本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實(shí)，具體是涉及一種虛擬現(xiàn)實(shí)的三維空間數(shù)據(jù)修正方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)世界的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)?；谔摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)，能夠在制造業(yè)、醫(yī)學(xué)界、娛樂領(lǐng)域等各個(gè)領(lǐng)域中，在視覺、聽覺、觸覺以及與虛擬對(duì)象交互等方面得到和現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景越來越相似的體驗(yàn)，進(jìn)而完成諸多在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中無法完成的任務(wù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，需要基于虛擬場(chǎng)景的構(gòu)建，因此，一個(gè)完善的、全面的虛擬場(chǎng)景的構(gòu)建結(jié)果，是保證虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)的基礎(chǔ)，并且，虛擬場(chǎng)景構(gòu)建的效果，也能夠提升虛擬場(chǎng)景中虛擬進(jìn)行的任務(wù)的真實(shí)性。

2、目前對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)還存在著無法全面、完整、高度還原的體現(xiàn)出現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，無法對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的三維空間進(jìn)行準(zhǔn)確分析，無法對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像與三維空間的圖像疊加狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，無法對(duì)圖像疊加過程中的異常定位進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，容易造成虛擬場(chǎng)景的失真，無法根據(jù)異常定位，對(duì)三維空間進(jìn)行修正的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，提供一種虛擬現(xiàn)實(shí)的三維空間數(shù)據(jù)修正方法及系統(tǒng)，本技術(shù)方案解決了上述背景技術(shù)中提出的無法全面、完整、高度還原的體現(xiàn)出現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，無法對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的三維空間進(jìn)行準(zhǔn)確分析，無法對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像與三維空間的圖像疊加狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，無法對(duì)圖像疊加過程中的異常定位進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，容易造成虛擬場(chǎng)景的失真，無法根據(jù)異常定位，對(duì)三維空間進(jìn)行修正的問題。

2、為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種虛擬現(xiàn)實(shí)的三維空間數(shù)據(jù)修正方法，包括：

4、獲取基礎(chǔ)三維空間信息和攝像鏡頭信息，所述基礎(chǔ)三維空間信息包括空間基礎(chǔ)錨點(diǎn)，所述攝像鏡頭信息表示對(duì)三維空間進(jìn)行取景生成虛擬顯示圖像的鏡頭位置信息；

5、對(duì)空間基礎(chǔ)錨點(diǎn)進(jìn)行劃分，獲取空間核心錨點(diǎn)信息和空間邊界錨點(diǎn)信息；

6、采集現(xiàn)實(shí)圖像信息，所述現(xiàn)實(shí)圖像信息表示用于對(duì)三維空間進(jìn)行圖像疊加形成虛擬場(chǎng)景的現(xiàn)實(shí)圖像；

7、根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像信息，獲取現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)圖像空間錨點(diǎn)；

8、以現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)圖像空間錨點(diǎn)為基準(zhǔn)，基于空間邊界錨點(diǎn)信息，獲取預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)，所述預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)為每個(gè)現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)在三維空間的預(yù)測(cè)位置，且預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)與現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)相互對(duì)應(yīng)；

9、將現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，獲取正常定位標(biāo)識(shí)信息和異常定位標(biāo)識(shí)信息；

10、根據(jù)異常定位標(biāo)識(shí)信息，判斷是否需要對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像進(jìn)行重新采集，若是，則基于異常定位標(biāo)識(shí)位置信息，對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像進(jìn)行重新采集，若否，則根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像信息，對(duì)三維空間進(jìn)行圖像疊加形成虛擬場(chǎng)景。

11、優(yōu)選的，所述對(duì)空間基礎(chǔ)錨點(diǎn)進(jìn)行劃分，獲取空間核心錨點(diǎn)信息和空間邊界錨點(diǎn)信息，具體包括：

12、根據(jù)攝像鏡頭信息，獲取鏡頭移動(dòng)軌跡信息；

13、基于鏡頭移動(dòng)軌跡信息，獲取空間基礎(chǔ)錨點(diǎn)與鏡頭的最近距離和最遠(yuǎn)距離；

14、以空間基礎(chǔ)錨點(diǎn)與鏡頭的最遠(yuǎn)距離和最近距離的平方差作為虛擬圖像影響特征系數(shù)；

15、將虛擬圖像影響特征系數(shù)最小的空間基礎(chǔ)錨點(diǎn)作為空間核心錨點(diǎn)；

16、基于三維空間坐標(biāo)系，對(duì)鏡頭移動(dòng)軌跡進(jìn)行分析，獲取移動(dòng)軌跡極點(diǎn)信息，所述移動(dòng)軌跡極點(diǎn)信息為鏡頭移動(dòng)軌跡在三維空間坐標(biāo)軸上的極值點(diǎn)信息；

17、選取與移動(dòng)軌跡極點(diǎn)距離最近的空間基礎(chǔ)錨點(diǎn)作為空間邊界錨點(diǎn)。

18、優(yōu)選的，所述以現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)圖像空間錨點(diǎn)為基準(zhǔn)，基于空間邊界錨點(diǎn)信息，獲取預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)，具體包括：

19、根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像信息，獲取現(xiàn)實(shí)圖像空間中心信息；

20、根據(jù)空間核心錨點(diǎn)和空間邊界錨點(diǎn)，獲取空間向量信息，所述空間向量信息為以空間核心錨點(diǎn)為起始點(diǎn)，以每個(gè)空間邊界錨點(diǎn)為終點(diǎn)的方向向量；

21、將現(xiàn)實(shí)圖像空間中心與空間核心錨點(diǎn)進(jìn)行對(duì)應(yīng)，以空間向量為基準(zhǔn)，對(duì)空間向量進(jìn)行比例放大，直至空間向量達(dá)到現(xiàn)實(shí)圖像空間邊界，獲取現(xiàn)實(shí)圖像空間向量信息；

22、以現(xiàn)實(shí)圖像空間向量的終點(diǎn)，作為現(xiàn)實(shí)圖像空間錨點(diǎn)；

23、根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)圖像空間錨點(diǎn)的位置關(guān)系，以空間邊界錨點(diǎn)為基準(zhǔn)，獲取預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)，所述預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)用于預(yù)測(cè)對(duì)三維空間進(jìn)行現(xiàn)實(shí)圖像疊加后的每個(gè)現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)的空間位置。

24、優(yōu)選的，所述將現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，獲取正常定位標(biāo)識(shí)信息和異常定位標(biāo)識(shí)信息，具體包括：

25、根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)，選取其中兩個(gè)現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)作為圖像定位特征點(diǎn)；

26、將與圖像定位特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)作為空間定位特征點(diǎn)；

27、根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)和圖像定位特征點(diǎn)的位置關(guān)系，獲取現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)位置關(guān)聯(lián)信息；

28、將圖像定位特征點(diǎn)和空間定位特征點(diǎn)進(jìn)行重合，以空間定位特征點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)位置關(guān)聯(lián)信息，獲取現(xiàn)實(shí)圖像空間位置信息，所述現(xiàn)實(shí)圖像空間位置信息表示圖像疊加時(shí)，現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)在三維空間中的具體位置；

29、根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像空間位置信息和預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)，獲取圖像位置差異信息，所述圖像位置差異信息為現(xiàn)實(shí)圖像空間位置信息與對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)的距離；

30、基于虛擬場(chǎng)景制作需求，獲取圖像位置差異距離閾值；

31、根據(jù)圖像位置差異信息和圖像位置差異距離閾值，判斷預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)是否異常，若圖像位置差異信息超出圖像位置差異距離閾值，則該預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)為正常定位標(biāo)識(shí)，若圖像位置差異信息未超出圖像位置差異距離閾值，則該預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)為異常定位標(biāo)識(shí)。

32、優(yōu)選的，所述根據(jù)異常定位標(biāo)識(shí)信息，判斷是否需要對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像進(jìn)行重新采集，具體包括：

33、根據(jù)異常定位標(biāo)識(shí)信息和預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)，獲取定位異常系數(shù)，所述定位異常系數(shù)為異常定位標(biāo)識(shí)數(shù)與預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)總數(shù)的比值；

34、基于虛擬場(chǎng)景制作需求，獲取定位異常系數(shù)閾值；

35、根據(jù)定位異常系數(shù)，判斷是否需要對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像進(jìn)行重新采集；

36、其中，若定位異常系數(shù)超出定位異常系數(shù)閾值，則需要對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像進(jìn)行重新采集，基于異常定位標(biāo)識(shí)位置信息，對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像采集位置進(jìn)行調(diào)整，并對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像進(jìn)行重新采集；

37、若定位異常系數(shù)未超出定位異常系數(shù)閾值，則無需對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像進(jìn)行重新采集，根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像信息，對(duì)三維空間進(jìn)行圖像疊加形成虛擬場(chǎng)景。

38、優(yōu)選的，所述根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像信息，對(duì)三維空間進(jìn)行圖像疊加形成虛擬場(chǎng)景，具體包括：

39、根據(jù)異常定位標(biāo)識(shí)信息，獲取現(xiàn)實(shí)圖像修正特征點(diǎn)，所述現(xiàn)實(shí)圖像修正特征點(diǎn)為與異常定位標(biāo)識(shí)相對(duì)應(yīng)的現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)；

40、獲取修正特征點(diǎn)距離信息，所述修正特征點(diǎn)距離信息為現(xiàn)實(shí)圖像修正特征點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)的距離；

41、按照從大到小的順序，對(duì)修正特征點(diǎn)距離進(jìn)行排序，獲取修正特征點(diǎn)距離排序信息；

42、基于修正特征點(diǎn)距離排序信息，選取前兩個(gè)現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)分別為第一修正影響特征點(diǎn)和第二修正影響特征點(diǎn)；

43、獲取圖像定位特征點(diǎn)和空間定位特征點(diǎn)；

44、根據(jù)第一修正影響特征點(diǎn)、第二修正影響特征點(diǎn)、圖像定位特征點(diǎn)、空間定位特征點(diǎn)、空間核心錨點(diǎn)信息和空間邊界錨點(diǎn)信息，獲取距離修正系數(shù)；

45、通過距離修正系數(shù)，對(duì)第一修正影響特征點(diǎn)、第二修正影響特征點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)圖像修正特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)整；

46、將第一修正影響特征點(diǎn)、第二修正影響特征點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)圖像修正特征點(diǎn)直接與調(diào)整后對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)進(jìn)行重合，完成圖像疊加，獲取虛擬場(chǎng)景信息；

47、其中，距離修正系數(shù)的計(jì)算公式為：

48、

49、式中，q為距離修正系數(shù)，為第一修正影響特征點(diǎn)對(duì)第二修正影響特征點(diǎn)的位置影響系數(shù)，為第二修正影響特征點(diǎn)對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像修正特征點(diǎn)的位置影響系數(shù)，s1為第一修正影響特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)的移動(dòng)距離，s2為第二修正影響特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)的移動(dòng)距離，s3為現(xiàn)實(shí)圖像修正特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)的移動(dòng)距離，σ0為空間核心錨點(diǎn)的虛擬圖像影響特征系數(shù)，σi為第i個(gè)空間邊界錨點(diǎn)的虛擬圖像影響特征系數(shù)。

50、進(jìn)一步的，提出一種虛擬現(xiàn)實(shí)的三維空間數(shù)據(jù)修正系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)如上述的數(shù)據(jù)修正方法，包括：

51、主控制模塊，所述主控制模塊用于根據(jù)圖像位置差異信息和圖像位置差異距離閾值，判斷預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)是否異常，根據(jù)定位異常系數(shù)，判斷是否需要對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像進(jìn)行重新采集，基于異常定位標(biāo)識(shí)位置信息，對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像采集位置進(jìn)行調(diào)整，并對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像進(jìn)行重新采集，根據(jù)第一修正影響特征點(diǎn)、第二修正影響特征點(diǎn)、圖像定位特征點(diǎn)、空間定位特征點(diǎn)、空間核心錨點(diǎn)信息和空間邊界錨點(diǎn)信息，獲取距離修正系數(shù)，將第一修正影響特征點(diǎn)、第二修正影響特征點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)圖像修正特征點(diǎn)直接與調(diào)整后對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)進(jìn)行重合，完成圖像疊加；

52、信息獲取模塊，所述信息獲取模塊用于獲取基礎(chǔ)三維空間信息、攝像鏡頭信息和空間基礎(chǔ)錨點(diǎn)，對(duì)空間基礎(chǔ)錨點(diǎn)進(jìn)行劃分，獲取空間核心錨點(diǎn)信息和空間邊界錨點(diǎn)信息，采集現(xiàn)實(shí)圖像信息，根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像信息，獲取現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)圖像空間錨點(diǎn)；

53、圖像預(yù)設(shè)模塊，所述圖像預(yù)設(shè)模塊用于根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)圖像空間錨點(diǎn)的位置關(guān)系，以空間邊界錨點(diǎn)為基準(zhǔn)，獲取預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)，將圖像定位特征點(diǎn)和空間定位特征點(diǎn)進(jìn)行重合，以空間定位特征點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)位置關(guān)聯(lián)信息，獲取現(xiàn)實(shí)圖像空間位置信息，根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像空間位置信息和預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)，獲取圖像位置差異信息；

54、顯示模塊，所述顯示模塊與主控制模塊交互，用于顯示現(xiàn)實(shí)圖像信息、基礎(chǔ)三維空間信息和虛擬場(chǎng)景信息。

55、可選的，所述主控制模塊，具體包括：

56、控制單元，所述控制單元用于基于異常定位標(biāo)識(shí)位置信息，對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像采集位置進(jìn)行調(diào)整，并對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像進(jìn)行重新采集，根據(jù)第一修正影響特征點(diǎn)、第二修正影響特征點(diǎn)、圖像定位特征點(diǎn)、空間定位特征點(diǎn)、空間核心錨點(diǎn)信息和空間邊界錨點(diǎn)信息，獲取距離修正系數(shù)，將第一修正影響特征點(diǎn)、第二修正影響特征點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)圖像修正特征點(diǎn)直接與調(diào)整后對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)進(jìn)行重合，完成圖像疊加；

57、信息接收單元，所述信息接收單元與信息獲取模塊和圖像預(yù)設(shè)模塊交互，用于接收數(shù)據(jù)并傳輸至判斷單元；

58、判斷單元，所述判斷單元用于根據(jù)圖像位置差異信息和圖像位置差異距離閾值，判斷預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)是否異常，根據(jù)定位異常系數(shù)，判斷是否需要對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像進(jìn)行重新采集。

59、可選的，所述信息獲取模塊，具體包括：

60、第一獲取單元，所述第一獲取單元用于獲取基礎(chǔ)三維空間信息、攝像鏡頭信息和空間基礎(chǔ)錨點(diǎn)，對(duì)空間基礎(chǔ)錨點(diǎn)進(jìn)行劃分，獲取空間核心錨點(diǎn)信息和空間邊界錨點(diǎn)信息；

61、第二獲取單元，所述第二獲取單元用于采集現(xiàn)實(shí)圖像信息，根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像信息，獲取現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)圖像空間錨點(diǎn)。

62、可選的，所述圖像預(yù)設(shè)模塊，具體包括：

63、預(yù)設(shè)圖像單元，所述預(yù)設(shè)圖像單元用于根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)圖像空間錨點(diǎn)的位置關(guān)系，以空間邊界錨點(diǎn)為基準(zhǔn)，獲取預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)；

64、圖像定位評(píng)估單元，所述圖像定位評(píng)估單元用于將圖像定位特征點(diǎn)和空間定位特征點(diǎn)進(jìn)行重合，以空間定位特征點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像特征點(diǎn)位置關(guān)聯(lián)信息，獲取現(xiàn)實(shí)圖像空間位置信息，根據(jù)現(xiàn)實(shí)圖像空間位置信息和預(yù)設(shè)圖像特征點(diǎn)，獲取圖像位置差異信息。

65、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

66、本發(fā)明提出一種虛擬現(xiàn)實(shí)的三維空間數(shù)據(jù)修正方法及系統(tǒng)，通過對(duì)基礎(chǔ)空間錨點(diǎn)進(jìn)行劃分，提高了虛擬場(chǎng)景構(gòu)建效率，通過對(duì)現(xiàn)實(shí)圖像在三維空間的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)，便于對(duì)圖像疊加的準(zhǔn)確性進(jìn)行評(píng)估，通過將現(xiàn)實(shí)圖像在三維空間的實(shí)際位置與預(yù)測(cè)位置進(jìn)行比對(duì)，判斷現(xiàn)實(shí)圖像是否符合虛擬場(chǎng)景需求，通過對(duì)異常圖像特征點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，減少了定位偏差，提高了用戶對(duì)虛擬環(huán)境的信任程度和沉浸感，為用戶提供更加豐富和真實(shí)的體驗(yàn)。