基于特征點(diǎn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)三維注冊(cè)算法研究.pdf

1、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的熱門研究領(lǐng)域，作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一個(gè)新的分支，越來越受到重視，并且已經(jīng)在醫(yī)學(xué)、娛樂和軍事等領(lǐng)域中開始了廣泛的應(yīng)用。在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)中，注冊(cè)技術(shù)一直是研究的重點(diǎn)，也是關(guān)系到增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展前景的關(guān)鍵。在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的注冊(cè)技術(shù)中，還存在很多問題需要解決。本文主要就基于視頻的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的三維注冊(cè)所面臨的關(guān)鍵問題進(jìn)行了深入的研究。
　　 其中，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的初始化是系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)。但是在初始化過程中會(huì)面臨由

2、于空間點(diǎn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確所引起的較大誤差，將會(huì)導(dǎo)致初始化的失敗。針對(duì)這個(gè)問題，本文在原有攝像機(jī)的定標(biāo)算法的基礎(chǔ)上，提出了新的計(jì)算攝像機(jī)參數(shù)和變換矩陣的計(jì)算方法，有效的控制了誤差的分布，提高了攝像機(jī)定標(biāo)的準(zhǔn)確性。
　　 特征識(shí)別是虛擬物體能夠準(zhǔn)確疊加到真實(shí)場(chǎng)景中的關(guān)鍵，傳統(tǒng)的特征識(shí)別算法在特征圖形被部分遮擋的情況下會(huì)出現(xiàn)識(shí)別失敗。本文提出了基于單應(yīng)性矩陣的三維注冊(cè)算法，可以在特征圖形內(nèi)部圖案被遮擋的條件下進(jìn)行三維注冊(cè)。本文還提出了多特征

3、點(diǎn)和三角點(diǎn)注冊(cè)算法，可以使系統(tǒng)在特征圖形的角點(diǎn)被遮擋的條件下進(jìn)行三維注冊(cè)。
　　 本文提出了兩種特征點(diǎn)結(jié)合紋理的三維注冊(cè)方法。兩種方法分別使用單應(yīng)性矩陣和紋理特征模板來完成在特征圖形不可見的情況下使用紋理進(jìn)行三維注冊(cè)的方法，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　 特征跟蹤是保證虛擬物體能夠持續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行三維注冊(cè)的關(guān)鍵，傳統(tǒng)的特征跟蹤算法由于搜索窗口大小固定，在特征圖形進(jìn)行某些特殊運(yùn)動(dòng)的情況下會(huì)出現(xiàn)跟蹤失敗，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行效率降低。針對(duì)