隨著科技的不斷發(fā)展,虛擬現(xiàn)實（VR,Virtual Reality）技術(shù)成為計算機(jī)研究領(lǐng)域的一大熱點(diǎn),不僅是科研工作者,在消費(fèi)領(lǐng)域同樣受到了極高的關(guān)注。在這個體系下可以創(chuàng)建并感受虛擬的世界,最基本的是視覺的體驗,使用者可以沉浸式地感受虛擬世界,此外,理想中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以為使用者提供全方位的感知功能。同時定位與地圖創(chuàng)建（SLAM,Simultaneous Localization and Mapping）是近階段最熱門的機(jī)器人導(dǎo)航的核心問題,國內(nèi)外學(xué)者都致力于對其關(guān)鍵問題進(jìn)行研究�；赗GB-D深度視覺傳感器的V-SLAM,解決了單目、雙目攝像機(jī)在建圖過程中效率低、精度差的問題,并且隨著消費(fèi)級RGB-D傳感器的出現(xiàn),更多的開發(fā)者投入到SLAM研究的行列中。本課題將V-SLAM與虛擬現(xiàn)實技術(shù)融合,對部分VSLAM過程中的內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn),最終得到一個準(zhǔn)確、魯棒的環(huán)境重建方法。并根據(jù)大范圍環(huán)境重建的結(jié)果,建立可沉浸式體驗的虛擬現(xiàn)實場景。首先,基于RGB-D相機(jī)對SLAM前端進(jìn)行深入研究和設(shè)計。研究深度相機(jī)結(jié)構(gòu)及深度信息測量原理,對相機(jī)的內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定。結(jié)合迭代最近點(diǎn)（ICP）與深度圖像信息... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 環(huán)境三維重建研究現(xiàn)狀
        1.3.2 虛擬現(xiàn)實研究現(xiàn)狀
        1.3.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)分析
    1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 基于RGB-D相機(jī)的SLAM前端問題研究
    2.1 引言
    2.2 V-SLAM流程及RGB-D相機(jī)模型
        2.2.1 V-SLAM框架設(shè)計
        2.2.2 RGB-D相機(jī)模型
        2.2.3 Kinect的深度信息測量原理
    2.3 Kinect相機(jī)標(biāo)定與實驗
    2.4 相機(jī)位姿估計及運(yùn)動軌跡描述
        2.4.1 基于迭代最近點(diǎn)算法的幾何信息估計
        2.4.2 建立誤差函數(shù)函數(shù)
        2.4.3 相機(jī)位姿估計實驗驗證
    2.5 本章小結(jié)
第3章 TSDF地圖的三維重構(gòu)關(guān)鍵問題研究
    3.1 引言
    3.2 TSDF地圖
        3.2.1 TSDF地圖概述
        3.2.2 相機(jī)運(yùn)動區(qū)域擴(kuò)展
    3.3 TSDF地圖的局部環(huán)境重構(gòu)
    3.4 回環(huán)檢測與優(yōu)化
        3.4.1 基于詞袋模型的回環(huán)檢測方法
        3.4.2 DBoW回環(huán)檢測與重定位
        3.4.3 相機(jī)位姿圖的構(gòu)建和優(yōu)化
    3.5 回環(huán)檢測驗證實驗
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于VR眼鏡的沉浸式環(huán)境感知
    4.1 引言
    4.2 基于雙目立體視差原理設(shè)計虛擬現(xiàn)實立體顯示
    4.3 模型傳輸與通信
        4.3.1 socket網(wǎng)絡(luò)通信
        4.3.2 obj模型解析與加載
    4.4 基于VR眼鏡的臨場感知
    4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)算法實驗及分析
    5.1 引言
    5.2 實驗硬件及軟件平臺
    5.3 全局軌跡精度實驗
    5.4 大范圍場景重建實驗
        5.4.1 室內(nèi)環(huán)境三維重構(gòu)實驗
        5.4.2 大范圍場景模型建立與回環(huán)檢測
    5.5 虛擬現(xiàn)實顯示效果實驗
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于雙目視覺和主動光源的河工模型三維地形測量方法[J]. 孟震,李丹勛,曹列凱,王興奎.  應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2016(05)
[2]基于RGB-D傳感器的移動機(jī)器人目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 居青,房芳,馬旭東.  工業(yè)控制計算機(jī). 2016(04)
[3]基于RGB-D傳感器的3D室內(nèi)環(huán)境地圖實時創(chuàng)建[J]. 朱笑笑,曹其新,楊揚(yáng),陳培華.  計算機(jī)工程與設(shè)計. 2014(01)
[4]基于Kinect系統(tǒng)的場景建模與機(jī)器人自主導(dǎo)航[J]. 楊東方,王仕成,劉華平,劉志國,孫富春.  機(jī)器人. 2012(05)

博士論文
[1]基于信息融合的移動機(jī)器人定位與地圖創(chuàng)建技術(shù)研究[D]. 曹紅玉.北京郵電大學(xué) 2010
[2]移動機(jī)器人基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的定位及地圖創(chuàng)建研究[D]. 莊嚴(yán).大連理工大學(xué) 2004

碩士論文
[1]基于HTC VIVE的虛擬現(xiàn)實心理沙盤游戲設(shè)計及研究[D]. 龔文飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]多視點(diǎn)裸眼3D視頻實時采集處理系統(tǒng)的軟件優(yōu)化[D]. 蔣健.東南大學(xué) 2016
[3]大場景沉浸式虛擬現(xiàn)實游戲中的室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 范張群.重慶郵電大學(xué) 2016
[4]基于GPU的雙目視覺運(yùn)動目標(biāo)檢測跟蹤算法研究[D]. 王婷婷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]基于Kinect深度信息的實時三維重建和濾波算法研究[D]. 陳曉明.上海交通大學(xué) 2013
[6]3D顯示技術(shù)及其教育應(yīng)用研究[D]. 趙大泰.陜西師范大學(xué) 2011
[7]基于FPGA的實時立體視覺系統(tǒng)研究[D]. 王心煥.浙江大學(xué) 2011



本文編號：3062725