CN104992205A - Ar图书及基于ar图书的索引式增强现实***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种AR图书及基于AR图书的索引式增强现实***和方法，其***包括AR图书、增强现实输入笔、终端和显示模块，增强现实输入笔用于读取AR图书并解析对象携带的编码规则的OID编码得到特征信息，并将特征信息传输给终端；终端包括解密模块、数据工厂控制模块、查询模块、播放模块、网络数据控制模块、数据下载模块、网络数据接口和云平台；本发明采用OID编码，每个OID编码图形均是由许多细微而人眼难办的点依特定规则所组成，并对应到一组特定数值。与其他光学辨识码最大的不同特点是微小化的底码不仅具有保密与低视觉干扰的特性，更能隐藏在印刷品的彩色图案之下，保证了本发明的高识别率及快速响应机制。

Description

AR图书及基于AR图书的索引式增强现实***和方法

技术领域

本发明涉及AR图书及基于AR图书的索引式增强现实***和方法。

背景技术

目前常见的AR应用体验全部基于通过摄像头采集图像，通过相关图像识别算法解析，一一匹配相关特征达到建立图片与资源索引关系。并且建立图像特征库，需要提前提供样本，然后上传至提供图像识别的服务商服务器，由服务商反馈特征库，才能提供解析服务。

但是，现有的处理方式存在一下缺点：

1、识别率低，识别速度慢。由于图片采集过程中对应不同摄像头像素都不一样，伴随采集环境的多样性，大大降低识速度与识别率。从而影响相关应用实施的用户体验。

2、适用性差，配置繁琐，易用性差。由于以上技术配置特征库必须建立在第三方服务商的基础上，通过网络操作来配置服务商的特征库，建立该特征库对所提供的图片有很多限制和要求。使得建立数据模型的过程比较繁琐。

3、移植性、扩展性差。由于特征库必须依托第三方服务商，从而自助的想定制自助的一些AR用户体验，必须满足第三方的技术支持，如果第三方不做支持(包括功能及平台)，那么使用者将无法自己定义相关功能。

发明内容

为了解决现有的增强现实***存在背景技术中所出现的技术问题，本发明提AR图书及基于AR图书的索引式增强现实***和方法。

本发明的技术解决方案：

一种AR图书，包括图书本体，其特殊之处在于：所述图书本体的上印刷有用于标识图书内容的标志信息层，所述标志信息层由多个代表有不同内容的OID码组成。

上述标志信息层包括载体和附着在载体上的OID码，所述OID码分为功能码、页码和内容码。

一种基于AR图书的索引式增强现实***，包括AR图书、增强现实输入笔、终端和显示模块，

所述增强现实输入笔用于读取AR图书并解析对象携带的编码规则的OID编码得到特征信息，并将特征信息传输给终端；

所述终端包括解密模块、数据工厂控制模块、查询模块、播放模块、网络数据控制模块、数据下载模块、网络数据接口和云平台；

所述解密模块用于解密从增强现实输入笔传输的特征信号；

所述数据工厂控制模块包括内容提取模块、信息处理模块以及任务分发模块；所述内容提取模块用于提取特征信号中的数据头和数据地址；所述信息处理模块用于根据数据头、数据地址和编码规则，组织任务指令；所述任务分发模块用于根据任务指令进行对应的分发；

所述查询模块用于在接受到任务分发模块发送的查询任务指令时，去本地数据库查找对应的资源；

所述播放模块用于在接受到任务分发模块发送的播放任务指令时，进行资源播放；

所述网络数据控制模块在接受到任务分发模块发送的下载任务指令时，通过网络数据接口与云平台连接；

所述数据下载模块用于通过网络数据接口在云平台中下载对应资源包，将数据信息存储在本地数据库中，将文件信息存储在本地存储中。

所述显示模块用于将播放模块播放的资源进行显示。

上述终端还包括提示模块，所述提示模块用于在云平台未查找到对应资源包时发出提示。

上述终端还包括功能控制模块，所述功能控制模块用于根据任务分发模块发送的任务指令，对播放模块、数据下载模块进行操作。

上述增强现实输入笔包括壳体，所述壳体内设置有光头1、解码芯片2、MCU3、射频模块4以及电源模块5，所述光头1与解码芯片2连接，所述解码芯片2与MCU3连接，所述MCU3与射频模块连接，所述电源模块5向解码芯片2、光头1、MCU3以及射频模块4供电。

一种基于AR图书的索引式增强现实方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1】对AR图书上的每个对象进行特征编码：

特征编码规则为：每个对象包括数据头和数据地址，所述数据头代表对象指令，所述数据地址代表对象信息的整体资源编码：

所述对象为AR图书所要展现的内容；

2】增强现实输入笔对对象进行特征编码提取：

2.1】光头触发AR图书对象上的OID编码，并传输给解码芯片；

2.2】解码芯片解析OID编码得到对象的特征编码，并将对象的特征编码输给MCU；

2.3】MCU对对象的特征编码进行加密，并将加密后的特征编码转发给射频模块；

2.4】射频模块将加密后的特征编码发送给终端；

3】终端处理增强现实输入笔发送的加密后的特征编码：

3.1】对加密后的特征编码进行解密处理，得到特征信号；

3.2】提取特征信号中的数据头和数据地址；

3.3】根据数据头、数据地址和特征编码规则，组织任务指令；

3.4】根据任务指令将任务进行分发；

4】操作：

4.1】当查询模块收到的查询任务指令时，去本地数据库查找符合任务指令中数据地址所对应的相应资源：

如果找到对应资源，则反馈信息给数据工厂控制模块的信息处理模块，信息处理模块根据反馈信息，生成播放任务指令，并通过任务分发模块分送给播放模块，后执行步骤4.2】；

如果未找到对应资源包，则反馈信息给数据工厂控制模块中的信息处理模块，信息处理模块根据反馈信息，生成查找任务指令，并通过任务分发模块发送给网络数据控制模块，后执行步骤4.3】；反馈信息包括功能模块对应的模块类型、模块地址。

4.2】播放模块播放对应的资源，执行步骤5】；

4.3】网络数据控制模块通过网络数据接口与云平台连接，在云平台查找对应资源包：

如果找到资源包，数据下载模块通过网络数据接口在云平台中下载对应资源包，将资源包进行解析得到数据信息和文件信息，将数据信息存储在本地数据库中，将文件信息存储在本地存储中；

5】显示模块显示播放模块所播放的资源。

上述的基于AR图书的索引式增强现实方法，还包括提示步骤4.3】在云平台中未查找到对应资源，则反馈信息给数据工厂控制模块，数据工厂控制模块控制提示模块发出提示信息。

上述方法还包括功能控制步骤：当功能控制模块收到功能控制任务指令时，功能控制模块控制播放模块和数据下载模。

上述增强现实输入笔和终端之间通过蓝牙、无线网络连接。

本发明所具有的优点：

1、识别率高、响应速度快

本发明采用OID编码，每个OID编码图形均是由许多细微而人眼难办的点依特定规则所组成，并对应到一组特定数值。与其他光学辨识码最大的不同特点是微小化的底码不仅具有保密与低视觉干扰的特性，更能隐藏在印刷品的彩色图案之下。保证了该专利项的高识别率及快速响应机制。

2、适用性、易用性强

本发明依托于自有的智能游戏及多媒体资源管理平台，通过无线蓝牙点读笔，直接链接起AR玩具与移动终端应用，无需第三方服务商的介入，操作工具简单易寻，适用于日常生活中普通大众操作使用。

3.移植性、扩展性强

本发明体系完善，其中包涵的硬件产品及软件框架具有移植性强的特征，可复制用于玩具以外的领域。且其中硬件产品也可从移动终端进一步拓展，例如替换成电视盒子。

附图说明

图1为本发明一种AR图书的结构示意图；

图2为本发明基于AR图书的索引式增强现实***框图；

图3为本发明增强现实方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示一种AR图书，包括图书本体11，图书本体11的上印刷有用于标识图书内容12的标志信息层13，标志信息层由多个代表有不同内容的OID码组成。标志信息层包括载体和附着在载体上的OID码，OID码分为功能码、页码和内容码，根据图书布局分布在载体的不同位置。

如图2，一种索引式增强现实***，包括增强现实输入笔、终端和显示模块，增强现实输入笔用于读取并解析对象携带的编码规则的OID编码得到特征信息，并将特征信息传输给终端；终端包括解密模块、数据工厂控制模块、查询模块、播放模块、网络数据控制模块、数据下载模块、网络数据接口和云平台；解密模块用于解密从增强现实输入笔传输的特征信号；数据工厂控制模块包括内容提取模块(Crawler Module)、信息处理模块(Information Process Center)以及任务分发模块(Distribution Center)；内容提取模块用于提取特征信号中的数据头和数据地址；各个模块部分均支持多线程。

信息处理模块用于根据数据头、数据地址和编码规则，组织任务指令；任务分发模块用于根据任务指令进行对应的分发；查询模块用于在接受到任务分发模块发送的查询任务指令时，去本地数据库查找对应的资源；

播放模块用于在接受到任务分发模块发送的播放任务指令时，进行资源播放；网络数据控制模块在接受到任务分发模块发送的下载任务指令时，通过网络数据接口与云平台连接；数据下载模块用于通过网络数据接口在云平台中下载对应资源包，将数据信息存储在本地数据库中，将文件信息存储在本地存储中。显示模块用于将播放模块播放的资源进行显示。

终端还包括提示模块，提示模块用于在云平台未查找到对应资源包时发出提示。终端还包括功能控制模块，功能控制模块用于根据任务分发模块发送的任务指令，对播放模块、数据下载模块进行操作。例如暂停播放，暂停下载等。

增强现实输入笔包括壳体，壳体内设置有光头1、解码芯片2、MCU3、射频模块4以及电源模块5，光头1与解码芯片2连接，解码芯片2与MCU3连接，所述MCU3与射频模块连接，所述电源模块5向解码芯片2、光头1、MCU3以及射频模块4供电。光头，用于触发对象上的OID编码，并传输给增强现实输入笔中的解码芯片；解码芯片，用于解析OID编码并将数据传输给MCU；MCU，用于加密协议数据及转发加密后的协议数据给射频模块；2.4g或蓝牙无线收发器，用于建立增强现实输入笔和资源终端间的联系。

如图3所示，一种索引式增强现实方法，包括以下步骤：

1】对AR图书上的每个对象进行特征编码：

特征编码规则为：每个对象包括数据头和数据地址，所述数据头代表对象指令，所述数据地址代表对象信息的整体资源编码：

所述对象为AR图书所要展现的内容；

例如：采用资源类别的英文名称首字母与数字组合的方式进行密码编译。如字母I代表图片，根据图片的数据，编码为I0001、I0002、I0003……，001、002……代表的数据地址；字母V代表资源，根据资源的数据，编码为V0001、V0002、V0003……；字母M代表音乐，根据资源的数据，编码为M0001、M0002、M0003……。

特殊编码：不同的增强现实实物采用对象自身的唯一条码号来编译；资源播放功能键同样为特殊编码，以A开头，A0001代表播放，A0002代表暂停，A0003代表前进，A0004代表后退，以此类推资源播放器功能。

2】增强现实输入笔对对象进行特征编码提取：

2.1】光头触发AR图书对象上的OID编码，并传输给解码芯片；

2.2】解码芯片解析OID编码得到对象的特征编码，并将对象的特征编码输给MCU；

2.3】MCU对对象的特征编码进行加密，并将加密后的特征编码转发给射频模块；

2.4】射频模块将加密后的特征编码发送给终端；

3】终端处理增强现实输入笔发送的加密后的特征编码：

3.1】对加密后的特征编码进行解密处理，得到特征信号；

3.2】提取特征信号中的数据头和数据地址；

3.3】根据数据头、数据地址和特征编码规则，组织任务指令；

3.4】根据任务指令将任务进行分发；

4】操作：

4.1】当查询模块收到的查询任务指令时，去本地数据库查找符合任务指令中数据地址所对应的相应资源：

如果找到对应资源，则反馈信息给数据工厂控制模块的信息处理模块，信息处理模块根据反馈信息，生成播放任务指令，并通过任务分发模块分送给播放模块，后执行步骤4.2】；

如果未找到对应资源包，则反馈信息给数据工厂控制模块中的信息处理模块，信息处理模块根据反馈信息，生成查找任务指令，并通过任务分发模块发送给网络数据控制模块，后执行步骤4.3】；；反馈信息包括功能模块对应的模块类型、模块地址。

4.2】播放模块播放对应的资源，执行步骤5】；

4.3】网络数据控制模块通过网络数据接口与云平台连接，在云平台查找对应资源包：

如果找到资源包，数据下载模块通过网络数据接口在云平台中下载对应资源包，将资源包进行解析得到数据信息和文件信息，将数据信息存储在本地数据库中，将文件信息存储在本地存储中；

5】显示模块显示播放模块所播放的资源。

还包括提示步骤4.3】在云平台中未查找到对应资源，则反馈信息给数据工厂控制模块，数据工厂控制模块控制提示模块发出提示信息。

功能控制步骤：当功能控制模块收到功能控制任务指令时，功能控制模块控制播放模块和数据下载模。

增强现实输入笔和终端之间通过蓝牙、无线网络连接。

本发明设计使用范围涉及但不限于以下平台：android平台、IOS平台、LINUX平台、WINDOWS平台。

Claims (10)

1.一种AR图书，包括图书本体，其特征在于：所述图书本体的上印刷有用于标识图书内容的标志信息层，所述标志信息层由多个代表有不同内容的OID码组成。

2.根据权利要求1所述的AR图书，其特征在于：所述标志信息层包括载体和附着在载体上的OID码，所述OID码分为功能码、页码和内容码。

3.一种基于AR图书的索引式增强现实***，包括AR图书、增强现实输入笔、终端和显示模块，

所述增强现实输入笔用于读取AR图书并解析对象携带的编码规则的OID编码得到特征信息，并将特征信息传输给终端；

所述终端包括解密模块、数据工厂控制模块、查询模块、播放模块、网络数据控制模块、数据下载模块、网络数据接口和云平台；

所述解密模块用于解密从增强现实输入笔传输的特征信号；

所述数据工厂控制模块包括内容提取模块、信息处理模块以及任务分发模块；所述内容提取模块用于提取特征信号中的数据头和数据地址；所述信息处理模块用于根据数据头、数据地址和编码规则，组织任务指令；所述任务分发模块用于根据任务指令进行对应的分发；

所述查询模块用于在接受到任务分发模块发送的查询任务指令时，去本地数据库查找对应的资源；

所述播放模块用于在接受到任务分发模块发送的播放任务指令时，进行资源播放；

所述网络数据控制模块在接受到任务分发模块发送的下载任务指令时，通过网络数据接口与云平台连接；

所述数据下载模块用于通过网络数据接口在云平台中下载对应资源包，将数据信息存储在本地数据库中，将文件信息存储在本地存储中；

所述显示模块用于将播放模块播放的资源进行显示。

4.根据权利要求3所述的基于AR图书的索引式增强现实***，其特征在于：所述终端还包括提示模块，所述提示模块用于在云平台未查找到对应资源包时发出提示。

5.根据权利要求3或4所述的基于AR图书的索引式增强现实***，其特征在于：所述终端还包括功能控制模块，所述功能控制模块用于根据任务分发模块发送的任务指令，对播放模块、数据下载模块进行操作。

6.根据权利要求5所述的基于AR图书的索引式增强现实***，其特征在于：所述增强现实输入笔包括壳体，所述壳体内设置有光头1、解码芯片2、MCU3、射频模块4以及电源模块5，所述光头1与解码芯片2连接，所述解码芯片2与MCU3连接，所述MCU3与射频模块连接，所述电源模块5向解码芯片2、光头1、MCU3以及射频模块4供电。

7.一种基于AR图书的索引式增强现实方法，其特征在于，包括以下步骤：

1】对AR图书上的每个对象进行特征编码：

特征编码规则为：每个对象包括数据头和数据地址，所述数据头代表对象指令，所述数据地址代表对象信息的整体资源编码：

所述对象为AR图书所要展现的内容；

2】增强现实输入笔对对象进行特征编码提取：

2.1】光头触发AR图书对象上的OID编码，并传输给解码芯片；

2.2】解码芯片解析OID编码得到对象的特征编码，并将对象的特征编码输给MCU；

2.3】MCU对对象的特征编码进行加密，并将加密后的特征编码转发给射频模块；

2.4】射频模块将加密后的特征编码发送给终端；

3】终端处理增强现实输入笔发送的加密后的特征编码：

3.1】对加密后的特征编码进行解密处理，得到特征信号；

3.2】提取特征信号中的数据头和数据地址；

3.3】根据数据头、数据地址和特征编码规则，组织任务指令；

3.4】根据任务指令将任务进行分发；

4】操作：

4.1】当查询模块收到的查询任务指令时，去本地数据库查找符合任务指令中数据地址所对应的相应资源：

如果找到对应资源，则反馈信息给数据工厂控制模块的信息处理模块，信息处理模块根据反馈信息，生成播放任务指令，并通过任务分发模块分送给播放模块，后执行步骤4.2】；

如果未找到对应资源包，则反馈信息给数据工厂控制模块中的信息处理模块，信息处理模块根据反馈信息，生成查找任务指令，并通过任务分发模块发送给网络数据控制模块，后执行步骤4.3】；反馈信息包括功能模块对应的模块类型、模块地址；

4.2】播放模块播放对应的资源，执行步骤5】；

4.3】网络数据控制模块通过网络数据接口与云平台连接，在云平台查找对应资源包：

如果找到资源包，数据下载模块通过网络数据接口在云平台中下载对应资源包，将资源包进行解析得到数据信息和文件信息，将数据信息存储在本地数据库中，将文件信息存储在本地存储中；

5】显示模块显示播放模块所播放的资源。

8.根据权利要求7所述的基于AR图书的索引式增强现实方法，其特征在于，还包括提示步骤4.3】在云平台中未查找到对应资源，则反馈信息给数据工厂控制模块，数据工厂控制模块控制提示模块发出提示信息。

9.根据权利要求7或8所述的基于AR图书的索引式增强现实方法，其特征在于，还包括功能控制步骤：当功能控制模块收到功能控制任务指令时，功能控制模块控制播放模块和数据下载模。

10.根据权利要求9所述的基于AR图书的索引式增强现实方法，其特征在于，所述增强现实输入笔和终端之间通过蓝牙、无线网络连接。