场景变化及标识顶点被遮挡情形的增强现实研究-光学工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 南京邮电大学学位论文原创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过 的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。 研究生签名： 日期： 南京邮电大学学位论文使用授权声明 本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文 档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索； 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。 涉密学位论文在解密后适用本授权书。 研究生签名： 导师签名： 日期： 摘要 增强现实是在虚拟现实的基础上发展起来的热门研究领域，可以通过特定的设备使得用 户与场景中的虚拟物体进行交互,甚至可以为用户提供听觉、触觉以及嗅觉体验，其被广泛应 用于国防军事、工业维修、医疗、遗迹复原、游戏娱乐、旅游、建设、电子商务等领域。 基于 ARToolKit 开发包的增强现实系统，由于图像分割的阈值是固定的，当场景发生较 大变化时，不能实现增强现实。针对这一问题，本文提出对实时视频序列中的图像采用最小 误差法计算此帧图像分割的阈值，当场景发生变化时，阈值将随之改变。在增强现实系统中 对标识旋转情形进行增强现实实验研究，结果表明该方法在场景发生较大变化时仍能实现增 强现实，从而验证了该方法的有效性与实时性，提高了 ARToolKit 增强现实系统的整体性能。 针对标识某个顶点被遮挡时 ARToolKit 无法实现增强现实的问题，本文从 ARToolKit 算 法中坐标转换关系入手，引入单应性矩阵方式的注册算法，并将其与图像匹配值计算结合提 出优化的的三顶点注册算法，并用实验验证了该算法的可行性。改进后的算法可以允许标识 图像的任意一个顶点被遮挡，解决了标识某个顶点被遮挡情况下实现增强现实的问题。 关键词: 增强现实，ARToolKit，最小误差法 ，场景变化，标识顶点被遮挡 I Abstract Augmented reality is a new research field which is on the basis of virtual realitybut different from the virtual reality. The user can interact with virtual objects through specific device in the scene, or even provide auditory, tactile and olfactory experience for users. It is widely used in national defense and military, industrial maintenance, medical treatment, monuments restoration, games and entertainment, tourism, construction, electronic commerce and so on. Augmented reality system which is based on ARToolKit development kit.Since the image segmentation threshold is fixed,when the scene changes greatly,it cannot achieve augmented reality; In order to solve this problem,we put forward the calculation of the image threshold for real-time image in the video sequence with the minimum error method,when the scene changes,the threshold will change accordingly.In the augmented reality system we do some augmented reality experimental research on marker rotating case.The