【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像处理，具体涉及一种用于儿童玩具的ar互动式方法。
技术介绍
1、随着科技的发展，生活水平的提高，ar技术为儿童带来了更加沉浸和参与的体验，可以促进他们的创造力、想象力和学习能力的发展，目前ar互动在儿童玩具领域的应有越来越广泛。
2、而ar互动首先需要通过用户移动终端识别实体玩具来将虚拟元素与玩具结合起来，这就需要将图像中实体玩具各个模块都分割出来，一般通过边缘检测对玩具各个模块进行提取，但是传统的通过canny边缘检测算子直接对各个玩具边缘进行提取的过程中，由于外界光照环境的不确定性，使得边缘检测的结果出现误差，导致对实体玩具各个模块的识别结果不够准确，因此本专利技术提出了一种准确识别玩具边缘的方法，用于儿童玩具的ar互动。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种用于儿童玩具的ar互动式方法，以解决现有的问题：由于外界光照环境的不确定性，使得边缘检测的结果出现误差，导致对实体玩具各个模块的识别结果不够准确。
2、本专利技术的一种用于儿童玩具的ar互动式方法采用如下技术方案：
3、包括以下步骤：
4、获取玩具表面图像的灰度图像；
5、根据灰度图像获取灰度图像中像素点的梯度值与梯度方向；根据灰度图像中像素点的梯度值获取灰度图像中强边缘像素点与弱边缘像素点；
6、根据强边缘像素点获取强边缘段并计算强边缘段的真实程度；
7、根据弱边缘像素点获取每个弱边缘像素点的周围像素点变化程度；根据弱边
8、根据弱边缘段的重要性对弱边缘段上的弱边缘像素点的梯度值进行增强得到弱边缘像素点增强后的梯度值；根据弱边缘像素点增强后的梯度值获取新的强边缘像素点；将所有新的强边缘像素点与强边缘像素点记为目标像素点；根据目标像素点获取玩具边缘；根据玩具边缘识别玩具。
9、优选的，所述获取玩具表面图像的灰度图像，包括的具体方法为：
10、通过用户移动端内置的摄像机，采集玩具表面图像，对玩具表面图像进行灰度化处理，得到玩具表面灰度图像；然后对玩具表面灰度图像进行高斯滤波去噪处理，得到经过去噪处理后的玩具表面灰度图像，记为灰度图像。
11、优选的，所述根据灰度图像获取灰度图像中像素点的梯度值与梯度方向；根据灰度图像中像素点的梯度值获取灰度图像中强边缘像素点与弱边缘像素点，包括的具体方法为：
12、对灰度图像使用canny边缘检测算子，获取灰度图像中每个像素点的梯度值与梯度方向；然后预设两个梯度值阈值分别为、；将灰度图像中梯度值大于等于小于的像素点记为弱边缘像素点；将灰度图像中梯度值大于等于的像素点记为强边缘像素点，其中。
13、优选的，所述根据强边缘像素点获取强边缘段并计算强边缘段的真实程度，包括的具体方法为：
14、将灰度图像中相连通的强边缘像素点所组成的边缘线记为强边缘段，得到若干强边缘段；对于第个强边缘段，将第个强边缘段上所有强边缘像素点灰度值的方差，乘以第个强边缘段上所有强边缘像素点梯度方向的方差，再乘以第个强边缘段上所有强边缘像素点斜率的方差，得到的结果记为第一乘积，根据第一乘积得到第个强边缘段的真实程度。
15、优选的，所述根据弱边缘像素点获取每个弱边缘像素点的周围像素点变化程度；根据弱边缘像素点获取弱边缘段，根据弱边缘段上所有的弱边缘像素点变化程度获取弱边缘段的周围像素点变化程度，包括的具体方法为：
16、以每个弱边缘像素点为中心构建一个窗口，将窗口内除中心像素点外的所有像素点作为窗口中心像素点周围的像素点；通过每个窗口内像素点的灰度值，计算每个弱边缘像素点的周围像素点变化程度，其具体的计算公式为：
17、
18、式中，表示第个弱边缘像素点的周围像素点变化程度；表示在以第个弱边缘像素点为中心的窗口内，所有像素点灰度值的方差；表示在以第个弱边缘像素点为中心的窗口内，灰度值最大的像素点的灰度值；表示在以第个弱边缘像素点为中心的窗口内，灰度值最小的像素点的灰度值；表示线性归一化函数；
19、然后将灰度图像中相连通的弱边缘像素点所组成的边缘线记为弱边缘段，得到若干弱边缘段；以弱边缘段上所有像素点的周围像素点变化程度均值，作为弱边缘段的周围像素点变化程度。
20、优选的，所述计算弱边缘段与强边缘段之间延伸程度的相似性，包括的具体方法为：
21、对于第个强边缘段与第个边缘段弱边缘段，获取第个强边缘段上所有强边缘像素点的梯度方向的均值与第个弱边缘段上所有弱边缘像素点的梯度方向的均值之间的第一差异，根据所述第一差异得到第个强边缘段与第个边缘段弱边缘段之间延伸程度的相似性。
22、优选的，所述获取弱边缘段的重要性，包括的具体计算公式为：
23、
24、式中，表示第个弱边缘段的重要性；表示第个弱边缘段上所有弱边缘像素点斜率的方差；表示第个弱边缘段的真实程度；表示第个弱边缘段上所有弱边缘像素点梯度值的方差；表示弱边缘段的周围像素点变化程度；表示线性归一化函数。
25、优选的，所述根据弱边缘段的重要性对弱边缘段上的弱边缘像素点的梯度值进行增强得到弱边缘像素点增强后的梯度值，包括的具体计算公式为：
26、
27、式中，表示第个弱边缘段中的第个弱边缘像素点增强后的梯度值；表示第个弱边缘段中的第个弱边缘像素点的梯度值；表示第个弱边缘段的重要性。
28、优选的，所述根据弱边缘像素点增强后的梯度值获取新的强边缘像素点，包括的具体方法为：
29、通过预设的梯度值阈值，如果弱边缘像素点增强后的梯度值大于等于梯度值阈值，则将增强后的弱边缘像素点记为新的强边缘像素点；得到若干新的强边缘像素点。
30、优选的，所述根据目标像素点获取玩具边缘；根据玩具边缘识别玩具，包括的具体方法为：
31、将灰度图像中相连通的目标像素点所组成的边缘线记为目标像素段，得到若干目标像素段；再预设一个真实程度阈值，将真实程度大于等于的目标像素段记为玩具边缘像素段；
32、将所有的玩具边缘像素段作为玩具边缘；将玩具边缘与ar设备中预先保存的玩具边缘进行结构相似性指数计算，得到玩具边缘与ar设备中预先保存的玩具边缘之间的结构相似性指数；
33、最后预设一个相似阈值，若玩具边缘与ar设备中预先保存的图像之间的结构相似性指数大于等于，则玩具边缘显示在ar设备上。
34、本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于儿童玩具的AR互动式方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种用于儿童玩具的AR互动式方法，其特征在于，所述获取玩具表面图像的灰度图像，包括的具体方法为：
3.根据权利要求1所述一种用于儿童玩具的AR互动式方法，其特征在于，所述根据灰度图像获取灰度图像中像素点的梯度值与梯度方向；根据灰度图像中像素点的梯度值获取灰度图像中强边缘像素点与弱边缘像素点，包括的具体方法为：
4.根据权利要求1所述一种用于儿童玩具的AR互动式方法，其特征在于，所述根据强边缘像素点获取强边缘段并计算强边缘段的真实程度，包括的具体方法为：
5.根据权利要求1所述一种用于儿童玩具的AR互动式方法，其特征在于，所述根据弱边缘像素点获取每个弱边缘像素点的周围像素点变化程度；根据弱边缘像素点获取弱边缘段，根据弱边缘段上所有的弱边缘像素点变化程度获取弱边缘段的周围像素点变化程度，包括的具体方法为：
6.根据权利要求1所述一种用于儿童玩具的AR互动式方法，其特征在于，所述计算弱边缘段与强边缘段之间延伸程度的相似性，包括的具体方
7.根据权利要求1所述一种用于儿童玩具的AR互动式方法，其特征在于，所述获取弱边缘段的重要性，包括的具体计算公式为：
8.根据权利要求1所述一种用于儿童玩具的AR互动式方法，其特征在于，所述根据弱边缘段的重要性对弱边缘段上的弱边缘像素点的梯度值进行增强得到弱边缘像素点增强后的梯度值，包括的具体计算公式为：
9.根据权利要求1所述一种用于儿童玩具的AR互动式方法，其特征在于，所述根据弱边缘像素点增强后的梯度值获取新的强边缘像素点，包括的具体方法为：
10.根据权利要求4所述一种用于儿童玩具的AR互动式方法，其特征在于，所述根据目标像素点获取玩具边缘；根据玩具边缘识别玩具，包括的具体方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种用于儿童玩具的ar互动式方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种用于儿童玩具的ar互动式方法，其特征在于，所述获取玩具表面图像的灰度图像，包括的具体方法为：
3.根据权利要求1所述一种用于儿童玩具的ar互动式方法，其特征在于，所述根据灰度图像获取灰度图像中像素点的梯度值与梯度方向；根据灰度图像中像素点的梯度值获取灰度图像中强边缘像素点与弱边缘像素点，包括的具体方法为：
4.根据权利要求1所述一种用于儿童玩具的ar互动式方法，其特征在于，所述根据强边缘像素点获取强边缘段并计算强边缘段的真实程度，包括的具体方法为：
5.根据权利要求1所述一种用于儿童玩具的ar互动式方法，其特征在于，所述根据弱边缘像素点获取每个弱边缘像素点的周围像素点变化程度；根据弱边缘像素点获取弱边缘段，根据弱边缘段上所有的弱边缘像素点变化程度获取弱边缘段的周围像素...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶晨，周磊晶，邱懿锋，杨晟，余艾琳，刘一涵，王枫淯，林伟嘉，
申请(专利权)人：云和县金成木业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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