本文關(guān)鍵詞：基于標(biāo)志的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究

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【摘要】：隨著科技的發(fā)展,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)成為一個(gè)日益重要的研究熱點(diǎn),其首次被提出是在20世紀(jì)90年代。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)指的是將真實(shí)世界中特定時(shí)空內(nèi)不易被體驗(yàn)的實(shí)體信息,使用科學(xué)技術(shù)進(jìn)行仿真模擬,然后疊加到真實(shí)世界,人類通過感官對(duì)其感知,最終獲得超越現(xiàn)實(shí)的特殊體驗(yàn)。該技術(shù)在娛樂、游戲、軍事、醫(yī)療、電視轉(zhuǎn)播、旅游、展覽等眾多領(lǐng)域都具有非常重要的應(yīng)用前景。因此,對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究將具有十分重要的學(xué)術(shù)意義以及應(yīng)用價(jià)值。本課題是以某公司提供的Tiny4412開發(fā)板為硬件平臺(tái),以Android 4.2.2為軟件平臺(tái),結(jié)合型號(hào)為羅技C270的USB攝像頭,進(jìn)行增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)方面的研究與實(shí)現(xiàn)。本文的研究工作包括:標(biāo)志識(shí)別、虛擬物體繪制、虛實(shí)融合。在標(biāo)志識(shí)別部分,研究了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù),得出了基于計(jì)算機(jī)視覺標(biāo)志的實(shí)現(xiàn)流程,研究并實(shí)現(xiàn)了對(duì)于標(biāo)志的識(shí)別,期間采用全局閾值法進(jìn)行圖像二值化、用坎尼算法實(shí)現(xiàn)邊緣檢測(cè)、用霍夫變換實(shí)現(xiàn)直線檢測(cè),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于預(yù)覽視頻流中標(biāo)志拐角點(diǎn)坐標(biāo)的提取,并最終計(jì)算出標(biāo)志的ID。在虛擬物體繪制部分,研究了Open GL ES 2.0的理論知識(shí)和渲染流程,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了在預(yù)覽時(shí)根據(jù)標(biāo)志的ID繪制相應(yīng)的3D物體。在虛實(shí)融合部分,研究了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中不同坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系、利用Open CV對(duì)攝像機(jī)標(biāo)定獲取其內(nèi)部參數(shù)、獲取外部參數(shù)的等式轉(zhuǎn)換,研究并實(shí)現(xiàn)了將虛擬物體與真實(shí)場(chǎng)景同時(shí)顯示輸出。本課題從簡單處著手,研究并實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的初步功能,研究結(jié)果為后續(xù)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) 標(biāo)志識(shí)別 OpenGL ES 2.0 虛實(shí)融合
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP391.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 課題背景及研究的目的與意義8-9
• 1.1.1 課題背景和來源8-9
• 1.1.2 課題研究的目的和意義9
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文的研究內(nèi)容11-12
• 第2章 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的相關(guān)知識(shí)12-29
• 2.1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)12-18
• 2.1.1 顯示技術(shù)12-14
• 2.1.2 跟蹤注冊(cè)技術(shù)14-16
• 2.1.3 用戶交互技術(shù)16
• 2.1.4 虛實(shí)結(jié)合技術(shù)16-18
• 2.2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中各個(gè)坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換18-22
• 2.2.1 真實(shí)世界坐標(biāo)系到攝像機(jī)坐標(biāo)系19-20
• 2.2.2 攝像機(jī)坐標(biāo)系到 2D成像平面坐標(biāo)系20-21
• 2.2.3 虛擬物體坐標(biāo)系到真實(shí)世界坐標(biāo)系21-22
• 2.3 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中繪制虛擬物體的OpenGL ES 2.022-28
• 2.3.1 OpenGL ES 2.0 簡介22-23
• 2.3.2 虛擬物體的渲染流程23-24
• 2.3.3 繪制虛擬物體的基本知識(shí)24-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的標(biāo)志識(shí)別29-42
• 3.1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的標(biāo)志29-30
• 3.1.1 基于標(biāo)志的實(shí)現(xiàn)流程29
• 3.1.2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的標(biāo)志29-30
• 3.2 標(biāo)志的識(shí)別30-40
• 3.2.1 圖像二值化31-33
• 3.2.2 邊緣檢測(cè)33-34
• 3.2.3 直線檢測(cè)及標(biāo)志點(diǎn)坐標(biāo)的求取34-37
• 3.2.4 標(biāo)志ID的計(jì)算37-40
• 3.2.5 預(yù)覽視頻流的獲取40
• 3.3 本章小結(jié)40-42
• 第4章 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中虛擬物體的繪制42-50
• 4.1 GLSurfaceView和Renderer42
• 4.2 虛擬物體繪制的原理42-47
• 4.2.1 紋理映射42-44
• 4.2.2 立體物體的構(gòu)建與模型加載44-45
• 4.2.3 光照模型45-46
• 4.2.4 文本繪制46-47
• 4.3 虛擬物體繪制的實(shí)現(xiàn)47-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第5章 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中虛實(shí)融合的實(shí)現(xiàn)50-57
• 5.1 軟硬件平臺(tái)的搭建50-51
• 5.1.1 硬件平臺(tái)的搭建50-51
• 5.1.2 軟件平臺(tái)的搭建51
• 5.2 虛實(shí)融合的實(shí)現(xiàn)51-55
• 5.2.1 攝像機(jī)內(nèi)部與外部參數(shù)的獲取51-54
• 5.2.2 虛實(shí)融合的代碼實(shí)現(xiàn)54-55
• 5.3 研究成果55-56
• 5.3.1 繪制立體球55
• 5.3.2 繪制茶壺55-56
• 5.3.3 繪制文本內(nèi)容56
• 5.4 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊波;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的跟蹤技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2005年

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本文編號(hào)：635466