(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221014210 3.6 (22)申请日 2022.02.16 (71)申请人 海南热带海洋学院 地址 572022 海南省三 亚市吉阳区育才路1 号 (72)发明人 陈芳芳　阳知妹　徐彬　 (74)专利代理 机构 北京睿智保诚专利代理事务 所(普通合伙) 11732 专利代理师 徐健 (51)Int.Cl. G06F 3/01(2006.01) G06F 9/451(2018.01) H04N 13/122(2018.01) H04N 13/194(2018.01) H04W 4/38(2018.01)H04W 4/70(2018.01) (54)发明名称 基于物联网进行增强现实数字文化内容显 示装置及方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于物联网进行增强现 实数字文化内容显示装置及方法， 属于物联网、 增强现实技术领域， 其至少包括： 物联网单元， 包 括物联网节 点和采集模块， 物联网节 点包括布设 在预定空间内的识别码和传感器； 采集模块， 用 于采集信号、 传感器数据、 拍摄图像， 并传输至服 务器单元； 服务器单元， 接收采集信号、 传感器数 据和图像数据， 执行数据存储、 异常检测和分析， 并将分析数据发送至显示单元； 显示单元， 接收 服务器单元发送的信息， 执行信息提取、 显示和 用户交互及处理分析。 本发明通过物联网与AR技 术的结合， 使 其在物联网的基础上充分发挥AR技 术的优势， 并完美的应用于数字文化模式体验， 提高了AR识别率及准确率， 提升 了用户体验。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114489344 A 2022.05.13 CN 114489344 A 1.一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置， 其特征在于， 至少包括物联 网单元、 服务器单元和显示单 元， 其中， 物联网单元， 包括物联网节点和采集模块， 所述物联网节点包括布设在预定空间内的 识别码和传感器， 并与所述采集模块双向传输数据； 所述采集模块， 用于采集信号、 传感器 数据， 以及拍摄图像， 并传输 至所述服务器单元； 服务器单元， 接收所述采集模块输送的采集信号、 传感器数据和图像数据， 执行数据存 储、 异常检测 和分析， 并将分析 数据发送至所述显示单 元； 显示单元， 接收所述服务器单元发送的信 息， 执行信息提取、 显示和用户交互及处理分 析。 2.根据权利要求1所述的一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置， 其特 征在于， 所述服务器单元包括接收模块、 存储模块、 发送模块和处理模块； 所述接收模块与 所述采集模块连接， 用接收所述采集模块拍摄的图像， 并传输至所述存储模块存储； 所述 发 送模块， 用于将存储在所述存储模块内的图像发送至所述处理模块； 所述处理模块用于在 所述图像中提取并生成所述预定空间对应的第一标签； 当所述第一标签提取或生成失败时,将生成的失败响应消息转发至所述接收模块； 所 述接收模块， 用于在接收所述 失败响应消息后， 接收所述采集模块 发送的采集信号、 传感器 数据， 并通过所述 发送模块 发送至所述处理模块； 所述处理模块提取采集信号、 传感器数据 中与所述预定空间对应的第二标签； 所述处理模块还用于获取所述第 二标签对应的数字文化内容， 并将所述数字文化内容 融合叠加至所述预定空间的图像上， 并发送融合叠加后的图像发送至所述显示单 元。 3.根据权利要求2所述的一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置， 其特 征在于， 所述处 理模块用于将所述数字文化内容融合叠加至所述预定空间的图像上， 包括： 采用三维跟踪注 册技术对所述数字文化内容及采集图像进行虚实配准处 理； 将所述数字文化内容进行实时绘制渲染， 并根据虚实配准处理后所述数字文化内容在 现实场景中的映射关系， 将所述数字文化内容与所述预定空间的图像进 行叠加融合； 其中， 所述数字文化内容包括数字三维模型， 以及数字动画、 数字影视、 数字声音、 数字图片及数 字文本的其中一种或多种的组合。 4.根据权利要求3所述的一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置， 其特 征在于， 所述采集模块包括传感器组， 所述传感器组包括多个无线传感器和运动传感器， 所 述采集模块周期性采集无线信号、 运动传感器数据。 5.根据权利要求4所述的一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置， 其特 征在于， 所述采集模块还包括对所述运动传感器和拍摄图像的相 机进行标定， 获取相 机参 数、 运动传感器误差参数以及相 机和运动传感器之间的轴线不重合角度； 将标定结果存储 用于图像和传感器数据补偿。 6.根据权利要求5所述的一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置， 其特 征在于， 所述采集模块还用于实现本地运算， 所述本地运算包括位置、 姿态确定以及AR场景 生成； 所述AR场景生成包括在显示单元展示采集的图像， 计算当前图像像素坐标系和三维 空间坐标系之间的相互转换关系； 所述三维空间坐标通过打开AR测量模式， 点击目标点或 输入目标点编号方式获取。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114489344 A 27.根据权利要求6所述的一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置， 其特 征在于， 所述显示单 元至少包括显示模块， 所述显示模块用于 显示所述融合叠加后的图像。 8.一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示方法， 其特征在于， 采用权利要求1 至7任一项所述的一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示装置， 所述方法包括以 下步骤： 采集模块采集预定空间的图像； 接收模块接收采集模块拍摄的图像， 并传输至存储模块存储； 通过发送模块将采集的 图像发送至处 理模块； 发送模块将存 储在存储模块内的图像发送至处 理模块； 处理模块用于在图像中提取并生成所述预定空间对应的第 一标签； 当所述第 一标签提 取或生成失败时,将生成的失败响应消息转发至接 收模块； 接 收模块在接 收失败响应消息 后， 接收采集模块发送的采集信号、 传感器数据， 并通过发送模块发送至处理模块； 处理模 块提取采集信号、 传感器数据中与预定空间对应的第二标签； 处理模块获取第 二标签对应的数字文化内容， 并将数字文化内容融合叠加至预定空间 的图像上， 并发送融合叠加后的图像发送至 显示单元； 显示单元显示所述融合叠加后的图像。 9.根据权利要求8所述的一种基于物联网进行增强现实数字文化内容显示方法， 其特 征在于， 所述处理模块将所述数字文化内容融合叠加至所述预定空间的图像上， 包括以下 步骤： 所述处理模块采用三维跟踪注册技术对所述数字文化内容及采集图像进行虚实配准 处理； 将所述数字文化内容进行实时绘制渲染， 并根据虚实配准处理后所述数字文化内容在 现实场景中的映射关系， 将所述数字文化内容与所述预定空间的图像进 行叠加融合； 其中， 所述数字文化内容包括数字三维模型， 以及数字动画、 数字影视、 数字声音、 数字图片及数 字文本的其中一种或多种的组合。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114489344 A 3