當(dāng)代用戶對(duì)于單純虛擬顯示和與虛擬信息交互的不滿足,使得研究資源越來越傾斜向融合真實(shí)世界和虛擬世界的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),為了獲得更準(zhǔn)確自然的效果,各大廠家正迅速地迭代技術(shù)實(shí)現(xiàn)依賴的硬件設(shè)施。對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的需求不僅是面向普通民眾常接觸的娛樂和生活,在工業(yè)上,除了傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品之外,隨著信息科技爆炸式地發(fā)展,產(chǎn)品愈發(fā)復(fù)合化、智能化,其本身復(fù)雜性的增加導(dǎo)致了產(chǎn)品可靠性的下降,使得其維護(hù)成本變得更加突出。論文針對(duì)以上問題,對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)械維修中的應(yīng)用展開研究。綜合利用OpenCV和OpenGL,在校準(zhǔn)要求和硬件依賴控制在最低限度的條件下,采用基于邊跟蹤的注冊(cè)技術(shù)對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境進(jìn)行感知,利用維修情境中真實(shí)物體目標(biāo)的虛擬三維模型作為先驗(yàn)知識(shí),基于區(qū)域地利用三維目標(biāo)對(duì)象的模型輪廓和投影輪廓之間的顯式點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系建立能量函數(shù)模型,以有向圖模型來描述三維目標(biāo)的模型輪廓和圖像投影輪廓候選的對(duì)應(yīng)關(guān)系,使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃在整體輪廓信息中搜索最短路徑以對(duì)應(yīng)最優(yōu)的候選關(guān)系。據(jù)此實(shí)現(xiàn)在沒有任何嵌入式設(shè)備或基準(zhǔn)標(biāo)記的情況下,結(jié)合真實(shí)世界的信息呈現(xiàn)虛擬維修的信息,并提供在典型機(jī)械維修環(huán)境下的基本交互,以輔助機(jī)械的裝配操作。
【學(xué)位單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH17;TP391.9
【部分圖文】：

最終與真實(shí)世界的畫面疊加在一起，呈現(xiàn)給機(jī)械維修用戶。計(jì)算機(jī)視覺??與計(jì)算機(jī)圖形結(jié)合的具體的實(shí)現(xiàn)流程將在本文第五章，結(jié)合圖５－１介紹。??如圖２－１所示，為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中坐標(biāo)系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)示意圖。??’?＾?（?行二￣、??輕變換丨＾?．觀察變換??Ｖ＂?Ｉ?＾．??＆?ｉ?：？??ＩＩ?＇?Ｚｈ？?丨??、?ｖ??Ｊ??局部坐標(biāo)系?世界坐標(biāo)系??ｒ—－－：：下。－————１??；?Ｙｎ?．?ｒ?＇??ｔｒ－ｙ，?投影変換?ｑ?視Ｕ變換．ｉ?＾??■：週?ｉ?＾?；?＿＿?囚??［ｊＯｒ?ＡＶ＾??：??＾?／：??觀察坐標(biāo)系?規(guī)范化坐標(biāo)系?屏幕坐標(biāo)系??圖２－１增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)示意圖??具體地，將局部坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)，即將物體擺放在正確的世界空間中。??該轉(zhuǎn)換一般通過模型變換（ｍｏｄｅｌｔｒａｎｓｆｏｒｍ）實(shí)現(xiàn)，即通過平移、旋轉(zhuǎn)、縮放來??變換目標(biāo)對(duì)象，確定其于世界坐標(biāo)中的位姿。??世界坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為觀察坐標(biāo)，指的是對(duì)世界坐標(biāo)系進(jìn)行平移或旋轉(zhuǎn)，使得攝像??機(jī)位于世界坐標(biāo)系的原點(diǎn)，將對(duì)象世界空間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為觀察者視野中的坐標(biāo)。??一系列的平移和旋轉(zhuǎn)變換組成觀察變換（ｖｉｅｗｔｒａｎｓｆｏｒｍ），用來將世界坐標(biāo)轉(zhuǎn)換??到觀察坐標(biāo)。??本文采用的是針孔相機(jī)模型

最終與真實(shí)世界的畫面疊加在一起，呈現(xiàn)給機(jī)械維修用戶。計(jì)算機(jī)視覺??與計(jì)算機(jī)圖形結(jié)合的具體的實(shí)現(xiàn)流程將在本文第五章，結(jié)合圖５－１介紹。??如圖２－１所示，為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中坐標(biāo)系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)示意圖。??’?＾?（?行二￣、??輕變換丨＾?．觀察變換??Ｖ＂?Ｉ?＾．??＆?ｉ?：？??ＩＩ?＇?Ｚｈ？?丨??、?ｖ??Ｊ??局部坐標(biāo)系?世界坐標(biāo)系??ｒ—－－：：下。－————１??；?Ｙｎ?．?ｒ?＇??ｔｒ－ｙ，?投影変換?ｑ?視Ｕ變換．ｉ?＾??■：週?ｉ?＾?；?＿＿?囚??［ｊＯｒ?ＡＶ＾??：??＾?／：??觀察坐標(biāo)系?規(guī)范化坐標(biāo)系?屏幕坐標(biāo)系??圖２－１增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)示意圖??具體地，將局部坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)，即將物體擺放在正確的世界空間中。??該轉(zhuǎn)換一般通過模型變換（ｍｏｄｅｌｔｒａｎｓｆｏｒｍ）實(shí)現(xiàn)，即通過平移、旋轉(zhuǎn)、縮放來??變換目標(biāo)對(duì)象，確定其于世界坐標(biāo)中的位姿。??世界坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為觀察坐標(biāo)，指的是對(duì)世界坐標(biāo)系進(jìn)行平移或旋轉(zhuǎn)，使得攝像??機(jī)位于世界坐標(biāo)系的原點(diǎn)，將對(duì)象世界空間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為觀察者視野中的坐標(biāo)。??一系列的平移和旋轉(zhuǎn)變換組成觀察變換（ｖｉｅｗｔｒａｎｓｆｏｒｍ），用來將世界坐標(biāo)轉(zhuǎn)換??到觀察坐標(biāo)。??本文采用的是針孔相機(jī)模型

了?（／）ｃｏｓ沒，／；ｔｓｉｎｉ９，二＞??圖２－３三維坐標(biāo)系中的旋轉(zhuǎn)示意圖??如圖２－３所不，假設(shè)點(diǎn)（Ｘ，少，ｚ）在ＡＴ平面的極坐標(biāo)為（ｐ，?０）：??ｘ?＝?ｐｃｏｓｄ??ｙ?＝?ｐ?ｓｉｎ?６?（２－３）??繞Ｚ軸旋轉(zhuǎn)ｙ后，極坐標(biāo)變?yōu)椋ǎ穑?０?＋?ｙ）：??ｘ?＝?ｐｃｏｓ（０?＋?／）?＝?ｐｃｏｓ＾ｃｏｓ／－ｙ９ｓｉｎ＾ｓｉｎ?ｙ??ｙ＇?＝?ｐｓｉｎ（０?＋?ｙ）?＝?ｐｓｍ０ｃｏｓｙ?＋?／？?ｃｏｓ?６＊?ｓｉｎ／?（２－４）??ｒ?—??Ｚ?—?Ｚ??將（２－４）代入（２－３）后可以得到：??ｘ?—ｘ?ｃｏｓ?ｙ?—?ｙ?ｓｉｎ?／??ｙ?＝?ｘ?ｓｉｎ?／?＋?ｃｏｓ?／?（２－５）??ｚ?—?ｚ??對(duì)應(yīng)的齊次變換矩陣即：??ｃｏｓｙ?－ｓｉｎ?ｒ?〇?〇??ｓｉｎ?ｙ?ｃｏｓｙ?０?０??Ｒ?＝?’?’?（２－６＾??０?０?１０?（）??０?０?０?１＿??同理，可分別得到繞ｚ軸旋轉(zhuǎn)和繞ｒ軸旋轉(zhuǎn)的變換矩陣：??１?０?０?０?ｃｏｓ?Ｊ３?０?ｓｉｎ?ｙ５?０??０?ｃｏｓ?ｏｒ?－?ｓｉｎ?ｏｒ?０?０?１０?０??Ｒｘ＝?，?Ｒｖ?＝?（２－７）??０?ｓｉｎ?ｏｒ?ｃｏｓ?ａ?０?－ｓｉｎ?／３?０?ｃｏｓ?／？?０?、）??＿〇〇?０?ｉｊ?［?０?０?０?１??（３）縮放變換：??與平移變換和旋轉(zhuǎn)變換坐標(biāo)環(huán)境相同，假設(shè)將點(diǎn)；７?（Ｘ，Ｚ）相對(duì)于原點(diǎn)進(jìn)??行比例縮放變換，到新的點(diǎn)可利用縮放變換矩陣７：執(zhí)行：??１１??
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張艷;;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校教育中的應(yīng)用研究[J];福建電腦;2018年07期

2 左文;;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在書籍創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的研究[J];參花(上);2018年08期

3 胡天宇;張權(quán)福;沈永捷;董惠媛;;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)綜述[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2017年34期

4 蘇令銀;;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的倫理挑戰(zhàn)及其機(jī)遇[J];長(zhǎng)沙理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);2018年01期

5 李孟慈;王坤茜;廖和媛;熊家蘭;;淺議增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)建水紫陶傳承的可行性[J];戲劇之家;2018年09期

6 童云;;沉浸的故事:增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)有聲書的內(nèi)容創(chuàng)新[J];中國(guó)廣播;2018年04期

7 周粵臻;;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在服裝印染行業(yè)的應(yīng)用[J];絲網(wǎng)印刷;2017年01期

8 邸臻煒;;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在紙質(zhì)旅游導(dǎo)覽圖的應(yīng)用[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2017年04期

9 劉硯;;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)軟件設(shè)計(jì)的影響研究[J];產(chǎn)業(yè)與科技論壇;2017年04期

10 吳振宇;;圖像識(shí)別技術(shù)與移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合[J];電子技術(shù)與軟件工程;2017年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 馮曉偉;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)工業(yè)培訓(xùn)系統(tǒng)研究[D];華東師范大學(xué);2012年

2 趙守偉;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)輔助維修關(guān)鍵技術(shù)研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張馨心;基于邊跟蹤的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)械維修中的應(yīng)用研究[D];北京郵電大學(xué);2018年

2 張樹鵬;基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛實(shí)交互設(shè)計(jì)研究[D];北京郵電大學(xué);2018年

3 張曉青;虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)下出版物場(chǎng)景化傳播研究[D];河北經(jīng)貿(mào)大學(xué);2018年

4 何力;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在設(shè)計(jì)展示中的應(yīng)用研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2017年

5 謝晶晶;基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)字出版研究[D];武漢理工大學(xué);2015年

6 常潤(rùn);增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在變電站運(yùn)維工作中的應(yīng)用[D];華北電力大學(xué)(北京);2017年

7 蔡健;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2017年

8 張馨則;基于FLARToolkit的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究[D];北京交通大學(xué);2017年

9 李鵬飛;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)下的學(xué)具設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西南大學(xué);2016年

10 張峻珩;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)針對(duì)產(chǎn)品展示的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)[D];北京工業(yè)大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2861627