基於標識的增強現實係統的研究分析(PDF 60頁)

內容摘要
第 1章 緒論
1. 1 研究的背景與意義
增強現實(Augmented Reality，簡稱 AR)是將虛擬事物疊加到真實環境中從而實現虛實融
合效果，它是在虛擬現實(Virtual Reality，簡稱 VR)基礎上發展起來的一種新興技術，近年來
已經成為計算機視覺、計算機圖形學等領域的一個研究熱點。
增強現實技術的應用領域非常廣泛，從博物館展覽、醫療上的遠程手術、工業上的訓練
指導等應用領域，到一些與人類生活更為接近的領域：如新聞、娛樂以及教育事業。美國巴
特爾研究所在一項研究報告中列出 10 個 2020 年最具戰略意義的技術趨勢，這些趨勢將決定
著未來一個時期的社會發展特征，其中排名第 10 位的便是增強現實技術。因此增強現實技術
的研究就成為一個必然的趨勢。
近年來隨著計算機視覺、傳感技術的飛速發展，為增強現實技術的發展提供了強有力的
技術支撐。增強現實技術具有虛實結合、實時交互以及三維注冊的特點。三維注冊所要完成
的任務是實時地檢測出使用者頭部的位置和視線方向，計算機根據這些信息確定所要添加的
虛擬信息在投影平麵中的映射位置，並將這些信息實時顯示在顯示屏的正確位置 [1] 。無論是
實時交互還是虛實結合，它都需要虛擬物體能和現實場景具有一個良好的配準關係。三維注
冊直接關係到一個增強現實係統的成功與否。因此三維注冊就成為一個增強現實技術中至關
重要的技術。所以對增強現實中的三維注冊算法的研究就顯得更為重要。
一般而言，AR 係統或者是基於視覺跟蹤，或者是基於傳感器跟蹤，或者是基於混合跟蹤
注冊方法。後兩者均需要借助硬件跟蹤設備來實現 AR 係統的跟蹤與注冊，而硬件跟蹤設備
的價格相對比較昂貴，而基於視覺的增強現實係統對硬件要求比較低，不需要複雜的硬件跟
蹤設備，因此它相較基於傳感器的增強現實係統更具有廣闊的市場需求。而在基於視覺的增
強現實中，基於標識的增強現實係統注冊精度較高，成本較低，而且 AR 標識容易獲取，易
於跟蹤，方便攜帶，在 AR 發展中越來越重要。同時，PC 機以及網絡攝像頭的普及，已經滿
足基於標識的 AR 係統的基本要求。這些使基於標識的 AR 係統成為推廣 AR 應用的首選。
介於我國增強現實技術的起步較晚，而基於標識的增強現實係統具有比較重要的現實意
義，因此本課題的提出與研究就更具意義。
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