基于视觉增强现实系统的设计与实现

针对目前增强现实领域尚少有人涉足的运动跟踪注册问题,提出了采用四个彩色标志点的光流场估计运动参数,结合刚体的运动特性以及投影透射模型确定运动物体与摄像机间相对位姿的算法。并把该算法用于以光学透射式头盔显示器为主的增强现实系统中。该系统结构简单、轻便、实用性强、易于实现。一般情况下只需四个平面标志物就可实现运动物体的三维跟踪注册;工作范围大,甚至可以应用到室外的增强现实系统中;数值求解过程是线性过程,误差小,可以满足增强现实系统高精度三维注册的要求。     

基于增强现实的消防系统跟踪技术研究

增强现实技术是虚拟现实技术发展的一个重要分支,是把计算机产生的虚拟物体或其他信息合成到用户看到的真实世界中的一种技术。它具有虚实结合、实时交互、三维注册的新特点。本文提出了将增强现实技术应用于消防系统的新思路和新方法。以期改善现有的消防监控系统的功能,为消防人员快速和准确的决策提供重要的帮助。     

增强现实中的跟踪技术

增强现实是一种正在发展的新技术,它将由计算机产生的虚拟场景或信息准确叠加到真实环境中,可以增强用户对真实世界的感知与交互能力;对用户视场及视点的跟踪是增强现实中实现虚、实场景配准的关键技术之一;通过对增强现实中跟踪技术性能要求的讨论,介绍了基于磁场、声学、惯性、光学传感等多种跟踪技术,分析了各种方法的跟踪性能与局限性,认为以基于视觉跟踪为主的混合跟踪技术将是增强现实系统的主流跟踪技术,重点论述了基于视觉的跟踪与基于视觉一惯性的混合跟踪技术及其有待解决的问题,并针对户外增强现实中的跟踪技术做了专门讨论。     

基于增强现实的头部跟踪系统的设计与实现

该文以提出一种对设备要求较低、较易实现、更符合"以人为中心"理念的交互方式为出发点,以普通摄像头作为输入设备,基于计算机视觉技术,设计了简单的头部跟踪系统,实现上以增强现实技术为核心,结合了ARToolKit和Coin3D两个开源库的优点,大大降低了开发成本.实验中本系统在Vega构建的视景仿真环境中得到了良好的应用,...     

一种基于卡尔曼滤波的运动物体跟踪算法

针对实时视频监控领域中传统的Camshift算法不能有效解决遮挡和高速运动等问题,提出一种改进的Camshift算法与卡尔曼滤波相结合的运动物体跟踪算法。首先,通过二次搜索来调整搜索窗口的位置和大小,保证Camshift跟踪的可靠性;然后,在Camshift算法的基础上通过卡尔曼滤波对搜索窗口进行运动预测,保证实时跟踪。实验表明该方法具有较好的实时性,并能够有效地解决遮挡等问题。     

增强现实中基于视觉与磁力跟踪器的三维注册方法

讨论了如何实现了一种基于三个标志点的视觉式三维注册方法，对电磁式三维注册方法进行了必要的说明，给出了实验平台，同时对实验结果进行了必要的分析说明。实验表明，此方法比较有效。     

增强现实中三维跟踪注册技术概述

三维跟踪注册技术是增强现实领域中的重要关键技术，通过对现实场景中的图像或物体进行跟踪与定位，将虚拟物体按照正确的空间透视关系叠加到真实场景当中。综述了增强现实中的三维跟踪注册技术（基于计算机视觉的跟踪注册技术、基于硬件传感器的跟踪注册技术以及混合跟踪注册技术），详细阐述了不同跟踪注册技术的优势与不足，并介绍了不同跟踪注册技术的当前应用现状，随后探讨了跟踪注册技术的发展趋势与存在的难题，对三维跟踪注册技术的进一步研究进行了展望。     

增强现实中的混合跟踪算法研究

单一的跟踪方法存在较大的局限性,为提高增强现实中跟踪环节的实时性和准确性,针对视觉跟踪和磁力跟踪的特点进行研究,提出了一种基于自适应粒子滤波的混合跟踪算法,用于对头部运动轨迹估计。该算法通过分析系统状态,自适应地融合多传感器数据,并建立相应的状态转移模型和系统量测模型;另外,该算法能在非线性非高斯的环境下动态地改变滤波器的粒子数和噪声方差,最终实现对头部运动轨迹的实时、正确估计。实验结果表明,该算法能有效地提高基于视觉和磁的混合跟踪的鲁棒性和运动估计的准确性。     

一种基于视沉的增强现实三维注册算法

为了提高增强现实系统三维注册的精度和效率，提出了一种基于计算机视觉的增强现实三维注射算法，并已将其用于采用透射式头盔显示器的增强现实系统中，该算法有如下特点：（1）构架简单，实用性强，一般情况下只需4个平面标志物就可实现三维注册；（2）工作范围大，甚至可以应用到室外的增强现实系统中；（30数值求解过程最线性过程，误差小，可以满足增强现实系统高精度三维注册的要求，另外，应用这种算法所需要作的图象处理计算量很小，其典型系统包括一个彩色CCD和几个不同颜色的标志点，由于很容易获得标志点的对应像面位置，而且不需要计算图象对，因此实时性好，是一般图形工作站和PC机上的增强现实系统进行实时注册的算法基础。     

保持视觉稳定性的增强现实注册算法

提出了一种保持视觉稳定性的增强现实注册算法,特征点在视频中的初匹配基于随机树检索统计得到,初步匹配的特征点采用半几何限制结合单应矩阵迭代的方法进行错误匹配排除,随后采用光流法跟踪特征点,最后根据共面POSIT算法计算出物体世界坐标系到摄像机坐标系的变换矩阵。由于采用了特征点跟踪方法,在一定程度上有效的防止了虚拟物体在视觉上的抖动。     

基于SURF的增强现实标识物跟踪注册

针对基于标识物的增强现实跟踪注册方法对复杂环境的适应能力和鲁棒性的不足,提出一种用SURF实现标识物跟踪注册的改进算法。用SURF对平面标识物的特征点进行检测与描述,采用K-means算法对检测出的标识物特征点集合进行聚类分析得到其聚类中心,结合对视频图像中标识物的阈值分割与连通域分析,以聚类中心构建标识物的SURF特征点坐标系,通过矩阵变换实现标识物的跟踪注册。实验结果表明,该算法的增强现实系统具备较好的鲁棒性、稳定性和实时性。     

基于增强现实技术的AR赛车游戏

AR赛车是一款融入了增强现实技术的3D赛车游戏。在赛车游戏中运用增强现实技术．使得游戏有了全新的控制方式和场景效果。在游戏控制方式上,玩家不再需要用键盘来控制赛车,而是通过在摄像头前操纵有特定标识图案的纸片来控制赛车;在场景效果上,AR赛车不再像传统游戏那样始终处于虚拟场景中,而是采用真实场景与虚拟物体相结合。这些特点将会给玩家带来全新的游戏体验。     

基于AR-Builder的增强现实应用探索

随着计算机计算能力的提高,增强现实技术已经逐步从实验室理论研究阶段开始转入行业应用阶段。介绍了增强现实的关键技术特点和应用领域,并基于AR-Builder实现了增强现实在主题公园人机交互的应用探索。     

增强现实技术的应用

随着计算机技术的发展,增强现实技术逐渐成为下一代人机接口技术发展的主要方向之一。增强现实技术使用户可以容易地进入人们本来不能进入的微观世界,以及人们不能直接进入的特殊环境,并为人们的研究工作构造理想的交互环境,比如观察分子立体结构、探索基因芯片本质的增强现实系统等。增强现实技术与计算机图形学、人机交互技术、网络多媒体技术相结合,广泛应用于医学、军事、工业、娱乐等方面。     

基于增强现实的博物馆展示关键技术研究

增强现实是一种新技术,是虚拟现实技术的重要分支,目前,它已经被运用到众多领域。本文提出了基于视频透视型增强现实技术的博物馆展示系统样板,它可以满足博物馆展示中对虚实结合与交互能力的要求。作者介绍了系统结构原理与相关关键算法,并结合该系统的具体需求,着重分析了基于标识物的虚拟注册方法,给出了相应的运行结果。     

基于增强现实的多视图机器人控制系统

传统的基于增强现实的单视图视频融合机器人控制系统存在如下问题：场景深度信息不足;标识被遮挡等导致标识识别失败,从而影响视频融合;视频传输过程中由网络拥塞造成的时延丢包,影响反馈视频的实时高质量地显示。为此,提出了多视图视频融合方法,构建多视图控制系统,并提出了改进的网络拥塞控制策略。实验结果表明,控制系统能有效地提高叠加显示仿真机器人的稳定性,很大程度上提高了操作的正确率。     

混合跟踪技术在增强现实系统中的应用

跟踪技术是增强现实的一个重要研究方向,它致力于解决虚拟信息与真实环境的精确配准问题,构建稳定、高效的增强现实系统。通过分析增强现实系统的跟踪需求,指出单一跟踪存在的不足,说明采用混合跟踪技术的必要性,论述了基于视觉一惯性的混合跟踪技术及其在增强现实中的应用,实现了一种基于VisTracker视觉-惯性混合跟踪器的增强现实实验系统,并给出调试结果。     

基于ARToolKit的地下管网增强现实系统研究

增强现实是把计算机生成的虚拟图像或其它信息叠加到用户所看到的真实世界中的一种技术,是虚拟现实领域的一个难点热点。ARToolKit为增强现实技术的应用提供了一种方便快捷的开发工具,但其不足之处在于它是基于计算机视觉的注册方式,不适合户外增强现实系统的开发,需要做进一步的改进。论文利用ARToolKit在室内实现了管网三维可视化的增强显示,取得了满意的效果;根据户外的实际,提出了以全球定位系统载波相位差分(GPSRTK)和惯性导航系统(INS)相结合进行精确定位、以电子罗盘和倾角计相结合测定视线方向的混合注册方法;对利用ARToolKit建立户外地下管网增强现实系统的框架及功能作了进一步的探讨。