發(fā)布時(shí)間：2020-03-30 15:57

【摘要】：本論文主要基于相關(guān)濾波以及模板匹配技術(shù)(Normalized cross-correlation),對(duì)AR(Augment Reality)應(yīng)用中的跟蹤技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新研究與提升,使AR中的目標(biāo)跟蹤算法能夠在1080P/25HZ的條件下實(shí)時(shí)計(jì)算3D物體的位置信息以及方向信息,輔助實(shí)際的AR展示。提高了AR相關(guān)應(yīng)用中物體追蹤的實(shí)時(shí)性以及穩(wěn)定性,對(duì)應(yīng)AR相關(guān)應(yīng)用的體驗(yàn)具有較大的貢獻(xiàn)。本文首先設(shè)計(jì)了一種基于模板匹配技術(shù)的AR追蹤算法,設(shè)計(jì)并且實(shí)現(xiàn)了其中的離在線特征構(gòu)建,均勻特征選擇,目標(biāo)匹配二次搜索算法。基于模板匹配的AR跟蹤算法對(duì)于1080P的視頻圖像追蹤速度在25到30fps之間,能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行目標(biāo)跟蹤,并且能夠良好的應(yīng)對(duì)目標(biāo)的遮擋。但是算法在目標(biāo)尺度變化以及目標(biāo)快速運(yùn)動(dòng)時(shí),追蹤成功率會(huì)迅速下降。目標(biāo)距離鏡頭的距離在0.3米到1米之間才能保證高精度追蹤。目標(biāo)快速運(yùn)動(dòng)的成功率不足20%。針對(duì)尺度變化問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了結(jié)和相關(guān)濾波以及多層離線金字塔的目標(biāo)搜索算法,使目標(biāo)距離鏡頭在0.1米到2米時(shí)仍能保證高精度追蹤,并且將1080P圖像的追蹤速度提高到了 30fps到45fps之間。針對(duì)目標(biāo)的快速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了結(jié)合卡爾曼濾波的目標(biāo)位置預(yù)測(cè)算法,使目標(biāo)在快速運(yùn)動(dòng)時(shí)的追蹤成功率達(dá)到65%。最終形成的AR中的目標(biāo)跟蹤算法在保證實(shí)時(shí)追蹤的條件下,能夠良好的應(yīng)對(duì)目標(biāo)遮擋,尺度變化以及目標(biāo)快速運(yùn)動(dòng)。
【圖文】：

１．使用標(biāo)志圖像的跟蹤技術(shù)，這種技術(shù)通過(guò)在我們要跟蹤的物體或者圖片上逡逑增加一個(gè)標(biāo)志信息，，來(lái)獲得追蹤目標(biāo)的位置與方向信息。這些標(biāo)志信息一般都是逡逑一些給出對(duì)應(yīng)關(guān)系的方形的塊。如圖１－１所示：逡逑１逡逑

邐北京郵電大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑基于相關(guān)濾波的跟蹤算法，在性能（追蹤速度）上，以及效果（應(yīng)對(duì)亮度，逡逑遮擋，運(yùn)動(dòng)）上都達(dá)到比較好的效果，基于深度學(xué)習(xí)以及深度特征的跟蹤算法是逡逑目前研宄的熱門(mén)，在性能上比較欠缺，但是在效果上已經(jīng)達(dá)到了非常好的效果。逡逑但是這兩種跟蹤算法在與姿態(tài)估計(jì)算法的結(jié)合上都沒(méi)有基于搜索的傳統(tǒng)的跟蹤逡逑算法那么自然，因?yàn)榛谒阉鞯母櫵惴ǖ慕Y(jié)果，本身就是點(diǎn)集之間的映射關(guān)系，逡逑能夠方便的利用這個(gè)結(jié)果計(jì)算出物體的姿態(tài)矩陣。所以本文的整體框架還是基于逡逑搜索的傳統(tǒng)的目標(biāo)跟蹤算法，核心是解決傳統(tǒng)跟蹤算法在ＡＲ應(yīng)用中可能出現(xiàn)的逡逑性能以及效果問(wèn)題。當(dāng)然這里在解決傳統(tǒng)跟蹤算法中的性能以及效果問(wèn)題時(shí)，我逡逑們因引入了相關(guān)濾波在圖像跟蹤上的設(shè)計(jì)思路，將二者在以及細(xì)節(jié)的處理上進(jìn)行逡逑了結(jié)合。另外姿態(tài)估計(jì)算法的考量上我們依然需要可能的減少點(diǎn)云配準(zhǔn)中，候選逡逑點(diǎn)的數(shù)目，便于優(yōu)化以及提高搜索算法的性能。整體的研究思路如下圖所示：逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP391.41

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8 徐p

本文編號(hào)：2607748