一种基于无标记的三维运动物体增强现实注册方法

摘要

本发明提供一种基于无标记的三维运动物体增强现实注册方法，属于计算机视觉领域，具体包括建立模型数据库；拍摄当前三维运动物体，获取视频图像；对当前帧图像中的三维运动物体进行检测；进行基于3D不变量的三维运动物体识别；利用Harris角点检测算法对已识别的三维运动物体进行特征点检测；特征点跟踪；特征点重建；剔除误匹配图像对；确定摄像头位姿，对三维运动物体进行实时增强现实注册。本发明通过提取空间复杂物体的多种3D不变量消除物体成像形状随着视点位置、视角、目标姿态等成像参数的变化而带来的剧烈影响，使得对三维运动物体的增强现实注册更加稳定。

主权项

一种基于无标记的三维运动物体增强现实注册方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：建立模型数据库；步骤1.1：拍摄各个待识别三维物体，获取各个待识别三维物体的不同角度的多张视图；步骤1.2：对获取的多张视图进行数据处理，包括特征提取和特征匹配，得到各个视图的特征匹配结果；步骤1.3：利用2D射影变换求解特征匹配的元素集合的3D不变量；步骤1.4：将得到的3D不变量与哈希表相结合，得到一个以3D不变量为索引的模型数据库；步骤2：拍摄当前三维运动物体，获取视频图像；步骤3：采用自适应背景差法对当前帧图像中的三维运动物体进行检测；步骤4：对检测出的三维运动物体进行基于3D不变量的三维运动物体识别；步骤4.1：根据当前视频帧图像和上一视频帧图像，利用2D射影变换求解得到三维运动物体的3D不变量集合；步骤4.2：对三维运动物体的3D不变量集合进行模型数据库索引表访问，对该数据库的各索引中的各个3D不变量进行投票并对各索引中的得票进行统计；步骤4.3：得票的统计结果超过阈值的索引在模型数据库中所对应的模型即当前三维运动物体的匹配模型，此时完成基于3D不变量的三维物体识别；步骤5：利用Harris角点检测算法对已识别的三维运动物体进行特征点检测；步骤6：利用光流跟踪算法对特征点检测后的三维运动物体进行特征点跟踪：若跟踪上的特征点大于F个，20