● 摘要
增强现实(Augmented Reality,简称AR)技术是近年来的一个研究热点,有着广泛的应用前景。它是对现实世界的补充,使得虚拟物体从感官上成为周围真实环境的组成部分。随着移动互联网及智能终端的快速发展,移动平台上的AR应用因其更贴近生活、更加方便快捷,已成为AR系统越来越重要的一个平台。
三维注册技术是AR的关键技术之一。它是指系统能够实时精确的计算摄像机相对于真实世界的位置和姿态,以便将虚拟场景正确的安置在它应在的位置上。基于特征点的三维注册难点在于如何对特征点进行实时的提取和匹配,受手机硬件资源的限制,移动增强现实中对于特征点提取和匹配的速度和鲁棒性要求更高。传统的特征点提取方法主要分为角点检测算法和局部不变特征点提取算法,前者速度快鲁棒性差,后者算法复杂但鲁棒性好。本文通过采用将两种算法相结合使用的角点-局部算法,能够较好的提高运算速度和鲁棒性。同时根据移动AR应用场景,以及基于特征点的三维注册和图片匹配的不同处,采用一种改进型角点-局部算法,在角点-局部算法的基础上,再采用全局-局部注册方式,即当第一次三维注册成功后,通过局部图片进行三维注册。通过matlab验证了该算法其特征点检测运算速度达到了最快,同时又能够很好的满足移动增强现实中的三维注册效果和准确率,因此具有较高的实用性。
最后,本文对“企业logo内容增强”项目的开发进行了深入的个案研究。根据过程模式,详细阐述了开发基于移动增强现实技术的“企业logo内容增强”的全过程。通过应用的开发实例证明了基于平面自然特征的AR系统在Android平台上具有良好的三维注册精度和鲁棒性,以及证明移动设备Android系统上实现AR系统的可行性。