CN114067087A - Ar展示方法及装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Ar展示方法及装置、电子设备和存储介质 Download PDF

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CN114067087A CN202111332936.0A CN202111332936A CN114067087A CN 114067087 A CN114067087 A CN 114067087A CN 202111332936 A CN202111332936 A CN 202111332936A CN 114067087 A CN114067087 A CN 114067087A
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邵文坚
李新
刘余钱
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Abstract

本公开涉及一种AR展示方法及装置、电子设备和存储介质，所述方法包括：获取移动设备在多个第一时刻的定位位姿，以及获取移动设备在当前的第二时刻采集的目标场景的实景图像；从多个第一时刻中确定出与第二时刻匹配的目标时刻；根据目标时刻的定位位姿，确定移动设备在第二时刻的设备位姿；根据第二时刻的设备位姿，以及预设的AR内容在目标场景中的位置信息，展示与实景图像对应的AR图像。本公开实施例可实现使AR图像具有真实感更强的虚实融合效果。

Description

AR展示方法及装置、电子设备和存储介质
技术领域
本公开涉及计算机技术领域，尤其涉及一种AR展示方法及装置、电子设备和存储介质。
背景技术
越来越多的增强现实(Augmented Reality，AR)技术应用到景区、工业园区、科技园区等大型园区的观光讲解中，例如，乘坐观光车游览园区，游览过程中可通过车上的显示器看到AR效果。而相关技术中，会由于大型园区存在区域面积大、环境复杂多变等情况，使得基于视觉定位技术确定出的移动设备(如观光车)的定位准确度降低，从而会对虚拟内容与实际场景融合后的AR效果产生影响。
发明内容
本公开提出了一种AR展示技术方案。
根据本公开的一方面，提供了一种AR展示方法，包括：获取移动设备在多个第一时刻的定位位姿，以及获取所述移动设备在当前的第二时刻采集的目标场景的实景图像；从所述多个第一时刻中确定出与所述第二时刻匹配的目标时刻；根据所述目标时刻的定位位姿，确定所述移动设备在所述第二时刻的设备位姿；根据所述第二时刻的设备位姿，以及预设的AR内容在所述目标场景中的位置信息，展示与所述实景图像对应的AR图像。
在一种可能的实现方式中，所述从所述多个第一时刻中确定出与所述第二时刻匹配的目标时刻，包括：在所述多个第一时刻中不存在与所述第二时刻相同的时刻的情况下，将所述多个第一时刻中的第三时刻和第四时刻，确定为目标时刻，其中，所述第三时刻为处于所述第二时刻之前的、最接近所述第二时刻的第一时刻，所述第四时刻为处于所述第二时刻之后的、最接近所述第二时刻的第一时刻；其中，所述根据所述目标时刻的定位位姿，确定为所述移动设备在所述第二时刻的设备位姿，包括：对所述第三时刻的定位位姿与所述第四时刻的定位位姿进行插值处理，得到所述第二时刻的定位位姿；将所述第二时刻的定位位姿，确定为所述移动设备在所述第二时刻的设备位姿。
在一种可能的实现方式中，所述从所述多个第一时刻中确定出与所述第二时刻匹配的目标时刻，包括：将所述多个第一时刻中，与所述第二时刻之间的时间差最小的第一时刻，确定为目标时刻；其中，所述根据所述目标时刻的定位位姿，确定所述移动设备在所述第二时刻的设备位姿，包括：将所述目标时刻的定位位姿，确定为所述移动设备在所述第二时刻的设备位姿。
在一种可能的实现方式中，所述获取移动设备在多个第一时刻的定位位姿，包括：针对任一第一时刻，获取所述移动设备的定位部件发送的所述移动设备的原始定位位姿，所述原始定位位姿包括经度、纬度、海拔高度以及姿态角；将所述经度、所述纬度及所述海拔高度，转换成站心坐标系下的平移矩阵，以及将所述姿态角转换成对应的旋转矩阵；其中，所述定位部件包括全球卫星导航***GNSS与惯性导航***INS的组合导航***，所述定位位姿包括所述平移矩阵以及所述旋转矩阵，所述第一时刻是基准时间下的时刻。
在一种可能的实现方式中，所述获取所述移动设备在当前的第二时刻采集的目标场景的实景图像，包括：获取所述移动设备的图像采集部件采集的所述实景图像，以及针对所述实景图像的采集时刻；根据所述图像采集部件的采集时间与基准时间的差异，确定所述采集时刻在所述基准时间下的所述第二时刻
在一种可能的实现方式中，所述根据所述第二时刻的设备位姿，以及预设的AR内容在所述目标场景中的位置信息，展示与所述实景图像对应的AR图像，包括：根据所述设备位姿以及所述实景图像，对所述设备位姿进行优化，得到优化后的设备位姿；根据所述优化后的设备位姿以及所述位置信息，在所述实景图像中渲染所述AR内容，生成所述AR图像并进行展示。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述设备位姿以及所述场景图像，对所述设备位姿进行优化，得到优化后的设备位姿，包括：根据所述实景图像与在先实景图像之间的匹配特征点，确定所述匹配特征点所对应的点云数据，所述在先实景图像的采集时序在所述实景图像之前；基于所述设备位姿，确定所述点云数据在所述实景图像中的投影点；根据所述投影点与所述实景图像中匹配特征点之间的距离，对所述设备位姿进行优化，得到所述优化后的设备位姿。
根据本公开的一方面，提供了一种AR展示装置，包括：获取模块，用于获取移动设备在多个第一时刻的定位位姿，以及获取所述移动设备在当前的第二时刻采集的目标场景的实景图像；时刻确定模块，用于从所述多个第一时刻中确定出与所述第二时刻匹配的目标时刻；位姿确定模块，用于根据所述目标时刻的定位位姿，确定所述移动设备在所述第二时刻的设备位姿；展示模块，用于根据所述第二时刻的设备位姿，以及预设的AR内容在所述目标场景中的位置信息，展示与所述实景图像对应的AR图像。
在一种可能的实现方式中，所述时刻确定模块，包括：第一确定子模块，用于在所述多个第一时刻中不存在与所述第二时刻相同的时刻的情况下，将所述多个第一时刻中的第三时刻和第四时刻，确定为目标时刻，其中，所述第三时刻为处于所述第二时刻之前的、最接近所述第二时刻的第一时刻，所述第四时刻为处于所述第二时刻之后的、最接近所述第二时刻的第一时刻；其中，所述位姿确定模块，包括：插值子模块，用于对所述第三时刻的定位位姿与所述第四时刻的定位位姿进行插值处理，得到所述第二时刻的定位位姿；第一位姿确定子模块，用于将所述第二时刻的定位位姿，确定为所述移动设备在所述第二时刻的设备位姿。
在一种可能的实现方式中，所述时刻确定模块，包括：第二确定子模块，用于将所述多个第一时刻中，与所述第二时刻之间的时间差最小的第一时刻，确定为目标时刻；其中，所述位姿确定模块，包括：第二位姿确定子模块，用于将所述目标时刻的定位位姿，确定为所述移动设备在所述第二时刻的设备位姿。
在一种可能的实现方式中，所述获取模块，包括：第一获取子模块，用于针对任一第一时刻，获取所述移动设备的定位部件发送的所述移动设备的原始定位位姿，所述原始定位位姿包括经度、纬度、海拔高度以及姿态角；转换子模块，用于将所述经度、所述纬度及所述海拔高度，转换成站心坐标系下的平移矩阵，以及将所述姿态角转换成对应的旋转矩阵；其中，所述定位部件包括全球卫星导航***GNSS与惯性导航***INS的组合导航***，所述定位位姿包括所述平移矩阵以及所述旋转矩阵，所述第一时刻是基准时间下的时刻。
在一种可能的实现方式中，所述获取模块，包括：第二获取子模块，用于获取所述移动设备的图像采集部件采集的所述实景图像，以及针对所述实景图像的采集时刻；时刻确定子模块，用于根据所述图像采集部件的采集时间与基准时间的差异，确定所述采集时刻在所述基准时间下的所述第二时刻。
在一种可能的实现方式中，所述展示模块，包括：优化子模块，用于根据所述设备位姿以及所述实景图像，对所述设备位姿进行优化，得到优化后的设备位姿；渲染子模块，用于根据所述优化后的设备位姿以及所述位置信息，在所述实景图像中渲染所述AR内容，生成所述AR图像并进行展示。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述设备位姿以及所述场景图像，对所述设备位姿进行优化，得到优化后的设备位姿，包括：根据所述实景图像与在先实景图像之间的匹配特征点，确定所述匹配特征点所对应的点云数据，所述在先实景图像的采集时序在所述实景图像之前；基于所述设备位姿，确定所述点云数据在所述实景图像中的投影点；根据所述投影点与所述实景图像中匹配特征点之间的距离，对所述设备位姿进行优化，得到所述优化后的设备位姿。
根据本公开的一方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行上述方法。
根据本公开的一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
在本公开实施例中，能够基于移动设备多个第一时刻的定位位姿与当前的第二时刻，确定出移动设备在第二时刻的设备位姿，这样可得到与第二时刻的实景图像相匹配的、准确度更高的设备位姿，从而可使基于该设备位姿、实景图像以及AR内容的位置信息所展示的AR图像，具有真实感更强的虚实融合效果。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。
图1示出根据本公开实施例的AR展示***的示意图。
图2示出根据本公开实施例的AR展示方法的流程图。
图3示出根据本公开实施例的AR展示方法的示意图。
图4示出根据本公开实施例的AR展示装置的框图。
图5示出根据本公开实施例的一种电子设备的框图。
图6示出根据本公开实施例的另一种电子设备的框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
应当理解，本公开的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”及“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本公开的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
另外，为了更好地说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
如上文所述，针对大型园区的观光讲解，通常是乘坐观光车等移动设备。应理解的是，将AR技术应用到大型园区的观光讲解中，通常是要基于移动设备的定位位姿进行AR内容的展示。相关技术中，通常是基于视觉定位技术，确定移动设备的定位位姿，而这种方式，面对区域面积大、环境复杂多变的大型园区，定位的准确度、成功率会降低，较难满足将AR技术应用到大型园区的定位需求。
图1示出根据本公开实施例的AR展示***的示意图，如图1所示，该AR展示***可包括：
图像采集设备，用于实时采集目标场景的实景图像，将实景图像发送至处理设备；
定位设备，用于连续确定移动设备的定位位姿，将定位位姿发送至处理设备；
处理设备，用于基于定位位姿以及实景图像生成AR图像，并将AR图像发送至显示设备；
显示设备，用于展示AR图像。
其中，图像采集设备可包括各类摄像头，如单目摄像头、双目摄像头等。定位设备可包括：全球卫星导航***(Global Navigation Satellite System，GNSS)与惯性导航***(Inertial Navigation System，INS)的组合导航***，例如，X1组合导航***(一种由GNSS高精度定位定向板卡和战术级IMU组成的组合导航***)；显示设备可包括各类显示器、或具有显示屏的设备等。应理解的是，对于图像采集设备、定位设备以及显示设备的类型，本公开实施例不作限制。
应理解的是，基于GNSS与INS的组合导航***，可利用GNSS技术从全球导航卫星(如北斗卫星)中获取移动设备的位置(如，经度、维度以及海报高度)，可利用INS技术计算出移动设备的姿态角(如，俯仰角、翻滚角以及偏航角)。移动设备的定位位姿包括该位置及姿态角。其中，GNSS与INS的组合导航***可按照一定时间周期，连续获取移动设备的位置以及计算移动设备的姿态角，也即实现连续确定移动设备的定位位姿。
其中，处理设备可包括各类具备运算处理能力以及图形处理能力的电子设备，处理设备例如可包括车载设备、微型计算机等终端，还可包括服务器，对此本公开实施例不作限制。
应理解的是，图像采集设备及定位设备可设置在移动设备上，图像采集设备可采集移动设备所处目标场景的实景图像，定位设备可确定移动设备的定位位姿。其中，移动设备可包括各类车辆(如观光车、无人驾驶车辆)、移动机器人、飞行器等设备，对于移动设备的类型，本公开实施例不作限制。
其中，针对处理设备为终端的情况，处理设备可设置在移动设备上，或可是移动设备自身具备的处理器，如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)及图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)等，对此本公开实施例不作限制。
针对处理设备为服务器的情况，图像采集设备及定位设备，可与处理设备进行网络通信，以基于网络通信，将实景图像以及定位位姿发送至处理设备。当然，还可例如是移动设备自身具备的处理器与处理设备进行网络通信，图像采集设备及定位设备与移动设备自身具备的处理器连接，通过该自身具备的处理器，将实景图像及定位位姿发送至处理设备，对此本公开实施例不作限制。
其中，可根据移动设备的类型以及处理设备的类型，确定显示设备的类型以及显示设备与处理设备的连接方式等，例如，针对各类车辆以及处理设备为终端的情况，显示设备可包括设置于在各类车辆内的显示器，显示器可与处理设备进行有线连接；针对飞行器以及处理设备为服务器的情况，显示设备例如可包括用于控制飞行器移动的控制器，或用户终端(如笔记本电脑、平板电脑)等，显示设备可与处理设备进行无线连接(如网络连接)，应理解的是，控制器及用户终端可具有显示屏，可向用户展示处理设备发送的AR图像。
基于上述AR展示***，相较于基于视觉定位技术得到定位位姿的方式，通过专业的定位设备确定定位位姿，可不受场景区域范围大小、环境变化的影响，能够提高大范围内移动设备的定位位姿的准确度以及成功率。
在此基础上，考虑到由于定位设备与图像采集设备可是独立的设备，可能无法使用同一个时间源，或者说，定位设备与图像采集设备具有不同的时间***，例如，对于同一时间点，定位设备的时间可能12:30:45，图像采集设备的时间可能是12:30:40。这样由于时间不同步，使得定位设备确定出的定位位姿，可能无法准确表征针对某一时刻下移动设备的设备位姿，也即无法表征该时刻下图像采集设备的相机位姿，因此在展示AR图像时，仍可能对虚实融合效果产生影响，降低用户体验。
为使定位设备确定出的定位位姿，可准确表征针对某一时刻下移动设备的设备位姿，以提升虚实融合效果，在上述基于定位位姿以及实景图像生成AR图像的过程，可参照本公开实施例的AR展示方法执行。
根据本公开实施例的AR展示方法，能够基于移动设备多个第一时刻与当前的采集到实景图像的第二时刻，从第一时刻中确定出尽可能靠近第二时刻的目标时刻，也即与第二时刻匹配的目标时刻；进而根据目标时刻的定位位姿，确定出移动设备在第二时刻的设备位姿；应理解的是，图像采集设备在移动设备上的位置固定，移动设备的设备位姿可作为图像采集设备的相机位姿，这样能够得到与第二时刻的实景图像相匹配的、准确度较高的设备位姿，从而可使基于该设备位姿、实景图像以及AR内容的位置信息所展示的AR图像，具备真实感更强的虚实融合效果，有利于提升用户体验。
图2示出根据本公开实施例的AR展示方法的流程图，如图2所示，所述AR展示方法包括：
在步骤S11中，获取移动设备在多个第一时刻的定位位姿，以及获取移动设备在当前的第二时刻采集的目标场景的实景图像；
在步骤S12中，从多个第一时刻中确定出与第二时刻匹配的目标时刻；
在步骤S13中，根据目标时刻的定位位姿，确定移动设备在第二时刻的设备位姿；
在步骤S14中，根据第二时刻的设备位姿，以及预设的AR内容在目标场景中的位置信息，展示与实景图像对应的AR图像。
在一种可能的实现方式中，所述AR展示方法可以由上述AR展示***的处理设备执行，还可由任一类型的终端设备或服务器等电子设备执行，其中，终端设备可以为用户设备(User Equipment，UE)、移动设备、用户终端、终端、蜂窝电话、无绳电话、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、手持设备、计算设备、车载设备、可穿戴设备等，所述方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现。或者，可通过服务器执行所述方法，对此本公开实施例不作限制。
在一种可能的实现方式中，在步骤S11中，可通过移动设备的定位部件，确定移动设备在多个第一时刻的定位位姿，以及通过移动设备的图像采集部件采集目标场景的实景图像，并将该定位位姿及实景图像发送至本公开实施例中AR展示方法的执行主体。应理解的是，设置在移动设备上的定位设备也即为移动设备的定位部件，设置在移动设备上的图像采集设备也即为移动设备的图像采集部件。
如上所述，可通过定位设备确定出移动设备的定位位姿，其中，定位设备可包括GNSS与INS的组合导航***。基于GNSS与INS的组合导航***，可利用GNSS技术从全球导航卫星(如北斗卫星)中获取移动设备的位置(如，经度、维度以及海报高度)，可利用INS技术计算出移动设备的姿态角(如，俯仰角、翻滚角以及偏航角)。移动设备的定位位姿包括该位置及姿态角。其中，GNSS与INS的组合导航***可按照一定时间周期，连续获取移动设备的位置以及计算移动设备的姿态角。
应理解的是，移动设备的图像采集部件可实时采集目标场景的实景图像。目标场景可是移动设备所处的实景场景，如上述景区、工业园区、科技园区等大型园区等，对此本公开实施例不作限制。
需要说明的是，以上GNSS与INS的组合导航***是本公开实施例公开的一种定位设备，实际上，定位设备还可包括独立的GNSS以及INS，对此本公开实施例不作限制。
在一种可能的实现方式中，在步骤S12中，从多个第一时刻中确定出与第二时刻匹配的目标时刻，可包括：将多个第一时刻中，与第二时刻相同的第一时刻，作为目标时刻；或可将多个第一时刻中，与第二时刻之间时间差最小的第一时刻，作为目标时刻，对此本公开实施例不作限制。其中，与第二时刻匹配的目标时刻，可理解为，与第二时刻相同的时刻，或与第二时刻时间差最小的时刻。通过该方式，能够快速地找到与第二时刻最接近的目标时刻，从而便捷地确定出移动设备在第二时刻的设备位姿。
在一种可能的实现方式中，在步骤S13中，根据目标时刻的定位位姿，确定移动设备在第二时刻的设备位姿，可包括：将目标时刻的定位位姿，确定为移动设备在第二时刻的设备位姿；或还可根据目标时刻与第二时刻之间时间差的大小，对目标时刻的定位位姿进行加权，得到第二时刻的设备位姿，对此本公开实施例不作限制。应理解的是，目标时刻可是与第二时刻最接近的时刻，那么目标时刻对应的定位位姿，可是与移动设备在第二时刻下实际的设备位姿最接近的位姿。
在一种可能的实现方式中，AR内容可以包括根据实际需求预先构建好的虚拟内容。AR内容可以包括虚拟人物、虚拟动物、虚拟场景等。AR内容可以是基于目标场景的空间坐标系构建的，AR内容在目标场景中的位置可以是基于三维注册技术预先设置好的，对此本公开实施例不作限制。
应理解的是，AR内容在目标场景中的位置信息，可是AR内容在目标场景的空间坐标系中的三维坐标。由于AR内容在目标场景中的位置可以是基于三维注册技术预先设置好的，因此AR内容在目标场景中的位置信息可是已知的。
如上所述，图像采集部件在移动设备上的位置可固定，移动设备的设备位姿可作为图像采集部件的相机位姿，相机位姿也即相机外参；在相机内参已知的情况下，基于相机位姿以及相机成像原理(如小孔成像原理)，可将目标场景的空间坐标系中的点，映射到图像采集部件的成像平面的图像坐标系中。
基于此，在步骤S14中，根据第二时刻的设备位姿，以及预设的AR内容在目标场景中的位置信息，展示与实景图像对应的AR图像，可包括：根据第二时刻的设备位姿以及AR内容的位置信息，将AR内容映射到成像平面的图像坐标系中；根据该AR内容在图像坐标系中的位置，在实景图像中渲染AR内容，生成AR图像并进行展示。
如上所述，例如可通过移动设备内设置的显示器展示AR图像，对于AR图像的展示方式，本公开实施例不作限制。
在本公开实施例中，能够基于移动设备多个第一时刻的定位位姿与当前的第二时刻，确定出移动设备在第二时刻的设备位姿，这样可得到与第二时刻的实景图像相匹配的、准确度更高的设备位姿，从而可使基于该设备位姿、实景图像以及AR内容的位置信息所展示的AR图像，具有真实感更强的虚实融合效果。
考虑到，定位设备获取定位位姿的频率与图像采集设备采集场景图像的频率可能不同步，因此多个第一时刻中可能不存在与第二时刻相同的时刻，为得到更准确的设备位姿，在一种可能的实现方式中，在步骤S12中，从多个第一时刻中确定出与第二时刻匹配的目标时刻，可包括：
在多个第一时刻中不存在与第二时刻相同的时刻的情况下，将多个第一时刻中的第三时刻和第四时刻，确定为目标时刻，其中，第三时刻为处于第二时刻之前的、最接近第二时刻的第一时刻，第四时刻为处于第二时刻之后的、最接近第二时刻的第一时刻。
其中，处于第二时刻之前的、最接近第二时刻的第一时刻，可理解为，时序处于第二时刻之前的且时间差与第二时刻最小的第一时刻；处于第二时刻之后的、最接近第二时刻的第一时刻，可理解为，时序处于第二时刻之后的且时间差与第二时刻最小的第一时刻。举例来说，假设多个第一时刻包括“12:30:40、12:30:45、12:30:50”，第二时刻为12:30:48，则第三时刻为12:30:45，第四时刻为12:30:50。
在一种可能的实现方式中，在步骤S13中，根据目标时刻的定位位姿，确定为移动设备在第二时刻的设备位姿，包括：对第三时刻的定位位姿与第四时刻的定位位姿进行插值处理，得到第二时刻的定位位姿；将第二时刻的定位位姿，确定为移动设备在第二时刻的设备位姿。
其中，可采用任何已知的插值算法，例如，线性插值、两点插值等，实现对第三时刻的定位位姿与第四时刻的定位位姿进行插值处理，对此本公开实施例不作限制。应理解的是，插值处理后得到的定位位姿，也即第二时刻的定位位姿。
在本公开实施例中，能够在多个第一时刻中不存在与第二时刻相同的时刻的情况下，得到更为准确的第二时刻的设备位姿。
如上所述，可通过移动设备的定位部件得到定位位姿，在一种可能的实现方式中，在步骤S11中，获取移动设备在多个第一时刻的定位位姿，包括：
针对任一第一时刻，获取移动设备的定位部件发送的移动设备的原始定位位姿，原始定位位姿包括经度、纬度、海拔高度以及姿态角；
将经度、纬度及海拔高度，转换成站心坐标系下的平移矩阵，以及将姿态角转换成对应的旋转矩阵；
其中，定位部件包括全球卫星导航***GNSS与惯性导航***INS的组合导航***，定位位姿包括平移矩阵以及旋转矩阵，第一时刻是基准时间下的时刻。
如上所述，利用GNSS技术，可基于串口通信从全球导航卫星(如北斗卫星)中获取移动设备的位置，也即，经度、维度以及海报高度，可利用INS技术计算出移动设备的姿态角，也即，俯仰角、翻滚角以及偏航角。考虑到，为实现将AR内容映射到图像坐标系中，相机位姿(也即设备位姿)通常是基于矩阵的形式参与运算。在获得定位部件发送的原始定位位姿后，可对原始定位位姿进行转换得到定位位姿，定位位姿包括平移矩阵以及旋转矩阵。
在一种可能的实现方式中，将经度、纬度以及海报高度转换成站心坐标系下的平移矩阵，可包括：将经度、纬度以及海报高度转换成地心地固坐标系(Earth-CenteredEarth-Fixed，ECEF)下的坐标；将地心地固坐标系下的坐标转换成站心坐标系下的平移矩阵。
其中，可通过公式(1)实现将经度、纬度以及海报高度转换成地心地固坐标系下的坐标，B表示经度、L表示纬度、H表示海拔高度、N表示地球的卯酉圈的半径，e表示地球的椭球偏心率，(X，Y，Z)为地心地固坐标系下的坐标。
Figure BDA0003349598240000091
其中，可通过公式(2)实现将地心地固坐标系下的坐标转换成站心坐标系下的平移矩阵，[x y z]T代表平移矩阵，[]T代表矩阵转置，(X0，Y0，Z0)代表地心地固坐标系的坐标原点。
Figure BDA0003349598240000092
其中，可通过公式(3)实现将姿态角转换成对应的旋转矩阵。R表示旋转矩阵，(俯仰角α，翻滚角β，偏航角γ)为姿态角。
Figure BDA0003349598240000093
在一种可能的实现方式中，基准时间可是全球定位***(Global PositioningSystem，GPS)时间***下的GPS时间，该GPS时间***采用原子时AT1秒长作为时间基准。应理解的是，GNSS与INS的组合导航***采用的可是该基准时间。相应的，GNSS与INS的组合导航***获取的第一时刻可是基准时间下的时刻。
其中，考虑到，GPS时间***的时间格式包括周和秒，为便于与第二时刻下进行对比，可采用本领域已知的技术，将GPS时间***下的第一时刻，转换成协调世界时间UTC的时间格式下的时刻，对此本公开实施例不作限制。
在一种可能的实现方式中，可将定位位姿以及该定位位姿对应的第一时刻存储于缓存队列中，例如，容量固定的缓存队列，以便于确定出目标时刻以及对应的设备位姿。其中，可采用时间戳的形式表示第一时刻，对此本公开实施例不作限制。
在本公开实施例中，能够有效得到多个第一时刻的定位位姿，便于之后确定出目标时刻以及设备位姿。
如上所述，可通过移动设备的图像采集部件采集目标场景的场景图像，图像采集部件与定位部件的时间源可能不同，为有效得到第二时刻下的设备位姿，在一种可能的实现方式中，在步骤S11中，获取移动设备在当前的第二时刻采集的目标场景的实景图像，可包括：
获取移动设备的图像采集部件采集的实景图像，以及针对实景图像的采集时刻；
根据图像采集部件的采集时间与基准时间的差异，确定采集时刻在基准时间下的第二时刻。
其中，图像采集部件的采集时间，可理解为，图像采集部件自身的时间***下的时间，或者说，基于图像采集部件自身的时间源下的时间。针对实景图像的采集时刻，可理解为，在图像采集部件自身的时间***下，对实景图像添加的时间戳。
如上所述，基准时间可是GPS时间***下的GPS时间。应理解的是，本公开实施例的AR展示方法的执行主体可采用该GPS时间***，从而可便于确定出图像采集部件的采集时间与基准时间的差异。
其中，为尽可能保证执行主体的时间***是GPS时间***，可采用已知的GPS授时工具，按照一定的时间周期(如每5秒)校正执行主体的时间***，从而使执行主体的时间***与GPS时间***保持一致。
举例来说，若针对某一时间点，GPS时间***下为12:30:45，图像采集设备自身的时间***下为12:30:40，意味着采集时间比基准时间慢5秒，若实景图像的采集时刻为12:30:45，则采集时刻在基准时间下的第二时刻实际为12:30:50，也就是说，采集时刻加上采集时间与基准时间之间差异的5秒，得到基准时间下的第二时刻。应理解的是，若采集时间比基准时间快5秒，则采集时刻减去采集时间与基准时间之间差异的5秒，得到基准时间下的第二时刻。
应理解的是，图像采集设备可能不具备运算存储能力，因此可能无法如执行主体一样可采用GPS授时工具实时校正自身的时间***，在本公开实施例中，能够便捷有效地校准图像采集部件针对实景图像的采集时刻，得到基准时间下的第二时刻，以便于在同一基准时间下有效确定出与第二时刻匹配的目标时刻。
在一种可能的实现方式中，在步骤S14中，根据第二时刻的设备位姿，以及预设的AR内容在目标场景中的位置信息，展示与实景图像对应的AR图像，包括：
根据设备位姿以及实景图像，对设备位姿进行优化，得到优化后的设备位姿；根据优化后的设备位姿以及位置信息，在实景图像中渲染AR内容，生成AR图像并进行展示。通过该方式，能够提高优化后的设备位姿的精度。
其中，例如可采用光束平差(Bundle Adjustment，BA)优化法，实现根据设备位姿以及实景图像，对设备位姿进行优化，得到优化后的设备位姿，对此本公开实施例不作限制。
考虑到，通过上述本公开实施例得到设备位姿，是右手坐标系下的位姿，而在实景图像中渲染AR内容的过程中，是要基于左手坐标系下的相机位姿，将AR内容映射至图像采集部件的成像平面的图像坐标系中。
基于此，在得到优化后的设备位姿后，可将优化后的设备位姿转换成右手坐标系下的设备位姿，并根据右手坐标系下的设备位姿以及AR内容的位置信息，在实景图像中渲染AR内容，生成AR图像并进行展示。
其中，根据右手坐标系下的设备位姿以及AR内容的位置信息，在实景图像中渲染AR内容，生成AR图像并进行展示，可参照上述本公开实施例中公开的内容，在此不作赘述。
在一种可能的实现方式中，所述根据设备位姿以及场景图像，对设备位姿进行优化，得到优化后的设备位姿，包括：
根据实景图像与在先实景图像之间的匹配特征点，确定匹配特征点所对应的点云数据，在先实景图像的采集时序在实景图像之前；
基于设备位姿，确定点云数据在实景图像中的投影点；
根据投影点与实景图像中匹配特征点之间的距离，对设备位姿进行优化，得到优化后的设备位姿。
应理解的是，图像采集部件是按照时间顺序采集目标场景的实景图像，在先实景图像，可理解为，采集时序在当前的实景图像之前的实景图像。
在一种可能的实现方式中，可通过已知的特征点提取算法，提取实景图像与在先实景图像之间的匹配特征点。其中，特征点提取算法，例如，可以是加速分段测试的特征(Features from Accelerated Segments Test，FAST)算法、面向快速旋转简短(OrientedFast and Rotated Brief，ORB)算法等，对此本公开实施例不做限制。
其中，在提取到实景图像与在先实景图像之间的匹配特征点后，可采用三角化的方式，求解匹配特征点所对应的点云数据。可知晓的是，三角化的方式，可理解为，在不同的位置观测同一个三维点P，并已知在不同位置处观测到的三维点的二维投影点(u1,v1)、(u2,v2)，便可利用三角关系，恢复出三维点P的坐标(x0,y0,z0)。
应理解的是，不同位置处观测到的三维点的二维投影点(u1,v1)、(u2,v2)，也即，实景图像与在先实景图像上的匹配特征点的二维坐标；三维点P的坐标(x0,y0,z0)，也即为匹配特征点所对应的点云数据。
如上所述，设备位姿可作为相机位姿，相机位姿也即为相机外参。可基于相机成像原理的公式(4)实现基于设备位姿，确定点云数据在实景图像中的投影点。
Figure BDA0003349598240000121
其中，(u，v)代表投影点的二维坐标，(x0,y0,z0)代表点云数据的三维坐标，K代表图像采集部件的内参矩阵，
Figure BDA0003349598240000122
代表相机外参(即设备位姿)，R代表旋转矩阵，t代表平移矩阵，[]T代表矩阵转置。其中，内参矩阵已知，例如可通过现有的相机标定方法预先得到。
理论上，匹配特征点的点云数据，在基于设备位姿进行投影所得到的投影点，应与匹配特征点重合，但由于通过上述本公开实施例的AR展示方法所得到的设备位姿，与图像采集部件实际的相机位姿之间可能存在误差，因此，基于设备位姿得到的投影点与匹配特征点之间也存在投影误差，该投影误差可理解为投影点与匹配特征点之间的距离。
在一种可能的实现方式中，根据投影点与实景图像中匹配特征点之间的距离，对设备位姿进行优化，得到优化后的设备位姿，例如可包括：基于BA优化法，以求解最小距离的目的，也即求解最小投影误差的目的，对设备位姿进行优化，得到优化后的设备位姿。
其中，可采用本领域已知的技术，实现基于BA优化法求解最小距离，对此本公开实施例不作限制。应理解的是，设备位姿的优化可不止一次，可针对各个第二时刻下的设备位姿进行优化，对此本公开实施例不作限制。
在本公开实施例中，能够利用投影点与匹配特征点之间的投影误差，对设备位姿进行优化，使得优化后的设备位姿更精准。
图3示出根据本公开实施例的AR展示方法的示意图。如图3所示，所述方法包括：
启动移动设备上的GNSS与INS的组合导航***以及图像采集设备；
获取GNSS与INS的组合导航***经串口通信，从全球导航卫星接收并解析出的原始定位位姿以及该原始定位位姿的GPS时间，也即得到原始定位位姿的第一时刻，其中，原始定位位姿包括位置以及姿态角，位置包括经度、纬度以及海拨高度。
转换原始定位位姿，得到定位位姿，包括：将原始定位位姿中的位置转换成站心坐标系下的平移矩阵，将姿态角转换成旋转矩阵，定位位姿包括平移矩阵及旋转矩阵；
将GPS时间转换成UTC时间，UTC时间作为定位位姿的时间戳；
获取图像采集设备采集的实景图像以及针对该实景图像的采集时刻，将采集时刻调整为GPS时间***下的第二时刻，将该GPS时间***下的第二时刻作为实景图像的时间戳；
根据定位位姿的时间戳与实景图像的时间戳，对定位位姿进行插值处理，得到当前第二时刻下移动设备的设备位姿，也即得到当前第二时刻下图像采集设备的相机位姿；
根据设备位姿以及实景图像，在实景图像融合AR内容，生成AR图像并进行展示。
根据本公开的实施例，能够利用GNSS与INS的组合导航***提供的精确的经纬度、海报高度等信息，通过计算转化成当前图像采集设备的相机位姿，有利于实现稳定的虚实融合效果。能够有效克服相关技术中通过视觉定位方式，无法实现大范围稳定定位的问题，并且能够有效克服因实际环境的变换而导致视觉定位方式，需要重新采集环境数据的问题。基于GNSS与INS的组合导航***的增强现实***，与蓝牙地磁等信号定位方式相比，不需要在实际环境中部署额外的定位设备，可以大幅度降低定位设备维护成本。
相关技术中，一般通过硬件工具使图像采集设备和定位设备采用同一时钟源。根据本公开的实施例，可利用GPS时间***，实现定位位姿与实景图像之间时间的软同步，可以满足实现增强现实需要的时间同步要求，不需要在设计复杂的硬件同步，大大降低***的复杂度。
根据本公开的实施例，可应用在数字孪生、混合现实、增强现实、智慧城市、车载AR等场景中，用户在定位设备、图像采集设备安装完成后，可以在终端的显示设备，看到实时采集的实景图像以及AR图像，不需要复杂的视觉计算，利用GNSS与INS的组合导航***确定出的定位位姿，可以快速实现虚实融合，让用户通过AR技术能够感知到真实感更强、互动感更强的虚实融合效果。
可以理解，本公开提及的上述各个方法实施例，在不违背原理逻辑的情况下，均可以彼此相互结合形成结合后的实施例，限于篇幅，本公开不再赘述。本领域技术人员可以理解，在具体实施方式的上述方法中，各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。
此外，本公开还提供了AR展示装置、电子设备、计算机可读存储介质、程序，上述均可用来实现本公开提供的任一种AR展示方法，相应技术方案和描述和参见方法部分的相应记载，不再赘述。
图4示出根据本公开实施例的AR展示装置的框图，如图4所示，所述装置包括：
获取模块101，用于获取移动设备在多个第一时刻的定位位姿，以及获取所述移动设备在当前的第二时刻采集的目标场景的实景图像；
时刻确定模块102，用于从所述多个第一时刻中确定出与所述第二时刻匹配的目标时刻；
位姿确定模块103，用于根据所述目标时刻的定位位姿，确定所述移动设备在所述第二时刻的设备位姿；
展示模块104，用于根据所述第二时刻的设备位姿，以及预设的AR内容在所述目标场景中的位置信息，展示与所述实景图像对应的AR图像。
在一种可能的实现方式中，所述时刻确定模块102，包括：第一确定子模块，用于在所述多个第一时刻中不存在与所述第二时刻相同的时刻的情况下，将所述多个第一时刻中的第三时刻和第四时刻，确定为目标时刻，其中，所述第三时刻为处于所述第二时刻之前的、最接近所述第二时刻的第一时刻，所述第四时刻为处于所述第二时刻之后的、最接近所述第二时刻的第一时刻；其中，所述位姿确定模块103，包括：插值子模块，用于对所述第三时刻的定位位姿与所述第四时刻的定位位姿进行插值处理，得到所述第二时刻的定位位姿；第一位姿确定子模块，用于将所述第二时刻的定位位姿，确定为所述移动设备在所述第二时刻的设备位姿。
在一种可能的实现方式中，所述时刻确定模块102，包括：第二确定子模块，用于将所述多个第一时刻中，与所述第二时刻之间的时间差最小的第一时刻，确定为目标时刻；其中，所述位姿确定模块103，包括：第二位姿确定子模块，用于将所述目标时刻的定位位姿，确定为所述移动设备在所述第二时刻的设备位姿。
在一种可能的实现方式中，所述获取模块101，包括：第一获取子模块，用于针对任一第一时刻，获取所述移动设备的定位部件发送的所述移动设备的原始定位位姿，所述原始定位位姿包括经度、纬度、海拔高度以及姿态角；转换子模块，用于将所述经度、所述纬度及所述海拔高度，转换成站心坐标系下的平移矩阵，以及将所述姿态角转换成对应的旋转矩阵；其中，所述定位部件包括全球卫星导航***GNSS与惯性导航***INS的组合导航***，所述定位位姿包括所述平移矩阵以及所述旋转矩阵，所述第一时刻是基准时间下的时刻。
在一种可能的实现方式中，所述获取模块101，包括：第二获取子模块，用于获取所述移动设备的图像采集部件采集的所述实景图像，以及针对所述实景图像的采集时刻；时刻确定子模块，用于根据所述图像采集部件的采集时间与基准时间的差异，确定所述采集时刻在所述基准时间下的所述第二时刻。
在一种可能的实现方式中，所述展示模块104，包括：优化子模块，用于根据所述设备位姿以及所述实景图像，对所述设备位姿进行优化，得到优化后的设备位姿；渲染子模块，用于根据所述优化后的设备位姿以及所述位置信息，在所述实景图像中渲染所述AR内容，生成所述AR图像并进行展示。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述设备位姿以及所述场景图像，对所述设备位姿进行优化，得到优化后的设备位姿，包括：根据所述实景图像与在先实景图像之间的匹配特征点，确定所述匹配特征点所对应的点云数据，所述在先实景图像的采集时序在所述实景图像之前；基于所述设备位姿，确定所述点云数据在所述实景图像中的投影点；根据所述投影点与所述实景图像中匹配特征点之间的距离，对所述设备位姿进行优化，得到所述优化后的设备位姿。
在本公开实施例中，能够基于移动设备多个第一时刻的定位位姿与当前的第二时刻，确定出移动设备在第二时刻的设备位姿，这样可得到与第二时刻的实景图像相匹配的、准确度更高的设备位姿，从而可使基于该设备位姿、实景图像以及AR内容的位置信息所展示的AR图像，具有真实感更强的虚实融合效果。
在一些实施例中，本公开实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法，其具体实现可以参照上文方法实施例的描述，为了简洁，这里不再赘述。
本公开实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。计算机可读存储介质可以是非易失性计算机可读存储介质。
本公开实施例还提出一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行上述方法。
本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述方法。
电子设备可以被提供为终端、服务器或其它形态的设备。
图5示出根据本公开实施例的一种电子设备800的框图。例如，电子设备800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等终端。
参照图5，电子设备800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。
处理组件802通常控制电子设备800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。
存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备800的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电源组件806为电子设备800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理***，一个或多个电源，及其他与为电子设备800生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件808包括在所述电子设备800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜***或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当电子设备800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口812为处理组件802和***接口模块之间提供接口，上述***接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为电子设备800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到电子设备800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测电子设备800或电子设备800一个组件的位置改变，用户与电子设备800接触的存在或不存在，电子设备800方位或加速/减速和电子设备800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如互补金属氧化物半导体(CMOS)或电荷耦合装置(CCD)图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件816被配置为便于电子设备800和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备800可以接入基于通信标准的无线网络，如无线网络(Wi-Fi)、第二代移动通信技术(2G)、第三代移动通信技术(3G)、***移动通信技术(4G)、通用移动通信技术的长期演进(LTE)、第五代移动通信技术(5G)或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理***的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，电子设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器804，上述计算机程序指令可由电子设备800的处理器820执行以完成上述方法。
本公开涉及增强现实领域，通过获取现实环境中的目标对象的图像信息，进而借助各类视觉相关算法实现对目标对象的相关特征、状态及属性进行检测或识别处理，从而得到与具体应用匹配的虚拟与现实相结合的AR效果。示例性的，目标对象可涉及与人体相关的脸部、肢体、手势、动作等，或者与物体相关的标识物、标志物，或者与场馆或场所相关的沙盘、展示区域或展示物品等。视觉相关算法可涉及视觉定位、SLAM、三维重建、图像注册、背景分割、对象的关键点提取及跟踪、对象的位姿或深度检测等。具体应用不仅可以涉及跟真实场景或物品相关的导览、导航、讲解、重建、虚拟效果叠加展示等交互场景，还可以涉及与人相关的特效处理，比如妆容美化、肢体美化、特效展示、虚拟模型展示等交互场景。可通过卷积神经网络，实现对目标对象的相关特征、状态及属性进行检测或识别处理。上述卷积神经网络是基于深度学习框架进行模型训练而得到的网络模型。
图6示出根据本公开实施例的一种电子设备1900的框图。例如，电子设备1900可以被提供为一服务器。参照图6，电子设备1900包括处理组件1922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1932所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1922的执行的指令，例如应用程序。存储器1932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件1922被配置为执行指令，以执行上述方法。
电子设备1900还可以包括一个电源组件1926被配置为执行电子设备1900的电源管理，一个有线或无线网络接口1950被配置为将电子设备1900连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口1958。电子设备1900可以操作基于存储在存储器1932的操作***，例如微软服务器操作***(Windows ServerTM)，苹果公司推出的基于图形用户界面操作***(Mac OSXTM)，多用户多进程的计算机操作***(UnixTM),自由和开放原代码的类Unix操作***(LinuxTM)，开放原代码的类Unix操作***(FreeBSDTM)或类似。
在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器1932，上述计算机程序指令可由电子设备1900的处理组件1922执行以完成上述方法。
本公开可以是***、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是(但不限于)电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
这里参照根据本公开实施例的方法、装置(***)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
该计算机程序产品可以具体通过硬件、软件或其结合的方式实现。在一个可选实施例中，所述计算机程序产品具体体现为计算机存储介质，在另一个可选实施例中，计算机程序产品具体体现为软件产品，例如软件开发包(Software Development Kit，SDK)等等。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种AR展示方法，其特征在于，所述方法包括：
获取移动设备在多个第一时刻的定位位姿，以及获取所述移动设备在当前的第二时刻采集的目标场景的实景图像；
从所述多个第一时刻中确定出与所述第二时刻匹配的目标时刻；
根据所述目标时刻的定位位姿，确定所述移动设备在所述第二时刻的设备位姿；
根据所述第二时刻的设备位姿，以及预设的AR内容在所述目标场景中的位置信息，展示与所述实景图像对应的AR图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述多个第一时刻中确定出与所述第二时刻匹配的目标时刻，包括：
在所述多个第一时刻中不存在与所述第二时刻相同的时刻的情况下，将所述多个第一时刻中的第三时刻和第四时刻，确定为目标时刻，其中，所述第三时刻为处于所述第二时刻之前的、最接近所述第二时刻的第一时刻，所述第四时刻为处于所述第二时刻之后的、最接近所述第二时刻的第一时刻；
其中，所述根据所述目标时刻的定位位姿，确定为所述移动设备在所述第二时刻的设备位姿，包括：
对所述第三时刻的定位位姿与所述第四时刻的定位位姿进行插值处理，得到所述第二时刻的定位位姿；
将所述第二时刻的定位位姿，确定为所述移动设备在所述第二时刻的设备位姿。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述多个第一时刻中确定出与所述第二时刻匹配的目标时刻，包括：
将所述多个第一时刻中，与所述第二时刻之间的时间差最小的第一时刻，确定为目标时刻；
其中，所述根据所述目标时刻的定位位姿，确定所述移动设备在所述第二时刻的设备位姿，包括：
将所述目标时刻的定位位姿，确定为所述移动设备在所述第二时刻的设备位姿。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述获取移动设备在多个第一时刻的定位位姿，包括：
针对任一第一时刻，获取所述移动设备的定位部件发送的所述移动设备的原始定位位姿，所述原始定位位姿包括经度、纬度、海拔高度以及姿态角；
将所述经度、所述纬度及所述海拔高度，转换成站心坐标系下的平移矩阵，以及将所述姿态角转换成对应的旋转矩阵；
其中，所述定位部件包括全球卫星导航***GNSS与惯性导航***INS的组合导航***，所述定位位姿包括所述平移矩阵以及所述旋转矩阵，所述第一时刻是基准时间下的时刻。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述移动设备在当前的第二时刻采集的目标场景的实景图像，包括：
获取所述移动设备的图像采集部件采集的所述实景图像，以及针对所述实景图像的采集时刻；
根据所述图像采集部件的采集时间与基准时间的差异，确定所述采集时刻在所述基准时间下的所述第二时刻。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二时刻的设备位姿，以及预设的AR内容在所述目标场景中的位置信息，展示与所述实景图像对应的AR图像，包括：
根据所述设备位姿以及所述实景图像，对所述设备位姿进行优化，得到优化后的设备位姿；
根据所述优化后的设备位姿以及所述位置信息，在所述实景图像中渲染所述AR内容，生成所述AR图像并进行展示。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述设备位姿以及所述场景图像，对所述设备位姿进行优化，得到优化后的设备位姿，包括：
根据所述实景图像与在先实景图像之间的匹配特征点，确定所述匹配特征点所对应的点云数据，所述在先实景图像的采集时序在所述实景图像之前；
基于所述设备位姿，确定所述点云数据在所述实景图像中的投影点；
根据所述投影点与所述实景图像中匹配特征点之间的距离，对所述设备位姿进行优化，得到所述优化后的设备位姿。
8.一种AR展示装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取移动设备在多个第一时刻的定位位姿，以及获取所述移动设备在当前的第二时刻采集的目标场景的实景图像；
时刻确定模块，用于从所述多个第一时刻中确定出与所述第二时刻匹配的目标时刻；
位姿确定模块，用于根据所述目标时刻的定位位姿，确定所述移动设备在所述第二时刻的设备位姿；
展示模块，用于根据所述第二时刻的设备位姿，以及预设的AR内容在所述目标场景中的位置信息，展示与所述实景图像对应的AR图像。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的方法。
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