【摘要】：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)AR(Augmented Reality)是一種運(yùn)用計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理功能把現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景信息和虛擬世界信息實(shí)時(shí)的整合在用戶眼前的應(yīng)用技術(shù)。論文以提高設(shè)備維護(hù)管理工作水平為目標(biāo),通過(guò)對(duì)基于嵌入式平臺(tái)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究,為工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)開發(fā)出一款可準(zhǔn)確提供實(shí)時(shí)信息輔助完成維修作業(yè)的設(shè)備維修輔助系統(tǒng)。論文以嵌入式平臺(tái)為基礎(chǔ),利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),把設(shè)備維修輔助系統(tǒng)作為研究對(duì)象,對(duì)其設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)及其控制算法進(jìn)行了分析,深入的研究了系統(tǒng)應(yīng)用框架的構(gòu)建,提出了將基于嵌入式平臺(tái)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備維護(hù)、維修的研究思路,從在設(shè)備維護(hù)管理中的應(yīng)用出發(fā),對(duì)AR技術(shù)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了相應(yīng)的論證和研究。文章重點(diǎn)研究了實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的算法流程;并根據(jù)理論分析建立了系統(tǒng)框圖。依據(jù)對(duì)系統(tǒng)原理、功能、需求及性能等各項(xiàng)指標(biāo)的分析,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件平臺(tái)建設(shè)方案,并完成了系統(tǒng)的主程序設(shè)計(jì),研究了系統(tǒng)軟件的邏輯結(jié)構(gòu)并完成了系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的搭建。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)完成后,對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行效果進(jìn)行了測(cè)試與分析,系統(tǒng)的運(yùn)行效果良好,完全符合設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo),可以適用于各類設(shè)備的輔助維修。本系統(tǒng)主要應(yīng)用于復(fù)雜機(jī)械設(shè)備組裝或維修,可將虛擬模型與提示文本直接與人類真實(shí)視野結(jié)合,把設(shè)備運(yùn)營(yíng)維護(hù)過(guò)程中的大量數(shù)據(jù)信息變得更加可視和直觀,并實(shí)時(shí)對(duì)維修工作進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的維修人員而言,利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)疊加的3D圖形進(jìn)行注釋、注解、或演示,遠(yuǎn)比說(shuō)明書生動(dòng)且更易于理解。因此該系統(tǒng)的應(yīng)用大大降低了工程技術(shù)人員維修作業(yè)的難度,對(duì)于提高工作效率及工程質(zhì)量,縮短裝備維護(hù)周期,降低企業(yè)成本具有非常重要的意義。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP391.9;TB47
【圖文】：

（Augmented Reality）。它是 VR 技術(shù)的一個(gè)分支，它借助計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，在用戶所能感知到的客觀世界中通過(guò)顯示設(shè)備實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的將虛擬世的環(huán)境、視頻、3D 模型、文本或圖片等虛擬的信息加以疊加。實(shí)現(xiàn)了對(duì)客觀世界的信增強(qiáng)，提升人類對(duì)客觀世界感知的能力，將一座橋梁搭建于虛擬環(huán)境與客觀世界之間AR 技術(shù)涉及到了很多不同領(lǐng)域的研究成果，例如可佩戴移動(dòng)計(jì)算機(jī)、人體工學(xué)、虛現(xiàn)實(shí)、人工智能、計(jì)算機(jī)視覺、人機(jī)交互等技術(shù)[4]。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的理念最初源自各類科幻作品，例如日本漫畫家鳥山明從 1984 年開連載的著名少年漫畫作品《龍珠》（如圖 1.1 所示）等。1902 年在波音公司誕生了增現(xiàn)實(shí)這一名稱，Tom Caudell 研究員和他的同事們?cè)谝粋�(gè)輔助布線系統(tǒng)（如圖 1.2 所示的設(shè)計(jì)過(guò)程中首次運(yùn)用了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)這個(gè)名詞。通過(guò)光學(xué)透視頭盔顯示器 S-HMD(OpticSee through Head Mounted Display)，該系統(tǒng)在操作者的視野中成功疊加了用各種簡(jiǎn)單條繪制成的布線路徑圖和文本提示信息，這些疊加的信息用來(lái)逐步地輔助操作者完成纜的拆卸過(guò)程，以此達(dá)到減低操作者在日常工作中的出錯(cuò)概率的目的[5]。隨著增強(qiáng)現(xiàn)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)論是高校、研究所還是企業(yè)都開始越來(lái)越重視此技術(shù)，針對(duì)其開大量的研究，并獲得了許多成果。

（Augmented Reality）。它是 VR 技術(shù)的一個(gè)分支，它借助計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，在用戶所能感知到的客觀世界中通過(guò)顯示設(shè)備實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的將虛擬世的環(huán)境、視頻、3D 模型、文本或圖片等虛擬的信息加以疊加。實(shí)現(xiàn)了對(duì)客觀世界的信增強(qiáng)，提升人類對(duì)客觀世界感知的能力，將一座橋梁搭建于虛擬環(huán)境與客觀世界之間AR 技術(shù)涉及到了很多不同領(lǐng)域的研究成果，例如可佩戴移動(dòng)計(jì)算機(jī)、人體工學(xué)、虛現(xiàn)實(shí)、人工智能、計(jì)算機(jī)視覺、人機(jī)交互等技術(shù)[4]。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的理念最初源自各類科幻作品，例如日本漫畫家鳥山明從 1984 年開連載的著名少年漫畫作品《龍珠》（如圖 1.1 所示）等。1902 年在波音公司誕生了增現(xiàn)實(shí)這一名稱，Tom Caudell 研究員和他的同事們?cè)谝粋�(gè)輔助布線系統(tǒng)（如圖 1.2 所示的設(shè)計(jì)過(guò)程中首次運(yùn)用了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)這個(gè)名詞。通過(guò)光學(xué)透視頭盔顯示器 S-HMD(OpticSee through Head Mounted Display)，該系統(tǒng)在操作者的視野中成功疊加了用各種簡(jiǎn)單條繪制成的布線路徑圖和文本提示信息，這些疊加的信息用來(lái)逐步地輔助操作者完成纜的拆卸過(guò)程，以此達(dá)到減低操作者在日常工作中的出錯(cuò)概率的目的[5]。隨著增強(qiáng)現(xiàn)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)論是高校、研究所還是企業(yè)都開始越來(lái)越重視此技術(shù)，針對(duì)其開大量的研究，并獲得了許多成果。

圖 1.3 百度地圖步行實(shí)景導(dǎo)航備維修方法及其研究現(xiàn)狀設(shè)備的組裝、維護(hù)與維修領(lǐng)域具有其天然究所早在 1998 年就利用識(shí)別標(biāo)志物的序中[7]。美國(guó)哥倫比亞大學(xué)也成功的將增統(tǒng)中[8]。2012 年新加坡國(guó)立大學(xué)面向增強(qiáng)了一套可編程的環(huán)境感知增強(qiáng)現(xiàn)輔助維修可以將操作人員的相關(guān)業(yè)務(wù)知識(shí)、業(yè)務(wù)水，并能夠讓相關(guān)工作人員根據(jù)實(shí)際維修環(huán)于實(shí)際的維修環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提高利亞先進(jìn)技術(shù)發(fā)展中心開發(fā)出了一套以一強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的維修系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在跟蹤模塊的引導(dǎo)下，描述模塊將基于 D準(zhǔn)確地覆蓋在標(biāo)識(shí)物上，系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2782440