基于深度攝像機的增強現(xiàn)實系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、增強現(xiàn)實技術(shù)是通過計算機或者信息技術(shù)提取或者模擬某種虛擬信息，然后實時準(zhǔn)確的疊加于真實的環(huán)境后而呈現(xiàn)的一種現(xiàn)實與虛擬信息的混合新感官體驗。自20世紀(jì)90年代誕生以來，眾多科研、商業(yè)、娛樂等產(chǎn)業(yè)大大促進(jìn)了AR技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。然而，由于這些系統(tǒng)基本都是由固定的標(biāo)志物或者是固定紋理結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)虛擬信息的，不夠靈活與自由，與無約束的客觀環(huán)境達(dá)不到比較好的真實感效果，使得AR的應(yīng)用受到一定制約；而基于多目視覺系統(tǒng)基本可以達(dá)到實現(xiàn)效果，但是理論與實現(xiàn)

2、又過于復(fù)雜。本文以微軟推出的新一代交互設(shè)備Kinect的深度攝像系統(tǒng)為基礎(chǔ)，開發(fā)一套基于真實場景建模的AR系統(tǒng)：
　　1）從攝像機標(biāo)定原理出發(fā)，推出深度攝像機Kinect的幾何變換映射關(guān)系，測定其內(nèi)部變換參數(shù)。同時在分析Kinect深度變換的基礎(chǔ)上對Kinect的彩色視頻圖像和深度圖像進(jìn)行配準(zhǔn)工作。最后，對Kinect的原始粗糙深度圖像做修復(fù)處理。
　　2）討論了利用Kinect的深度數(shù)據(jù)提取場景中的幾何信息的技術(shù)，分析了基

3、于深度信息的平面分割和真實物體分割的方法。
　　3）在Kinect SDK和XNA的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一套新的可自由配準(zhǔn)虛實融合AR系統(tǒng)。接下來，基于前者加上Kinect的優(yōu)秀的交互功能，改進(jìn)了可交互的增強現(xiàn)實系統(tǒng)，此系統(tǒng)可以實現(xiàn)基于真實場景的虛擬物體自由疊加和與人體進(jìn)行簡單的互動，達(dá)到真實感的融合。
　　該系統(tǒng)的特點與優(yōu)勢有：比較廉價的Kinect設(shè)備加上先進(jìn)的深度感應(yīng)系統(tǒng)，可以一定程度作為AR系統(tǒng)的場景感應(yīng)，且基于Kinec