CN103077668B - 农产品虚拟互动展示系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种基于增强现实技术的农产品虚拟互动展示系统及方法。本发明通过交互模块，供参观者选择农产品种类及展示内容类型，通过采集模块，采集交互模块的选择信息，通过识别模块，识别所述选择信息，通过绘制模块，根据识别模块反馈的识别结果从数据库模块选择展示内容展示在显示终端；本发明可以满足特色农产品的介绍宣传、推销以及科普教育等应用需求，提高农产品现场展示的趣味性和感染力；同时本发明具有简单实用以及可灵活扩充展示内容的特点。

Description

农产品虚拟互动展示系统及方法

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种基于增强现实技术的农产品虚拟互动展示系统及方法。

背景技术

目前，大多数农产品互动展示系统主要是利用图形以及图像技术将农产品的外观形态、生产过程和用途等信息制作成可在计算机、平板电脑等终端播放的数码图像、视频或者动画，并存储在播放终端供用户现场点播，或者通过互联网、无线网络等途径供用户远程播放。

信息技术的广泛应用极大地拓宽了传统通过纸质宣传材料和现场实物演示等方式进行的农产品展示手段，提高了农产品的展示效果和效率，具有积极的现实意义。虽然信息技术的应用给农产品的展示推介带来了极大的便利，但用户在接收农产品信息时仍然存在过于被动，可互动性差的问题。特别是在农产品展览会、博览会以及科普教育基地等室内应用场合，现有的农产品相关信息的展示方式缺乏吸引用户进行主动交互的方式，不利用农产品的推广。

近年来，随着虚拟现实（VR，Virtual Reality）特别是增强现实技术（AR，Augmented Reality）的快速发展，给农产品的展示宣传带来了一种更具有现场互动乐趣的方法。AR技术将计算机生成的虚拟物体、场景或者其他信息实时地叠加并显示到真实场景中，进行虚实结合，使用户能够看到比真实世界更多的东西。通过增强现实技术，可以将果实内部的细节特征以及不同营养元素在人体内部的吸收利用情况通过三维动画直观形象地叠加在果实的图像信息上，从而在用户观看果实的图像信息时，同时获得更多以及更加直观形象的辅助信息。

目前国际上利用增强现实技术进行产品展示的应用方案主要包括两种：一种是使用头盔式显示器作为显示终端，一种是使用液晶显示器作为显示终端。前者在头盔显示器上集成了摄像头和小型显示器等装置，通过摄像头拍摄现实图像，并与虚拟物体或场景进行整合后显示在显示器上，用户通过头戴头盔利用该系统；但这种方案中，用户需要装戴头盔才能进行交互，操作繁琐，用户交互不够友好，且只有用户一个人可以看到展示内容，因此只适合在一些特定场合应用。而在使用液晶显示器作为显示终端的技术方案中，主要是利用摄像头跟踪获取用户的展示对象和交互动作视频图像，并将视频图像发送到计算机上进行识别，然后在液晶显示器上显示融合实时捕获用户交互动作和虚拟物体或虚拟场景的合成信息。

综上所述，一种新的实用的农产品虚拟互动展示系统及方法是亟待提供的。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种基于虚拟现实技术的农产品虚拟互动展示系统及方法，用以满足特色农产品的介绍宣传、推销以及科普教育等应用需求，提高农产品现场展示的趣味性和感染力。

（二）技术方案

本发明技术方案如下：

一种农产品虚拟互动展示系统，包括交互模块、采集模块、识别模块、数据库模块、绘制模块以及显示终端；

所述交互模块，供参观者选择农产品种类及展示内容类型；

所述采集模块，采集所述交互模块的选择信息并发送至识别模块；

所述识别模块，识别所述选择信息并反馈至绘制模块；

所述数据库模块，存储所有农产品所有类型的展示内容；

所述绘制模块，根据所述识别模块反馈的信息从所述数据库模块选择展示内容展示在所述显示终端。

优选的，所述交互模块包括标定板以及若干张农产品卡片；所述标定板被分割为多个区域，每个区域对应一种展示内容类型；每张所述农产品卡片对应一种农产品；将一张所述农产品卡片置于标定板某个区域，表示选择农产品种类及展示内容类型。

优选的，所述标定板被分割为四个区域，分别对应农产品数码图像、三维模型、产地环境视频以及营养价值动画。

优选的，所述农产品卡片表面具有其对应的农产品直观图像以及标记图案。

优选的，所述采集模块包括视频摄像机。

优选的，所述识别模块、数据库模块以及绘制模块均集成于计算机中。

优选的，所述显示终端包括液晶显示器。

本发明还提供看一种结合上述系统的农产品虚拟互动展示方法：

一种农产品虚拟互动展示方法，包括步骤：

S1.将所述标定板上各区域的二维坐标以及每张所述农产品卡片上的标记图案存储于所述识别模块；

S2.所述采集模块将跟踪采集到的农产品卡片信息以及该农产品卡片在标定板的位置信息发送至所述识别模块；

S3.所述识别模块对比所述采集模块发送的信息以及所述步骤S1中存储的数据，得到参观者选择的农产品种类及展示内容类型；

S4.所述绘制模块根据所述步骤S3中识别结果从所述数据库模块选择展示内容展示在所述显示终端。

（三）有益效果

本发明通过交互模块，供参观者选择农产品种类及展示内容类型，通过采集模块，采集交互模块的选择信息，通过识别模块，识别所述选择信息，通过绘制模块，根据识别模块反馈的识别结果从数据库模块选择展示内容展示在显示终端；本发明可以满足特色农产品的介绍宣传、推销以及科普教育等应用需求，提高农产品现场展示的趣味性和感染力；同时本发明具有简单实用以及可灵活扩充展示内容的特点。

附图说明

图1是本发明的一种农产品虚拟互动展示系统模块示意图；

图2是本发明的一种农产品虚拟互动展示方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对发明的具体实施方式做进一步描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

如图1所示的一种农产品虚拟互动展示系统，主要包括交互模块、采集模块、识别模块、数据库模块、绘制模块以及显示终端等；

所述交互模块，供参观者选择农产品种类及展示内容类型；

所述采集模块，采集所述交互模块的选择信息并发送至识别模块；本实施例中，采集模块主要包括视频摄像机，视频摄像机跟踪拍摄交互模块的选择图像，并发送至识别模块；

所述识别模块，识别所述选择信息并反馈至绘制模块；

所述数据库模块，存储所有农产品所有类型的展示内容的数字媒体文件；

所述绘制模块，根据所述识别模块反馈的信息从所述数据库模块选择展示内容展示在所述显示终端；

上述识别模块、数据库模块以及绘制模块均集成于计算机中，方便协同操作；

所述显示终端，用于展示各种类型的农产品信息；本实施中，显示终端主要包括液晶显示器，可以供多人共同参观体验。

其中，所述交互模块包括标定板以及若干张农产品卡片；所述标定板被分割为多个区域，每个区域对应一种展示内容类型；每张所述农产品卡片对应一种农产品；将一张所述农产品卡片置于标定板某个区域，表示选择农产品种类及展示内容类型；例如，所述标定板被分割为四个区域，分别对应农产品数码图像、三维模型、产地环境视频以及营养价值动画，每个区域均标记有相应的文字说明，方便参观者的理解；所述农产品卡片表面具有与其对应的农产品直观图像以及标记图案，每种农产品的标记图案均不相同，标记图案优选为简单的图案，例如可以为三角形、圆点、五角星以及其他几何图案等。

实际操作中，标定板正面朝上固定在视频摄像头的正下方，两者之间的距离由视频摄像头的分辨率和标定板的大小确定，使视频摄像头拍摄到的图像刚好完全包含标定板的正面；通过视频摄像头获取农产品卡片的信息及农产品卡片在标定板上的位置，并转化成程序可识别的数据格式，识别模块用来从视频摄像头中拍摄的数码照片中识别农产品卡片在标定板上的位置以及农产品卡片上的标记图案，通过位置信息及标记图案信息从数据库模块中选取对应农产品的数字内容，并通过绘制模块输出到液晶显示屏进行显示。

实施例二

一种结合上述系统实现的农产品虚拟互动展示方法，其流程图如图2中所示，主要包括以下步骤：

S1.利用视频摄像头拍摄标定板的正面图像，从所拍摄的数码图像中分别计算图像中四个分割区域的最大外接四边形四个顶点的二维坐标，并将每个区域的最大外接四边形四个顶点的二维坐标保存到计算机的识别模块中；同时，将所有农产品卡片上的标记图案扫描成数字图像，并保存到计算机的识别模块中，同时记录每个标记图案对应的农产品名称。

S2.所述采集模块即视频摄像头将跟踪拍摄到的农产品卡片信息以及该农产品卡片在标定板的位置图像发送至所述识别模块。

S3.所述识别模块对比所述采集模块发送的图像以及所述步骤S1中预先存储的农产品卡片信息和标定板各区域对应的内容类型信息等数据，得到参观者选择的农产品种类及展示内容类型。

S4.预先在数据库模块中分类存储制作好的农产品的数字媒体展示内容：包括根据标定板上四个区域对应的展示内容制作的每张农产品卡片对应的特色农产品的数字媒体文件，包括数码图像、三维模型、产地环境视频和营养价值动画等；所述绘制模块根据所述步骤S3中识别结果从所述数据库模块选择展示内容输出在所述显示终端进行展示。

本发明的农产品虚拟互动展示系统及方法具有以下优点：

1、将增强现实技术应用于特色农产品的展示宣传中，极大地拓展了传统通过纸质材料、二维图像、视频等单一形式的产品展示方式，提高了公众进行产品信息获取的主动性和趣味性。

2、针对农产品的特点，将用户关心的农产品几种主要相关信息（外观形态、产地环境和营养价值等）制作成可选择播放的数字媒体内容，并将用户的选择方式通过简单明了的特制图形印制在标定板上，用户选取感兴趣的农产品的卡片并移动到标定板上不同特制图形的上方，即可从液晶显示屏上看到动态播放的该农产品对应类型的数码媒体文件。

3、对农产品卡片的个数没有限制，可自由添加；同时，标定板上特制图形的数量也可根据具体的应用需求进行定制，具有良好的可扩充性。

4、与已有的基于标记物识别的增强现实交互展示技术方案相比，本发明方案采用更简单的标记图案，避免了直接使用真实物体的数字图像作为标记物，降低了从数码图像中识别农产品的难度，提高了识别率和速度以及计算机识别时的运算速度和准确性，同时具有很好的稳定性。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的保护范畴。

Claims (7)

1.一种农产品虚拟互动展示系统，其特征在于，包括交互模块、采集模块、识别模块、数据库模块、绘制模块以及显示终端；

所述交互模块，供参观者选择农产品种类及展示内容类型；

所述采集模块，采集所述交互模块的选择信息并发送至识别模块；

所述识别模块，识别所述选择信息并反馈至绘制模块；

所述数据库模块，存储所有农产品所有类型的展示内容；

所述绘制模块，根据所述识别模块反馈的信息从所述数据库模块选择展示内容展示在所述显示终端；

所述交互模块包括标定板以及若干张农产品卡片；所述标定板被分割为多个区域，每个区域对应一种展示内容类型；每张所述农产品卡片对应一种农产品；将一张所述农产品卡片置于标定板某个区域，表示选择农产品种类及展示内容类型。

2.根据权利要求1所述的农产品虚拟互动展示系统，其特征在于，所述标定板被分割为四个区域，分别对应农产品数码图像、三维模型、产地环境视频以及营养价值动画。

3.根据权利要求1或2所述的农产品虚拟互动展示系统，其特征在于，所述农产品卡片表面具有其对应的农产品直观图像以及标记图案。

4.根据权利要求1-2任意一项所述的农产品虚拟互动展示系统，其特征在于，所述采集模块包括视频摄像机。

5.根据权利要求1-2任意一项所述的农产品虚拟互动展示系统，其特征在于，所述识别模块、数据库模块以及绘制模块均集成于计算机中。

6.根据权利要求1-2任意一项所述的农产品虚拟互动展示系统，其特征在于，所述显示终端包括液晶显示器。

7.根据权利要求1-6任意一项所述系统的农产品虚拟互动展示方法，其特征在于，包括步骤：

S1.将所述标定板上各区域的二维坐标以及每张所述农产品卡片上的标记图案存储于所述识别模块；

S2.所述采集模块将跟踪采集到的农产品卡片信息以及该农产品卡片在标定板的位置信息发送至所述识别模块；

S3.所述识别模块对比所述采集模块发送的信息以及所述步骤S1中存储的数据，得到参观者选择的农产品种类及展示内容类型；

S4.所述绘制模块根据所述步骤S3中识别结果从所述数据库模块选择展示内容展示在所述显示终端。