基于移動(dòng)端的無(wú)標(biāo)識(shí)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）是指一類將虛擬物體融入真實(shí)世界的技術(shù)。隨著時(shí)代的進(jìn)步，技術(shù)的突飛猛進(jìn)，人們希望獲得更自然的人機(jī)交互體驗(yàn)。而硬件方面迅猛發(fā)展，得以實(shí)現(xiàn)圖像的實(shí)時(shí)性處理，使得這一愿望成為現(xiàn)實(shí)。這項(xiàng)技術(shù)有著十分廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。在導(dǎo)航領(lǐng)域，使得室內(nèi)導(dǎo)航的可視化，更新導(dǎo)航體驗(yàn)。在鐵路領(lǐng)域，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為機(jī)車維護(hù)提供便利。
　　手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備在逐漸成為生活不可或缺的一部分。然而要在移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)需要面對(duì)設(shè)備計(jì)算性能有限、內(nèi)存空間少等方面的

2、限制。這些限制會(huì)造成系統(tǒng)延遲、三維注冊(cè)不精確的問(wèn)題的發(fā)生。本文主要完成以下研究工作:
　　(1)針對(duì)移動(dòng)端有限的性能以及內(nèi)存容量，研究一種可以快速識(shí)別提取現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景特征的算法，該算法需要計(jì)算復(fù)雜度小，內(nèi)存占用量少。本文通過(guò)對(duì)近年來(lái)提出的相關(guān)特征識(shí)別算法進(jìn)行比較，提出了一種基于ORB(oriented FAST and rotated BRIEF)算法移動(dòng)端特征識(shí)別算法。該算法對(duì)特征匹配過(guò)程進(jìn)行提純，減少誤匹配，速度快、內(nèi)存使用少，滿

3、足本文提出了基于移動(dòng)端無(wú)標(biāo)識(shí)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。
　　(2)為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的虛擬物體三維注冊(cè)，本文對(duì)單應(yīng)性矩陣的計(jì)算過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)，提出基于改進(jìn)的單應(yīng)性矩陣算法的注冊(cè)方法。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該方法在滿足實(shí)時(shí)性的條件下，提高注冊(cè)準(zhǔn)確度，符合移動(dòng)端無(wú)標(biāo)識(shí)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)對(duì)精度要求。
　　(3)實(shí)現(xiàn)基于移動(dòng)端的室內(nèi)導(dǎo)航增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。采用Unity3D引擎，利用其可發(fā)布多平臺(tái)應(yīng)用的特性，研究該引擎與C++混編的機(jī)制，充分利用語(yǔ)言的高效性與引