一种基于混合注册的地下工程移动增强现实方法及其装置

摘要

本发明涉及一种基于混合注册方法的移动增强现实方法及其装置，包括以下步骤：通过两步校准法对摄像机进行相机内参标定；设计标志物并将其固定作为初始坐标系基点，先实现基于标志物的增强现实注册；绑定摄像机与跟踪传感器构成刚体，并根据摄影测量技术对标志物进行读数计算出摄像机中心与跟踪传感器的刚体偏移；加入虚拟信息并将其与环境场景融合渲染输出实现增强现实；在跟踪传感器作用范围内固定设定中继标志物，通过标志点识别和摄影测量计算出中继标志物的相对坐标；计算中继标志物与初始基点间的偏移量，并将其转换为坐标扩展矩阵加载到系统中实现坐标系扩展。与现有技术相比，本发明具有成本低、不单纯依赖标志物或跟踪传感器、无需GPS、快速、便捷、高精度等优点，为增强现实技术的移动性创造了条件。

主权项

一种基于混合注册的地下工程移动增强现实方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）对摄像机进行标定取得摄像机内参；（2）将标志物固定好，实现实时计算出摄像机相对标志物位置姿态转换矩阵；（3）确定6自由度跟踪传感器的基点后绑定6自由度跟踪传感器与摄像机使之成为一个刚体，对基点分别通过图像测量方法和6自由度跟踪传感器进行不同位置多组读数，确定6自由度跟踪传感器与摄像机之间的位置偏移矩阵；（4）将步骤（3）中得到的位置偏移矩阵左乘6自由度跟踪传感器获得的矩阵计算出混合注册矩阵完成注册；（5）设置中继标志物，并在6自由度跟踪传感器有效范围内利用图像测量方法拍摄测量中继标志物取得其坐标，并计算坐标中继矩阵完成坐标系的延续；（6）相应移动6自由度跟踪传感器到下一工作范围校正后工作。