發(fā)布時(shí)間：2017-04-15 02:03

  本文關(guān)鍵詞：基于標(biāo)識(shí)物的虛實(shí)注冊(cè)與交互技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是將計(jì)算機(jī)生成的虛擬信息融合到真實(shí)世界場(chǎng)景的一種技術(shù),在感官效果方面呈現(xiàn)給用戶一個(gè)全新的環(huán)境。由于人機(jī)交互技術(shù)的不斷成熟,用戶可以擺脫傳統(tǒng)交互方式的束縛,采用手勢(shì)識(shí)別、人體姿態(tài)、人臉識(shí)別等更加自然的方式與虛擬物體進(jìn)行交互�；跇�(biāo)識(shí)物的虛實(shí)注冊(cè)具有注冊(cè)精度較高和成本較低的優(yōu)點(diǎn)。本文主要對(duì)基于標(biāo)識(shí)物的虛實(shí)注冊(cè)與交互技術(shù)進(jìn)行研究。本文對(duì)SURF算法進(jìn)行了優(yōu)化,基于優(yōu)化后的SURF算法實(shí)現(xiàn)對(duì)任意標(biāo)識(shí)物的虛實(shí)注冊(cè),消除了應(yīng)用SURF算法產(chǎn)生的圖像中大部分的誤匹配點(diǎn)。本文首先對(duì)目前常用的幾種基于標(biāo)識(shí)物的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)及其跟蹤注冊(cè)的原理進(jìn)行了闡述。然后重點(diǎn)研究基于SURF算法實(shí)現(xiàn)對(duì)任意標(biāo)識(shí)物的虛實(shí)注冊(cè),目的是為了解決標(biāo)識(shí)物被部分遮擋時(shí)注冊(cè)失敗以及標(biāo)識(shí)物比較單一的問題。最后考慮到匹配過程中存在匹配誤差情況,對(duì)SURF算法進(jìn)行了優(yōu)化,采用經(jīng)過RANSAC算法優(yōu)化的SURF算法,原來存在的許多誤匹配對(duì)已被消除,而匹配準(zhǔn)確的特征點(diǎn)還是保存下來,得到更加精確的結(jié)果。本文提出了基于Kinect的手勢(shì)識(shí)別算法,并通過不同手勢(shì)完成對(duì)虛擬物體的操作。為滿足用戶可以和計(jì)算機(jī)生成的虛擬物體進(jìn)行自然交互,本文研究基于深度圖的手勢(shì)識(shí)別并進(jìn)行交互。首先,通過Kinect設(shè)備獲取用戶手部的深度圖,并利用OpenNI2和NiTE2通過設(shè)置閾值來提取手勢(shì)區(qū)域。然后結(jié)合凸包算法提取不同手勢(shì)的特征向量。最后采用支持向量機(jī)模式識(shí)別方法對(duì)不同手勢(shì)進(jìn)行識(shí)別,通過簡(jiǎn)單的手勢(shì)樣式完成對(duì)虛擬物體的操作,實(shí)現(xiàn)自然的人機(jī)交互。本文根據(jù)上述基于優(yōu)化SURF算法的虛實(shí)注冊(cè)和基于Kinect的手勢(shì)識(shí)別兩種研究成果,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于標(biāo)識(shí)物的虛實(shí)交互系統(tǒng)。該系統(tǒng)完成了基于標(biāo)識(shí)物的虛實(shí)注冊(cè)模塊和基于深度圖的手勢(shì)識(shí)別模塊,實(shí)現(xiàn)將虛擬三維模型疊加到標(biāo)識(shí)物上并通過手勢(shì)操作進(jìn)行實(shí)時(shí)的人機(jī)交互。系統(tǒng)運(yùn)行效果表面,本文設(shè)計(jì)的虛實(shí)交互系統(tǒng)具有較強(qiáng)的沉浸感,可以增強(qiáng)用戶的互動(dòng)性。
【關(guān)鍵詞】：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) 標(biāo)識(shí)物 虛實(shí)注冊(cè) 手勢(shì)交互
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景及意義9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用9-11
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容11-12
• 1.4 本文的章節(jié)安排12-13
• 第二章 相關(guān)工作的研究13-25
• 2.1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)13-19
• 2.1.1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示技術(shù)13-14
• 2.1.2 三維注冊(cè)技術(shù)14-15
• 2.1.3 攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)15-17
• 2.1.4 人機(jī)交互技術(shù)17-19
• 2.2 基于傳統(tǒng)標(biāo)識(shí)物的虛實(shí)注冊(cè)技術(shù)研究19-23
• 2.2.1 標(biāo)識(shí)物的識(shí)別與跟蹤19-20
• 2.2.2 常用的標(biāo)識(shí)物系統(tǒng)20-23
• 2.3 多標(biāo)識(shí)物注冊(cè)系統(tǒng)23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 基于SURF算法的標(biāo)識(shí)物虛實(shí)注冊(cè)技術(shù)25-44
• 3.1 基于SURF算法的標(biāo)識(shí)物識(shí)別匹配25-31
• 3.1.1 特征點(diǎn)檢測(cè)25-28
• 3.1.2 特征描述28-29
• 3.1.3 特征點(diǎn)匹配29-30
• 3.1.4 基于SURF算法檢測(cè)匹配結(jié)果30-31
• 3.2 SURF算法優(yōu)化31-37
• 3.2.1 隨機(jī)采樣一致算法31-32
• 3.2.2 優(yōu)化SURF算法流程設(shè)計(jì)32-33
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果33-37
• 3.3 基于優(yōu)化的SURF算法的標(biāo)識(shí)物虛實(shí)注冊(cè)37-41
• 3.3.1 標(biāo)識(shí)物識(shí)別37-38
• 3.3.2 虛實(shí)融合38-41
• 3.4 虛實(shí)注冊(cè)結(jié)果與分析41-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第四章 基于深度圖和支持向量機(jī)的手勢(shì)識(shí)別技術(shù)44-55
• 4.1 基于KINECT的手勢(shì)識(shí)別44-49
• 4.1.1 檢測(cè)手部區(qū)域44-45
• 4.1.2 提取收手部信息45-49
• 4.1.3 基于SVM手勢(shì)分類49
• 4.2 手勢(shì)識(shí)別流程設(shè)計(jì)49-50
• 4.3 手勢(shì)語義定義50-51
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析51-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 第五章 虛實(shí)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)55-62
• 5.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境55-56
• 5.1.1 技術(shù)框架55
• 5.1.2 開發(fā)工具55-56
• 5.2 系統(tǒng)模塊介紹56-57
• 5.3 系統(tǒng)模塊實(shí)現(xiàn)57-59
• 5.3.1 基于標(biāo)識(shí)物的虛實(shí)注冊(cè)模塊57-58
• 5.3.2 基于深度圖的手勢(shì)識(shí)別交互模塊58-59
• 5.4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)結(jié)果與分析59-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 第六章 結(jié)論與展望62-64
• 6.1 論文總結(jié)62-63
• 6.2 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 在學(xué)期間的研究成果67-68
• 致謝68

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  本文關(guān)鍵詞：基于標(biāo)識(shí)物的虛實(shí)注冊(cè)與交互技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：307330