基于自然特征的三維注冊(cè)檢測(cè)實(shí)時(shí)性改進(jìn)研究.pdf

1、在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)憑借其虛實(shí)結(jié)合的特點(diǎn)，不僅成為當(dāng)前多媒體技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一，在各大領(lǐng)域中也展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。三維注冊(cè)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)虛實(shí)結(jié)合的核心技術(shù)，目前，在基于計(jì)算機(jī)視覺的三維注冊(cè)技術(shù)類別中，基于自然特征的三維注冊(cè)技術(shù)是最為主流的研究方向。在三維注冊(cè)的累積誤差消除過程中，采用重新檢測(cè)策略時(shí)的特征點(diǎn)檢測(cè)耗時(shí)較長(zhǎng)，頓卡現(xiàn)象嚴(yán)重，降低了系統(tǒng)實(shí)時(shí)性。實(shí)時(shí)性作為三維注冊(cè)方法的主要指標(biāo)之一，具有重要的研究意義。

2、　　 在總結(jié)了相關(guān)研究基礎(chǔ)后，對(duì)基于自然特征的三維注冊(cè)技術(shù)的實(shí)時(shí)性進(jìn)行了一系列研究工作:
　　 首先，針對(duì)檢測(cè)階段計(jì)算規(guī)模大的問題，對(duì)三維注冊(cè)檢測(cè)階段的分步計(jì)算進(jìn)行了研究。在特征匹配過程中，引入了模板特征點(diǎn)可信度概念，并設(shè)計(jì)了可信度調(diào)控策略;在特征檢測(cè)過程中，引入了主監(jiān)視窗概念，并設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單擴(kuò)展策略。實(shí)驗(yàn)證明，通過上述技術(shù)手段，檢測(cè)階段的計(jì)算規(guī)模得以下降，檢測(cè)階段和跟蹤階段之間的速度差得以拉近，頓卡現(xiàn)象和系統(tǒng)實(shí)時(shí)性得以改善。<

3、br>　　 其次，針對(duì)以上研究中改善效果持續(xù)性差的問題，對(duì)主監(jiān)視窗的行為優(yōu)化策略進(jìn)行了研究。在一段時(shí)間的三維注冊(cè)中，當(dāng)主監(jiān)視窗經(jīng)常需要擴(kuò)展多次，才能獲取足夠的特征信息來完成工作時(shí)，該方法對(duì)頓卡現(xiàn)象和系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的改善效果甚微。針對(duì)該問題，為主監(jiān)視窗的擴(kuò)展行為設(shè)計(jì)了優(yōu)先級(jí)擴(kuò)展策略;為主監(jiān)視窗的跟蹤行為設(shè)計(jì)了縮放和平移策略。根據(jù)上述優(yōu)化策略，以及SURF、BBF、RANSAC、基于圖像金字塔的光流跟蹤算法等基礎(chǔ)算法，提出了一套完整的基于主監(jiān)