蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，日前，美國(guó)專利商標(biāo)局（U.S. Patent and Trademark Office）授予蘋果公司一項(xiàng)新專利：工業(yè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)攝像頭系統(tǒng)（industrial Augmented Reality camera system）。該系統(tǒng)與在真實(shí)環(huán)境中將數(shù)字信息投影到真實(shí)物體上的方法和系統(tǒng)有關(guān)。

（圖片來源：patentlyapple.com）

蘋果公司在該專利的背景中指出，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）系統(tǒng)可通過計(jì)算機(jī)生成的數(shù)字信息直接、直觀地增強(qiáng)真實(shí)環(huán)境。例如，這種數(shù)字信息是能夠增強(qiáng)真實(shí)環(huán)境中視覺印象的虛擬信息。典型應(yīng)用有基于投影儀的AR、投影AR或空間AR。

數(shù)字信息可以是任何類型的可視數(shù)據(jù)，如真實(shí)物體、文本、圖形、視頻或上述物體的組合。通過使用投影儀將計(jì)算機(jī)生成的數(shù)字信息投射至全部或部分真實(shí)環(huán)境中的真實(shí)物體表面，就可以直接增強(qiáng)真實(shí)環(huán)境。投影AR具有許多應(yīng)用場(chǎng)景，例如架構(gòu)設(shè)計(jì)的原型、汽車制造、新穎計(jì)算機(jī)用戶界面開發(fā)所需的普適計(jì)算以及信息顯示。但蘋果公司尚未宣布是否將在泰坦項(xiàng)目中使用該發(fā)明。在工業(yè)領(lǐng)域，投影AR也被稱為“投影或空間增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”。

為了實(shí)現(xiàn)投影式視覺數(shù)字信息與在真實(shí)環(huán)境中增強(qiáng)的真實(shí)物體對(duì)齊，就必須了解真實(shí)物體與投影儀之間的空間變換。為此，系統(tǒng)需要經(jīng)常執(zhí)行校準(zhǔn)程序，從而評(píng)估基于2D-2D、2D-3D或3D-3D對(duì)應(yīng)關(guān)系的空間轉(zhuǎn)換，這對(duì)于構(gòu)建投影AR系統(tǒng)來說非常具有挑戰(zhàn)性。而這樣的校準(zhǔn)過程通常需要使用攝像頭。

為計(jì)算投影儀和真實(shí)物體間的空間變換，業(yè)界已經(jīng)提出并開發(fā)出許多校準(zhǔn)方法。其中一種方法是通過使用攝像頭和投影儀在汽車儀表盤上顯示視覺數(shù)據(jù)。為實(shí)現(xiàn)一次校準(zhǔn)，攝像頭和投影儀應(yīng)該連接牢固。攝像頭獲得的視覺數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，可大概判斷投影儀汽車的外部特征（如相對(duì)空間位置和方向）。

攝像頭還可檢測(cè)出汽車上的標(biāo)記，從而評(píng)估攝像頭和汽車之間的空間變換，確定投影儀和汽車之間的空間變換。但該方法的問題在于必須預(yù)先測(cè)量標(biāo)記相對(duì)于汽車坐標(biāo)系的位置和方向。而商用投影AR系統(tǒng)Extend3D，可基于與投影儀牢固連接的攝像頭傳感器追蹤一組數(shù)據(jù)標(biāo)記。

真實(shí)環(huán)境中在真實(shí)物體上投影數(shù)字信息系統(tǒng)

蘋果公司的此次發(fā)明提供了一套在真實(shí)環(huán)境中將數(shù)字信息投影在真實(shí)物體上的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：可見光投影儀，可適用于在真實(shí)環(huán)境中將數(shù)字信息投影在真實(shí)物體或其部分上；攝像頭，可使用投影數(shù)字信息捕獲至少一個(gè)真實(shí)物體的圖像；深度傳感器，內(nèi)置于攝像頭中，可捕獲真真實(shí)物體或其部分的深度數(shù)據(jù)；處理部件，可用于基于一個(gè)以上圖像和深度數(shù)據(jù)計(jì)算可見光投影儀和真實(shí)物體間的空間轉(zhuǎn)換。

根據(jù)特定安裝方式，在優(yōu)選實(shí)施例中，該方法包含基于已知真實(shí)物體的3D模型評(píng)估RGB-D攝像頭系統(tǒng)和真實(shí)物體間的空間變換，計(jì)算投影儀的固有參數(shù)和投影儀和真實(shí)物體間的空間轉(zhuǎn)換（基于使用投影儀在真實(shí)物體或其部分的一個(gè)或多個(gè)表面上投影一個(gè)或多個(gè)視覺圖像），以及使用RGB-D攝像頭捕獲投影視覺圖案的深度圖。

下圖1A展示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的示例性系統(tǒng)設(shè)置，其中，RGB-D攝像頭系統(tǒng)與可見光投影儀連接不貼合；圖3展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)例的方法流程圖。

蘋果專利圖1A、3（圖片來源：patentlyapple.com）

下圖5展示了包括可見光投影儀和RGB-D攝像頭系統(tǒng)在內(nèi)的示例性手持設(shè)備，圖6展示了包括可見光投影儀和RGB-D攝像頭系統(tǒng)的示例性頭戴式設(shè)備。

蘋果專利圖5、6（圖片來源：patentlyapple.com）

下圖7展示了根據(jù)本發(fā)明的有利硬件設(shè)置。

蘋果專利圖7（圖片來源：patentlyapple.com）

專利聲明所列發(fā)明人中，一位是英特爾前職員、計(jì)算機(jī)視覺機(jī)器學(xué)習(xí)高級(jí)工程經(jīng)理Selim BenHimane；一位是高級(jí)機(jī)器學(xué)習(xí)經(jīng)理Daniel Kurz，在蘋果收購(gòu)虛擬現(xiàn)實(shí)初創(chuàng)公司Metaio時(shí)加入蘋果。該專利似乎最初來自Metaio。

返回第一電動(dòng)網(wǎng)首頁(yè) >