基于視覺的增強(qiáng)現(xiàn)實虛實注冊關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、增強(qiáng)現(xiàn)實(Augmented Reality，簡稱AR)利用可視化技術(shù)將虛擬的信息疊加在人類生活的現(xiàn)實世界中，致力于提高人們對外在世界的感知能力，被譽(yù)為“未來20年內(nèi)改變世界十大科技之一”。一個成功的AR系統(tǒng)的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確、快速而又魯棒的虛實注冊，即虛擬物體與真實場景的完美融合才能保證用戶無視差的體驗，而本論文的研究主要圍繞基于視覺的AR系統(tǒng)注冊問題展開，提出了若干不同應(yīng)用環(huán)境下的注冊方法和新思路，主要工作如下:
　　 1.系統(tǒng)

2、研究了基于視覺的AR注冊原理，在逐步分析相機(jī)成像模型和畸變模型的基礎(chǔ)上給出了完整的注冊參數(shù)推導(dǎo)過程和參數(shù)優(yōu)化方法;接著深入總結(jié)了當(dāng)前兩種AR實現(xiàn)模式（標(biāo)識識別和自然特征跟蹤注冊）的特點(diǎn)和發(fā)展方向。
　　 2.研究了基于亞像素角點(diǎn)定位的AR標(biāo)識注冊技術(shù)。根據(jù)四邊形標(biāo)識的幾何特征提出了一種改進(jìn)的亞像素角點(diǎn)定位算法，具有更高的角點(diǎn)檢測精度和更好的畸變魯棒性;并結(jié)合海明碼設(shè)計的標(biāo)識系統(tǒng)成功實現(xiàn)基于亞像素角點(diǎn)定位的標(biāo)識注冊，結(jié)果表明該方法

3、注冊精度高，運(yùn)行效率好，能有效滿足AR系統(tǒng)所需的穩(wěn)定性要求。
　　 3.研究了基于高效跟蹤的AR無標(biāo)記注冊方法。首先利用壓縮采樣理論改進(jìn)了基于貝葉斯分類器的跟蹤框架，輸入端利用遵循高斯分布的隨機(jī)測量矩陣來進(jìn)行目標(biāo)特征的稀疏表示，通過對正負(fù)樣本的學(xué)習(xí)和更新來實現(xiàn)高效跟蹤;然后將改進(jìn)的跟蹤方法應(yīng)用到AR自然特征跟蹤注冊去，并構(gòu)建了一種基于網(wǎng)絡(luò)的AR注冊框架;最后成功地進(jìn)行了AR無標(biāo)記注冊定位和渲染試驗，證明了這種注冊思路是可行的，為