基于增强现实的虚拟测量原理及方法

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1、代理人陈雅平代理机构广州市深研专利事务所44229公开（公告）日2010.09.08公开（公告）号CN101826129A主分类G06F17/50基于增强现实的虚拟测量原理及方法发明（设计）人王国利;骆智彬;李震宇;郭雪梅;刘敏;闫祖翔;刘军地址510006

2、广东省广州市广州大学城中山大学东校区信息科学与技术学院402申请（专利权）人中山大学申请日：2010.04.17申请号：CN201010148802.912（19）中国人民共和国国家知识产权局（12）发明专利申请（10）申请公布号CN101826129A（45）申请公布日2010.09.08（21）申请号CN201010148802.9

3、（22）申请日2010.04.17（71）申请人中山大学地址510006

4、广东省广州市广州大学城中山大学东校区信息科学与技术学院402（72）发明人王国利;骆智彬;李震宇;郭雪梅;刘敏;闫祖翔;刘军（74）专利代理机构广州市深研专利事务所44229代理人陈雅平（54）发明名称基于增强现实的虚拟测量原理及方法（57）摘要本发明提供基于增强现实的虚拟测量原理及方法。基于增强现实的最小包围盒虚拟测量原理由现实测量环境模型、增强现实测量环境模型和人机交互模型组成。基于增强现实的最小包围盒虚拟测量实现方法包括：视觉扫描追踪技术、虚拟标尺测量技术和人机交互界面技术。本发明可用于空间三维物体最小包围盒的非

5、接触方式测量和标定，具有概念简单、结构灵活、应用便捷等优势，是对现有人工或仪器测量模式的增强和扩展。?12权利要求书1.基于增强现实的虚拟测量原理及方法，其特征是基本原理由现实测量环境模型、增强现实测量环境模型和人机交互模型组成，实现方法包括视觉扫描追踪技术、虚拟标尺测量技术和人机交互界面技术。2.根据权利要求1所述的基于增强现实的虚拟测量原理，其特征是现实测量环境模型用于描述获取被测对象最小包围盒轴向观测场景的视觉感知配置结构，即分别明确对应最小包围盒俯视、正视和侧视场景的成像模式，包括成像的内外结构参数与透视投影畸变和成像像素粒度之间的约束关系。3.根据权利要求1所述的基于增强现实的虚拟

6、测量原理，其特征是增强现实测量环境模型用于描述将现实测量目标转化成虚拟测量任务的虚拟标尺逻辑功能，即针对最小包围盒与被测对象外切点标定的虚拟测量任务，明确外切点标定的增强现实模式，包括虚拟标尺在俯视、正视和侧视投影平面的基本功能和组织结构。4.根据权利要求1所述的基于增强现实的虚拟测量原理，其特征是人机交互模型是用于描述虚拟测量的人机协作机制，即明确外切点标定的人机协作模式，包括便于评价标定性能的感知模型和支持标定操作的动作模型。5.根据权利要求1所述的基于增强现实的虚拟测量方法，其特征是视觉扫描追踪技术借助主动视觉手段实现最小包围盒轴向成像的自动扫描追踪，包括视觉追踪扫描过程的规划策略以及

7、最小包围盒轴向的识别方法。6.根据权利要求1所述的基于增强现实的虚拟测量方法，其特征是虚拟标尺测量技术借助虚实注册的手段实现虚拟标尺在俯视、正视和侧视投影平面的测量基本功能，允许组合这些平面测量的基本功能完成最小包围盒与被测对象外切点的标定任务。7.根据权利要求1所述的基于增强现实的虚拟测量方法，其特征是人机交互界面提供人机协作实现虚拟标尺测量的手段，包括便于评价测量性能的可视界面，以及支持虚拟标尺操作的动作接口。12说明书基于增强现实的虚拟测量原理及方法[0001]     技术领域[0002]    本发明涉及工业设计和制造领域，特别是涉及基于增强现实的最小包围盒虚拟测量原理及实现方法。

8、背景技术[0003]    在现代工业设计和制造领域中，最小包围盒问题涉及如何实现加工生产最优化和布局最优化，如产品包装设计中，设计一个大小刚好合适的盒子放置物品可以有效地节约包装用料；在零配件生产中，选择合适的毛坯进行加工制造可以有效地促进节省用料、节约成本；在模具生产制造中，模具分割方向的选择直接影响了生产的效率和质量；在玩具声级检测中，被测玩具最小包围盒检测的精度直接影响了声级检测的精度。三维物体最小包围盒在现代工业领域具有十分重要的意义，它对节省产品用料、提高生产效率和产品质量以达到生产的最优化起了决定性作用。目前计算机视觉技术已广泛应用于工业检测领域，包括最小包围盒的测量。计算机视

9、觉有结构光视觉测量和立体视觉三维重构等测量方式，但目前仍存在算法复杂度高等问题使得其应用存在一定的局限，需要开发一种对物体形状和大小普遍适用的测量方法。增强现实技术可以在测量中引入人机交互技术和人的视觉感知能力，有效减少对辅助设备的依赖和降低算法复杂度，提高测量的效率和适应性。[0004]    增强现实是虚拟现实领域发展的一个分支，同时也是计算机视觉、计算机图形学、多媒体、人机交互等多种技术相互交叉的崭新的