● 摘要
利用手持装置为用户进行导览是各式展览、建筑与场馆常见的导游手段,用户通过使用独立的导览装置可以有针对性的获得感兴趣物件的相关资讯,亦免去了导览人员的需求,能够使用手持装置为用户提供流畅的导览体验是移动导览系统的主要研究方向。增强现实技术在近几年获得了广泛的关注,其综合了计算机视觉、人机交互、计算机图形学等多个领域,使用将虚拟信息与图形融合至现实场景的方式为使用者提供直观的对真实环境的补充。随着手持移动终端的普及,使用增强现实技术可以方便的为使用者进行导览。
本文研究使用手持终端在已知预定义场景中为用户提供信息的增强现实技术,并实现基于图像的三维物体导览说明系统。系统使用手持设备输入的单目图像对场景中的物体进行识别,并提出了且适用于任意二进制特征描述子的识别方法,引入了峰值模式,在模版匹配结果空间中找寻匹配曲面中的局部极值点,并计算各物件模版空间中峰值模式的显著性,将峰值模式作为匹配结果的判定标准。实验证明,基于峰值模式的识别方法提供了比仅使用特征点匹配结果的方法更高的鲁棒性。根据双视图集合中相同点在不同成像平面间的映射关系,将使用物件识别的结果分别计算匹配物件与其姿态相似临近模版间的基本矩阵,将临近模版的共同标记映射为当前输入图像上的极线,并使用随机抽样方法计算标记点在目标图像上的未知坐标,该方法除了用于增强现实任务中的注册与追踪过程,亦将用于物件模版库建库过程的三维物件半自动标记方法,为建库人员提供适切的建库与标记工具。
最后研究使用网络并行计算框架Storm与HTML5技术实现基于浏览器的瘦客户端移动导览应用方法,将服务器端分为计算节点与控制节点,使用弱耦合的方式将业务逻辑与计算内容独立,系统中使用与用户绑定的业务控制节点对用户的业务流程进行操作响应,并控制计算任务的提交,研究增强现实计算任务的Storm拓扑逻辑区分方法,并利用其消息保证机制建立高可靠性、高可扩展性的计算节点。
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