專利名稱：農產品虛擬互動展示系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實技術領域，具體涉及一種基于增強現(xiàn)實技術的農產品虛擬互動展示系統(tǒng)及方法。
背景技術：
目前，大多數(shù)農產品互動展示系統(tǒng)主要是利用圖形以及圖像技術將農產品的外觀形態(tài)、生產過程和用途等信息制作成可在計算機、平板電腦等終端播放的數(shù)碼圖像、視頻或者動畫，并存儲在播放終端供用戶現(xiàn)場點播，或者通過互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡等途徑供用戶遠程播放。信息技術的廣泛應用極大地拓寬了傳統(tǒng)通過紙質宣傳材料和現(xiàn)場實物演示等方式進行的農產品展示手段，提高了農產品的展示效果和效率，具有積極的現(xiàn)實意義。雖然信息技術的應用給農產品的展示推介帶來了極大的便利，但用戶在接收農產品信息時仍然存在過于被動，可互動性差的問題。特別是在農產品展覽會、博覽會以及科普教育基地等室內應用場合，現(xiàn)有的農產品相關信息的展示方式缺乏吸引用戶進行主動交互的方式，不利用農產品的推廣。近年來，隨著虛擬現(xiàn)實(VR, Virtual Reality)特別是增強現(xiàn)實技術(AR,Augmented Reality)的快速發(fā)展,給農產品的展示宣傳帶來了一種更具有現(xiàn)場互動樂趣的方法。AR技術將計算機生成的虛擬物體、場景或者其他信息實時地疊加并顯示到真實場景中，進行虛實結合，使用戶能夠看到比真實世界更多的東西。通過增強現(xiàn)實技術，可以將果實內部的細節(jié)特征以及不同營養(yǎng)元素在人體內部的吸收利用情況通過三維動畫直觀形象地疊加在果實的圖像信息上，從而在用戶觀看果實的圖像信息時，同時獲得更多以及更加直觀形象的輔助信息。目前國際上利用增強現(xiàn)實技術進行產品展示的應用方案主要包括兩種一種是使用頭盔式顯示器作為顯示終端，一種是使用液晶顯示器作為顯示終端。前者在頭盔顯示器上集成了攝像頭和小型顯示器等裝置，通過攝像頭拍攝現(xiàn)實圖像，并與虛擬物體或場景進行整合后顯示在顯示器上，用戶通過頭戴頭盔利用該系統(tǒng)；但這種方案中，用戶需要裝戴頭盔才能進行交互，操作繁瑣，用戶交互不夠友好，且只有用戶一個人可以看到展示內容，因此只適合在一些特定場合應用。而在使用液晶顯示器作為顯示終端的技術方案中，主要是利用攝像頭跟蹤獲取用戶的展示對象和交互動作視頻圖像，并將視頻圖像發(fā)送到計算機上進行識別，然后在液晶顯示器上顯示融合實時捕獲用戶交互動作和虛擬物體或虛擬場景的合成信息。綜上所述，一種新的實用的農產品虛擬互動展示系統(tǒng)及方法是亟待提供的。

發(fā)明內容
(一)要解決的技術問題本發(fā)明的目的在于提供一種基于虛擬現(xiàn)實技術的農產品虛擬互動展示系統(tǒng)及方法，用以滿足特色農產品的介紹宣傳、推銷以及科普教育等應用需求，提高農產品現(xiàn)場展示的趣味性和感染力。(二)技術方案本發(fā)明技術方案如下一種農產品虛擬互動展示系統(tǒng)，包括交互模塊、采集模塊、識別模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、繪制模塊以及顯示終端；所述交互模塊，供參觀者選擇農產品種類及展示內容類型；所述采集模塊，采集所述交互模塊的選擇信息并發(fā)送至識別模塊；所述識別模塊，識別所述選擇信息并反饋至繪制模塊；所述數(shù)據(jù)庫模塊，存儲所有農產品所有類型的展示內容；所述繪制模塊，根據(jù)所述識別模塊反饋的信息從所述數(shù)據(jù)庫模塊選擇展示內容展示在所述顯示終端。優(yōu)選的，所述交互模塊包括標定板以及若干張農產品卡片；所述標定板被分割為多個區(qū)域，每個區(qū)域對應一種展示內容類型；每張所述農產品卡片對應一種農產品；將一張所述農產品卡片置于標定板某個區(qū)域，表示選擇農產品種類及展示內容類型。優(yōu)選的，所述標定板被分割為四個區(qū)域，分別對應農產品數(shù)碼圖像、三維模型、產地環(huán)境視頻以及營養(yǎng)價值動畫。優(yōu)選的，所述農產品卡片表面具有其對應的農產品直觀圖像以及標記圖案。優(yōu)選的，所述采集模塊包括視頻攝像機。優(yōu)選的，所述識別模塊、數(shù)據(jù)庫模塊以及繪制模塊均集成于計算機中。優(yōu)選的，所述顯示終端包括液晶顯示器。本發(fā)明還提供看一種結合上述系統(tǒng)的農產品虛擬互動展示方法一種農產品虛擬互動展示方法，包括步驟S1.將所述標定板上各區(qū)域的二維坐標以及每張所述農產品卡片上的標記圖案存儲于所述識別模塊；S2.所述采集模塊將跟蹤采集到的農產品卡片信息以及該農產品卡片在標定板的位置信息發(fā)送至所述識別模塊；S3.所述識別模塊對比所述采集模塊發(fā)送的信息以及所述步驟SI中存儲的數(shù)據(jù)，得到參觀者選擇的農產品種類及展示內容類型；S4.所述繪制模塊根據(jù)所述步驟S3中識別結果從所述數(shù)據(jù)庫模塊選擇展示內容展示在所述顯示終端。(三)有益效果本發(fā)明通過交互模塊，供參觀者選擇農產品種類及展示內容類型，通過采集模塊，采集交互模塊的選擇信息，通過識別模塊，識別所述選擇信息，通過繪制模塊，根據(jù)識別模塊反饋的識別結果從數(shù)據(jù)庫模塊選擇展示內容展示在顯示終端；本發(fā)明可以滿足特色農產品的介紹宣傳、推銷以及科普教育等應用需求，提高農產品現(xiàn)場展示的趣味性和感染力；同時本發(fā)明具有簡單實用以及可靈活擴充展示內容的特點。


圖1是本發(fā)明的一種農產品虛擬互動展示系統(tǒng)模塊示意圖；圖2是本發(fā)明的一種農產品虛擬互動展示方法流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對發(fā)明的具體實施方式
做進一步描述。以下實施例僅用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例一如圖1所示的一種農產品虛擬互動展示系統(tǒng)，主要包括交互模塊、采集模塊、識別模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、繪制模塊以及顯示終端等；所述交互模塊，供參觀者選擇農產品種類及展示內容類型；所述采集模塊，采集所述交互模塊的選擇信息并發(fā)送至識別模塊；本實施例中，采集模塊主要包括視頻攝像機，視頻攝像機跟蹤拍攝交互模塊的選擇圖像，并發(fā)送至識別模塊；所述識別模塊，識別所述選擇信息并反饋至繪制模塊；所述數(shù)據(jù)庫模塊，存儲所有農產品所有類型的展示內容的數(shù)字媒體文件；所述繪制模塊，根據(jù)所述識別模塊反饋的信息從所述數(shù)據(jù)庫模塊選擇展示內容展示在所述顯示終端；上述識別模塊、數(shù)據(jù)庫模塊以及繪制模塊均集成于計算機中，方便協(xié)同操作；所述顯示終端，用于展示各種類型的農產品信息；本實施中，顯示終端主要包括液晶顯示器，可以供多人共同參觀體驗。其中，所述交互模塊包括標定板以及若干張農產品卡片；所述標定板被分割為多個區(qū)域，每個區(qū)域對應一種展示內容類型；每張所述農產品卡片對應一種農產品；將一張所述農產品卡片置于標定板某個區(qū)域，表示選擇農產品種類及展示內容類型；例如，所述標定板被分割為四個區(qū)域，分別對應農產品數(shù)碼圖像、三維模型、產地環(huán)境視頻以及營養(yǎng)價值動畫，每個區(qū)域均標記有相應的文字說明，方便參觀者的理解；所述農產品卡片表面具有與其對應的農產品直觀圖像以及標記圖案，每種農產品的標記圖案均不相同，標記圖案優(yōu)選為簡單的圖案，例如可以為三角形、圓點、五角星以及其他幾何圖案等。實際操作中，標定板正面朝上固定在視頻攝像頭的正下方，兩者之間的距離由視頻攝像頭的分辨率和標定板的大小確定，使視頻攝像頭拍攝到的圖像剛好完全包含標定板的正面；通過視頻攝像頭獲取農產品卡片的信息及農產品卡片在標定板上的位置，并轉化成程序可識別的數(shù)據(jù)格式，識別模塊用來從視頻攝像頭中拍攝的數(shù)碼照片中識別農產品卡片在標定板上的位置以及農產品卡片上的標記圖案，通過位置信息及標記圖案信息從數(shù)據(jù)庫模塊中選取對應農產品的數(shù)字內容，并通過繪制模塊輸出到液晶顯示屏進行顯示。實施例二—種結合上述系統(tǒng)實現(xiàn)的農產品虛擬互動展示方法，其流程圖如圖2中所示，主要包括以下步驟S1.利用視頻攝像頭拍攝標定板的正面圖像，從所拍攝的數(shù)碼圖像中分別計算圖像中四個分割區(qū)域的最大外接四邊形四個頂點的二維坐標，并將每個區(qū)域的最大外接四邊形四個頂點的二維坐標保存到計算機的識別模塊中；同時，將所有農產品卡片上的標記圖案掃描成數(shù)字圖像，并保存到計算機的識別模塊中，同時記錄每個標記圖案對應的農產品名稱。S2.所述采集模塊即視頻攝像頭將跟蹤拍攝到的農產品卡片信息以及該農產品卡片在標定板的位置圖像發(fā)送至所述識別模塊。S3.所述識別模塊對比所述采集模塊發(fā)送的圖像以及所述步驟SI中預先存儲的農產品卡片信息和標定板各區(qū)域對應的內容類型信息等數(shù)據(jù)，得到參觀者選擇的農產品種類及展示內容類型。S4.預先在數(shù)據(jù)庫模塊中分類存儲制作好的農產品的數(shù)字媒體展示內容包括根據(jù)標定板上四個區(qū)域對應的展示內容制作的每張農產品卡片對應的特色農產品的數(shù)字媒體文件，包括數(shù)碼圖像、三維模型、產地環(huán)境視頻和營養(yǎng)價值動畫等；所述繪制模塊根據(jù)所述步驟S3中識別結果從所述數(shù)據(jù)庫模塊選擇展示內容輸出在所述顯示終端進行展示。本發(fā)明的農產品虛擬互動展示系統(tǒng)及方法具有以下優(yōu)點1、將增強現(xiàn)實技術應用于特色農產品的展示宣傳中，極大地拓展了傳統(tǒng)通過紙質材料、二維圖像、視頻等單一形式的產品展示方式，提高了公眾進行產品信息獲取的主動性和趣味性。2、針對農產品的特點，將用戶關心的農產品幾種主要相關信息(外觀形態(tài)、產地環(huán)境和營養(yǎng)價值等)制作成可選擇播放的數(shù)字媒體內容，并將用戶的選擇方式通過簡單明了的特制圖形印制在標定板上，用戶選取感興趣的農產品的卡片并移動到標定板上不同特制圖形的上方，即可從液晶顯示屏上看到動態(tài)播放的該農產品對應類型的數(shù)碼媒體文件。3、對農產品卡片的個數(shù)沒有限制，可自由添加；同時，標定板上特制圖形的數(shù)量也可根據(jù)具體的應用需求進行定制，具有良好的可擴充性。4、與已有的基于標記物識別的增強現(xiàn)實交互展示技術方案相比，本發(fā)明方案采用更簡單的標記圖案，避免了直接使用真實物體的數(shù)字圖像作為標記物，降低了從數(shù)碼圖像中識別農產品的難度，提高了識別率和速度以及計算機識別時的運算速度和準確性，同時具有很好的穩(wěn)定性。以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發(fā)明的保護范疇。
權利要求
1.一種農產品虛擬互動展示系統(tǒng)，其特征在于，包括交互模塊、采集模塊、識別模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、繪制模塊以及顯示終端； 所述交互模塊，供參觀者選擇農產品種類及展示內容類型； 所述采集模塊，采集所述交互模塊的選擇信息并發(fā)送至識別模塊； 所述識別模塊，識別所述選擇信息并反饋至繪制模塊； 所述數(shù)據(jù)庫模塊，存儲所有農產品所有類型的展示內容； 所述繪制模塊，根據(jù)所述識別模塊反饋的信息從所述數(shù)據(jù)庫模塊選擇展示內容展示在所述顯示終端。
2.根據(jù)權利要求1所述的農產品虛擬互動展示系統(tǒng)，其特征在于，所述交互模塊包括標定板以及若干張農產品卡片；所述標定板被分割為多個區(qū)域，每個區(qū)域對應一種展示內容類型；每張所述農產品卡片對應一種農產品；將一張所述農產品卡片置于標定板某個區(qū)域，表示選擇農產品種類及展示內容類型。
3.根據(jù)權利要求2所述的農產品虛擬互動展示系統(tǒng)，其特征在于，所述標定板被分割為四個區(qū)域，分別對應農產品數(shù)碼圖像、三維模型、產地環(huán)境視頻以及營養(yǎng)價值動畫。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的農產品虛擬互動展示系統(tǒng)，其特征在于，所述農產品卡片表面具有其對應的農產品直觀圖像以及標記圖案。
5.根據(jù)權利要求1-3任意一項所述的農產品虛擬互動展示系統(tǒng)，其特征在于，所述采集模塊包括視頻攝像機。
6.根據(jù)權利要求1-3任意一項所述的農產品虛擬互動展示系統(tǒng)，其特征在于，所述識別模塊、數(shù)據(jù)庫模塊以及繪制模塊均集成于計算機中。
7.根據(jù)權利要求1-3任意一項所述的農產品虛擬互動展示系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示終端包括液晶顯示器。
8.根據(jù)權利要求1-7任意一項所述系統(tǒng)的農產品虛擬互動展示方法，其特征在于，包括步驟: S1.將所述標定板上各區(qū)域的二維坐標以及每張所述農產品卡片上的標記圖案存儲于所述識別模塊； S2.所述采集模塊將跟蹤采集到的農產品卡片信息以及該農產品卡片在標定板的位置信息發(fā)送至所述識別模塊； S3.所 述識別模塊對比所述采集模塊發(fā)送的信息以及所述步驟SI中存儲的數(shù)據(jù)，得到參觀者選擇的農產品種類及展示內容類型； S4.所述繪制模塊根據(jù)所述步驟S3中識別結果從所述數(shù)據(jù)庫模塊選擇展示內容展示在所述顯示終端。
全文摘要
本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實技術領域，具體涉及一種基于增強現(xiàn)實技術的農產品虛擬互動展示系統(tǒng)及方法。本發(fā)明通過交互模塊，供參觀者選擇農產品種類及展示內容類型，通過采集模塊，采集交互模塊的選擇信息，通過識別模塊，識別所述選擇信息，通過繪制模塊，根據(jù)識別模塊反饋的識別結果從數(shù)據(jù)庫模塊選擇展示內容展示在顯示終端；本發(fā)明可以滿足特色農產品的介紹宣傳、推銷以及科普教育等應用需求，提高農產品現(xiàn)場展示的趣味性和感染力；同時本發(fā)明具有簡單實用以及可靈活擴充展示內容的特點。
文檔編號G09F19/00GK103077668SQ20131000310
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月5日 優(yōu)先權日2013年1月5日
發(fā)明者郭新宇, 陸聲鏈, 吳升, 溫維亮, 肖伯祥 申請人:北京農業(yè)信息技術研究中心