【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ar拍照，特别涉及一种实现ar拍照打印系统。
技术介绍
1、ar拍照是指利用增强现实技术，让用户在拍摄照片时可以选择虚拟的背景，并将其与真实环境相融合，从而产生一种新颖有趣的效果。
2、用户可以通过手机应用或特定的ar设备，选择各种不同的虚拟背景，例如风景、城市、科幻等，使拍摄的照片更加生动有趣。
3、但是，现有ar拍照技术无法实现儿童涂鸦绘画通过产生动画进行寓教于乐方式，方便儿童学习绘画教育。
4、儿童涂鸦实现ar拍照打印是一种创新的教育和娱乐方式，结合了传统绘画与增强现实技术。通过这种方法，孩子们可以在纸上自由涂鸦，并使用配套的ar应用程序进行拍照，观看他们所创作的图案或场景在屏幕上以动态、互动形式呈现出来。
5、这种技术结合了虚拟世界和真实世界，在激发孩子们创造力和想象力的同时也提供了更加生动有趣的体验。此外，通过将涂鸦作品与ar技术相结合，还能够帮助孩子们理解数字化内容如何与物理空间相互影响。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种ar识别精度高，能够产生动画效果，提高儿童绘画教育，激发孩子们创造力和想象力，功能多样，操作更加方便、灵活的一种实现ar拍照打印系统。
2、为实现上述目的，本专利技术提出一种实现ar拍照打印系统，包括视频采集模块，ar扫描器，图像处理模块，数据处理模块，渲染引擎模块，打印输出模块；
3、所述图像处理模块包括图像识别模块，图像跟踪模块，图像匹配模块，虚
4、所述视频采集模块，用于采集图像信息；所述ar扫码器，用于通过增强现实应用程序对图像信息进行扫描识别；所述图像处理模块，用于进行图像处理；所述图像识别模块，用于对图像信息进行识别；所述图像跟踪模块，用于实时追踪图像信息；所述图像匹配模块，用于对图像信息进行匹配；所述虚拟信息叠加模块，用于对图像处理模块叠加虚拟信息；所述数据处理模块，用于对图像信息进行处理；所述渲染引擎模块，用于将图像信息转换为动画信息；所述打印输出模块，用于将图像信息进行打印输出；
5、所述视频采集模块将采集的图像信息通过ar扫描器传输至图像处理模块，该图像处理模块将处理后的图像信息传输至数据处理模块，该数据处理模块通过渲染引擎模块控制该打印输出模块；
6、所述图像处理模块将图像信息传输至图像识别模块，该图像识别模块通过图像跟踪模块控制该图像匹配模块；所述虚拟信息叠加模块将叠加虚拟信息传输至图像处理模块。
7、优选地，所述渲染引擎模块包括增强现实引擎模块，该增强现实引擎模块用于识别叠加虚拟信息。
8、优选地，所述渲染引擎模块包括虚拟信息匹配模块和姿态估算法模块；所述虚拟信息匹配模块，用于将识别出来的图像信息与预先定义好的虚拟信息进行匹配，叠加增强现实元素；所述姿态估算法模块，用于计算图像投影增强现实内容所需的变换参数。
9、优选地，所述虚拟信息匹配模块包括数据预处理模块，特征提取模块，相似度计模块，匹配算法模块；所述数据预处理模块，用于对图像信息进行预处理；所述特征提取模块，用于提取图像信息特征；所述相似度计模块，用于根据所选定的相似度量方法，得出图像信息之间的相似度；所述匹配算法模块，用于对图像信息相关联样本进行匹配生成最终结果；所述虚拟信息匹配模块将图像匹配信息传输至数据预处理模块，该数据预处理模块通过特征提取模块控制该相似度计模块，该相似度计模块控制该匹配算法模块。
10、优选地，所述相似度计模块包括余弦相似度模块或欧式距离模块或编辑距离模块。
11、优选地，所述姿态估算法模块包括卡尔曼滤波器算法，该卡尔曼滤波器算法通过递归地估计系统状态变量，并根据传感器测量值进行调整以提高精确度进行计算。
12、优选地，所述姿态估算法模块包括视觉惯性融合公式算法；该视觉惯性融合公式为：
13、系统状态方程：
14、$x_k＝f(x_{k-1},u_k)+w_k$
15、其中$x_k$是系统在时刻$k$的状态向量，$u_k$是控制输入向量，$f(\cdot)$表示系统动力学模型函数，$w_k$表示过噪声。
16、测量更新方程：
17、$z_k＝h(x_{k})+v_{k}$
18、其中z_k$是通过传感器得到的测量值，在这里可以包相机数据、im数据等；h·)表示将当前映射到测空间；v(k)表示测量噪。
19、卡曼增益计：
20、$＝p^-\h^t\cdot(h\cdot p\cdot h^t r)^{-1
21、预步骤：
22、$\hat{x}k^-＝f({x}{k-1u_{k})$
23、$\hat{p}k^-＝f\hat{p}{t-1}f^t+q$
24、更新步骤:
25、$
ilde{y}_t＝z_t-h(\hat}_t^{-})$
26、${}＝hp_t^{-}h^{t}+r$
27、最终结果为：
28、更新后均值bar x＝\bar xmathbf k
ilde y$,更新后差矩阵$\p＝(i-khbar p$。
29、优选地，所述渲染引擎模块包括建模和动画制作模块，关键帧设定模块，插值计算模块，骨骼系统与蒙皮定模块，光效处理模块；所述建模和动画制作模块，用于对图像信息建模并制作动画；所述关键帧设定模块，用于对动画信息进行处理；所述插值计算模块，用于对处理的动画信息状态进行分析处理；所述骨骼系统与蒙皮定模块，用于对动画信息模拟角色进行控制；所述光效处理模块，用于生成光照效果；所述建模和动画制作模块通过关键帧设定模块控制该插值计算模块，该插值计算模块通过骨骼系统与蒙皮定模块控制该光效处理模块。
30、优选地，所述插值计算模块包括线性插值计算模块或贝塞尔曲线计算模块。
31、优选地，所述线性插值计算模块包括：
32、两个关键帧a和b，分别对应时间t1和t2，并且需要在时间t之间进行插值计算，则可使用以下公式：
33、[
ext{interpolatedvalue}＝(1-\frac{t-t1}{t2-t1})*value_a+(\frac{t-t1}{t2-t})*value_b]
34、该公式表示了根据时间比例来求得两个关键点之间某一时刻所对应属性数。
35、本专利技术有益效果是：
36、本专利技术提供一种实现ar拍照打印系统，本专利技术通过视频采集模块将采集的图像信息通过ar扫描器传输至图像处理模块，该图像处理模块将处理后的图像信息传输至数据处理模块，该数据处理模块通过渲染引擎模块控制该打印输出模块；本专利技术能够产生动画效果，激发孩子们创造力和想象力，寓教于乐，实时反馈和指导，提高儿童绘画教育；本专利技术ar识别精度高，功能多样，使用方便，适于普遍推广。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种实现AR拍照打印系统，其特征在于，包括视频采集模块，AR扫描器，图像处理模块，数据处理模块，渲染引擎模块，打印输出模块；
2.如权利要求1所述的一种实现AR拍照打印系统，其特征在于，所述渲染引擎模块包括增强现实引擎模块，该增强现实引擎模块用于识别叠加虚拟信息。
3.如权利要求2所述的一种实现AR拍照打印系统，其特征在于，所述渲染引擎模块包括虚拟信息匹配模块和姿态估算法模块；所述虚拟信息匹配模块，用于将识别出来的图像信息与预先定义好的虚拟信息进行匹配，叠加增强现实元素；所述姿态估算法模块，用于计算图像投影增强现实内容所需的变换参数。
4.如权利要求3所述的一种实现AR拍照打印系统，其特征在于，所述虚拟信息匹配模块包括数据预处理模块，特征提取模块，相似度计模块，匹配算法模块；所述数据预处理模块，用于对图像信息进行预处理；所述特征提取模块，用于提取图像信息特征；所述相似度计模块，用于根据所选定的相似度量方法，得出图像信息之间的相似度；所述匹配算法模块，用于对图像信息相关联样本进行匹配生成最终结果；所述虚拟信息匹配模块将图像匹配信息传输至数据预
5.如权利要求4所述的一种实现AR拍照打印系统，其特征在于，所述相似度计模块包括余弦相似度模块或欧式距离模块或编辑距离模块。
6.如权利要求3所述的一种实现AR拍照打印系统，其特征在于，所述姿态估算法模块包括卡尔曼滤波器算法，该卡尔曼滤波器算法通过递归地估计系统状态变量，并根据传感器测量值进行调整以提高精确度进行计算。
7.如权利要求3所述的一种实现AR拍照打印系统，其特征在于，所述姿态估算法模块包括视觉惯性融合公式算法；该视觉惯性融合公式为：
8.如权利要求3所述的一种实现AR拍照打印系统，其特征在于，所述渲染引擎模块包括建模和动画制作模块，关键帧设定模块，插值计算模块，骨骼系统与蒙皮定模块，光效处理模块；所述建模和动画制作模块，用于对图像信息建模并制作动画；所述关键帧设定模块，用于对动画信息进行处理；所述插值计算模块，用于对处理的动画信息状态进行分析处理；所述骨骼系统与蒙皮定模块，用于对动画信息模拟角色进行控制；所述光效处理模块，用于生成光照效果；所述建模和动画制作模块通过关键帧设定模块控制该插值计算模块，该插值计算模块通过骨骼系统与蒙皮定模块控制该光效处理模块。
9.如权利要求8所述的一种实现AR拍照打印系统，其特征在于，所述插值计算模块包括线性插值计算模块或贝塞尔曲线计算模块。
10.如权利要求9所述的一种实现AR拍照打印系统，其特征在于，所述线性插值计算模块包括：
...【技术特征摘要】
1.一种实现ar拍照打印系统，其特征在于，包括视频采集模块，ar扫描器，图像处理模块，数据处理模块，渲染引擎模块，打印输出模块；
2.如权利要求1所述的一种实现ar拍照打印系统，其特征在于，所述渲染引擎模块包括增强现实引擎模块，该增强现实引擎模块用于识别叠加虚拟信息。
3.如权利要求2所述的一种实现ar拍照打印系统，其特征在于，所述渲染引擎模块包括虚拟信息匹配模块和姿态估算法模块；所述虚拟信息匹配模块，用于将识别出来的图像信息与预先定义好的虚拟信息进行匹配，叠加增强现实元素；所述姿态估算法模块，用于计算图像投影增强现实内容所需的变换参数。
4.如权利要求3所述的一种实现ar拍照打印系统，其特征在于，所述虚拟信息匹配模块包括数据预处理模块，特征提取模块，相似度计模块，匹配算法模块；所述数据预处理模块，用于对图像信息进行预处理；所述特征提取模块，用于提取图像信息特征；所述相似度计模块，用于根据所选定的相似度量方法，得出图像信息之间的相似度；所述匹配算法模块，用于对图像信息相关联样本进行匹配生成最终结果；所述虚拟信息匹配模块将图像匹配信息传输至数据预处理模块，该数据预处理模块通过特征提取模块控制该相似度计模块，该相似度计模块控制该匹配算法模块。
5.如权利要求4所述的一种实现ar拍照打印系统，其特征在于，所述相似度计模...
【专利技术属性】
技术研发人员：丘苑彬，
申请(专利权)人：深圳市彬彬优礼科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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