基于邊緣檢測的快速標(biāo)記識別技術(shù)的研究與實現(xiàn).pdf

1、增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)是(Augmented Reality，簡稱AR)是將計算機(jī)生成的虛擬圖形以三維對齊的方式實時注冊于真實世界中，使用戶從感官上確信虛擬環(huán)境是其真實環(huán)境的組成部分[1]。AR在國防、醫(yī)療、教育、文化以及娛樂等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在各個領(lǐng)域應(yīng)用不斷擴(kuò)展，對于增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)在速度，準(zhǔn)確率，適應(yīng)性等方面都提出了更高的要求。
　　 基于標(biāo)記識別的增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)是現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用在各種場合的增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)。它主要是通

2、過對放置在真實場景中的標(biāo)記進(jìn)行識別和跟蹤，并以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)虛擬物體的注冊和顯示。標(biāo)記的識別在整個增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)中占有重要的地位，它在很大程度上決定了基于標(biāo)記識別的增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)的性能。標(biāo)記識別主要是獲取視頻圖像，分析視頻圖像，最后在視頻圖像中提取出標(biāo)記的位置信息。從幀圖像中獲得的標(biāo)記的位置信息最終將用于標(biāo)記的跟蹤和注冊。
　　 本文的主要任務(wù)是通過研究標(biāo)記識別技術(shù)和標(biāo)記跟蹤注冊技術(shù)，針對復(fù)雜光影條件下和標(biāo)記被部分遮擋條件下標(biāo)記不能識

3、別的問題，提出新的人工標(biāo)記及其檢測和識別方法，并以此為基礎(chǔ)提出和實現(xiàn)新的增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)。論文主要涉及以下幾個的工作：
　　 1、研究基于邊緣檢測的標(biāo)記識別方法，標(biāo)記識別是標(biāo)記跟蹤和注冊的基礎(chǔ)，它提供標(biāo)記跟蹤和注冊所需的位置信息。論文研究了現(xiàn)行主要的增強(qiáng)現(xiàn)實人工標(biāo)記，分析其檢測和識別方法，并基于此提出了一種使用邊緣檢測來發(fā)現(xiàn)候選區(qū)域從而識別標(biāo)記的方法。實驗表明，與目前廣泛使用的其他標(biāo)記識別方法，本方法具有快速準(zhǔn)確和抗干擾性強(qiáng)等特點，

4、適用于光影條件較復(fù)雜環(huán)境下的增強(qiáng)現(xiàn)實應(yīng)用。
　　 2、研究標(biāo)記的跟蹤和注冊技術(shù)。在完成了標(biāo)記識別后，需要根據(jù)在標(biāo)記識別階段獲取的位置信息計算出現(xiàn)實場景坐標(biāo)系和攝像機(jī)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，這就是標(biāo)記的跟蹤和注冊。本文采用了常用的基于標(biāo)記的跟蹤和注冊方法實現(xiàn)了增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)的跟蹤和注冊功能。實驗結(jié)果表明，增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)的跟蹤和注冊模塊能夠準(zhǔn)確，快速地完成標(biāo)記的跟蹤和注冊任務(wù)。
　　 3、實現(xiàn)新的增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)。增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)將由視頻