基于深度攝像機的增強現(xiàn)實系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、增強現(xiàn)實技術是通過計算機或者信息技術提取或者模擬某種虛擬信息，然后實時準確的疊加于真實的環(huán)境后而呈現(xiàn)的一種現(xiàn)實與虛擬信息的混合新感官體驗。自20世紀90年代誕生以來，眾多科研、商業(yè)、娛樂等產(chǎn)業(yè)大大促進了AR技術的發(fā)展應用。然而，由于這些系統(tǒng)基本都是由固定的標志物或者是固定紋理結構而表現(xiàn)虛擬信息的，不夠靈活與自由，與無約束的客觀環(huán)境達不到比較好的真實感效果，使得AR的應用受到一定制約；而基于多目視覺系統(tǒng)基本可以達到實現(xiàn)效果，但是理論與實現(xiàn)

2、又過于復雜。本文以微軟推出的新一代交互設備Kinect的深度攝像系統(tǒng)為基礎，開發(fā)一套基于真實場景建模的AR系統(tǒng)：
　　1）從攝像機標定原理出發(fā)，推出深度攝像機Kinect的幾何變換映射關系，測定其內部變換參數(shù)。同時在分析Kinect深度變換的基礎上對Kinect的彩色視頻圖像和深度圖像進行配準工作。最后，對Kinect的原始粗糙深度圖像做修復處理。
　　2）討論了利用Kinect的深度數(shù)據(jù)提取場景中的幾何信息的技術，分析了基

3、于深度信息的平面分割和真實物體分割的方法。
　　3）在Kinect SDK和XNA的基礎上，構建了一套新的可自由配準虛實融合AR系統(tǒng)。接下來，基于前者加上Kinect的優(yōu)秀的交互功能，改進了可交互的增強現(xiàn)實系統(tǒng)，此系統(tǒng)可以實現(xiàn)基于真實場景的虛擬物體自由疊加和與人體進行簡單的互動，達到真實感的融合。
　　該系統(tǒng)的特點與優(yōu)勢有：比較廉價的Kinect設備加上先進的深度感應系統(tǒng)，可以一定程度作為AR系統(tǒng)的場景感應，且基于Kinec