基于单摄像头跟踪注册的增强现实技术研究

摘要

该文依托ARTooIKit库,对基于单摄像头跟踪注册的增强现实系统的整个运行流程框架进行了研究,并将系统运用于虚拟训练原型系统.在分析了基于单摄像头跟踪注册的增强现实系统的运行流程基础之上,该文首先对系统的VisionSDK和DirectShow两种图像采集方案进行了比较,选取了DirectShow作为图像采集方案.在对不同光照条件下采集的图像进行分析的基础之上,通过实验的方法选取了系统进行单一阈值处理的阈值.同时对图像进行边缘提取的算法进行了比较,选取KIRSCH模板为边缘提取的模板.该文分析了ARTooIKit库中基于单摄像头跟踪注册的原理,然后对标识物识别所用到的模板匹配进行了分析.该文中的系统采用常规显示器作为输出设备,图像的输出和VRML模型的渲染是该系统的输出部分.最后,将系统运用于虚拟训练原型,指导用户开启一款三星显示器的操作面板.并详细阐述了动态VRML模型的制作过程.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1课题的背景、来源及研究意义

1.2国内外研究现状及应用

1.3基于单摄像头跟踪注册的增强现实系统的运行流程

1.4本文的主要工作

1.5小结

2增强现实系统的图像采集及处理

2.1增强现实系统的图像采集

2.2图像的阈值分割

2.3图像的边缘检测

2.4小结

3增强现实系统的注册及标识物的识别

3.1增强现实系统的注册原理

3.2标识物的识别

3.3小结

4增强现实系统的输出

4.1真实场景的输出

4.2构建虚拟模型

4.3虚拟模型的渲染

4.4小结

5基于增强现实技术的虚拟训练原型系统

5.1系统框架及运行界面

5.2动态VRML模型的构建

5.3增强现实系统在虚拟训练上的应用

5.4小结

6全文总结及展望

6.1全文总结

6.2展望

致谢

参考文献

附录1：作者在攻读硕士期间发表的论文

附录2：阈值选取的实验数据