場景變化及標(biāo)識頂點(diǎn)被遮擋情形的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)研究.pdf

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3、＇‘’．■＾‘．＇－．．．；二．二聲二每ResearchAugmentedRealityWhileSceneChangeandMarkerCornerisBlockedThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByXieMinSupervisor:Prof.XuRongqingMarch2015摘要增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是在虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的熱門研究領(lǐng)域，可以通過特定的設(shè)備使得用戶與場景中的虛擬物體進(jìn)行交互,甚至可以為用戶提

4、供聽覺、觸覺以及嗅覺體驗(yàn)，其被廣泛應(yīng)用于國防軍事、工業(yè)維修、醫(yī)療、遺跡復(fù)原、游戲娛樂、旅游、建設(shè)、電子商務(wù)等領(lǐng)域。基于ARToolKit開發(fā)包的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，由于圖像分割的閾值是固定的，當(dāng)場景發(fā)生較大變化時，不能實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。針對這一問題，本文提出對實(shí)時視頻序列中的圖像采用最小誤差法計算此幀圖像分割的閾值，當(dāng)場景發(fā)生變化時，閾值將隨之改變。在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中對標(biāo)識旋轉(zhuǎn)情形進(jìn)行增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明該方法在場景發(fā)生較大變化時仍能實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，從而驗(yàn)證了該方法的有效性與實(shí)時性，提高了ARToolKit增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的整體性能。針對標(biāo)識某個頂點(diǎn)被遮擋時ARToolKit無法實(shí)現(xiàn)

5、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的問題，本文從ARToolKit算法中坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系入手，引入單應(yīng)性矩陣方式的注冊算法，并將其與圖像匹配值計算結(jié)合提出優(yōu)化的的三頂點(diǎn)注冊算法，并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該算法的可行性。改進(jìn)后的算法可以允許標(biāo)識圖像的任意一個頂點(diǎn)被遮擋，解決了標(biāo)識某個頂點(diǎn)被遮擋情況下實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的問題。關(guān)鍵詞:增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，ARToolKit，最小誤差法，場景變化，標(biāo)識頂點(diǎn)被遮擋IAbstractAugmentedrealityisanewresearchfieldwhichisonthebasisofvirtualrealitybutdifferentfromthevirtualreality.Th

6、eusercaninteractwithvirtualobjectsthroughspecificdeviceinthescene,orevenprovideauditory,tactileandolfactoryexperienceforusers.Itiswidelyusedinnationaldefenseandmilitary,industrialmaintenance,medicaltreatment,monumentsrestoration,gamesandentertainment,tourism,construction,electroniccommerc

7、eandsoon.AugmentedrealitysystemwhichisbasedonARToolKitdevelopmentkit.Sincetheimagesegmentationthresholdisfixed,whenthescenechangesgreatly,itcannotachieveaugmentedreality;Inordertosolvethisproblem,weputforwardthecalculationoftheimagethresholdforreal-timeimageinthevid