幀在AR離線地圖的第一坐標系下的第一位姿,并根據第一位姿確定當前場景在第二坐標系下的第二位姿以及兩個坐標系之間的坐標轉換矩陣。

      第一坐標系是AR離線地圖中的坐標系,第二坐標系是真實空間的坐標系,由兩個坐標系之間的數值關系計算出坐標轉換矩陣,最后,根據該坐標轉換矩陣就可以在當前圖像幀中顯示每個錨點對應的虛擬物體。

      以上就是OPPO發明的用于AR設備的顯示方法,這種方案可以在虛擬空間和真實空間下的坐標系建立相對坐標變換矩陣,以確定AR離線地圖中各錨點在當前圖像幀中對應的位置,并在該位置顯示對應的虛擬物體。從而有利于成功進行重定位,完成在當前圖像幀中與預配置的AR離線地圖相同的位置顯示虛擬物體。

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      來源:愛集微APP

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