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《电子科技大学》 2005年
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增强现实中的跟踪技术研究

杨波  
【摘要】:增强现实(Augmented Reality)是90 年代初开始兴起的新技术及研究热点,它是人们在工业、医学、娱乐等应用领域对新的用户界面技术的需要,并与计算机图形学、人机接口技术、传感技术的不断发展相结合的产物。“增强现实”技术通过跟踪用户在真实场景中所处的位置,将计算机生成的图形图像以及声音等信息“叠加”在用户感知的真实世界之上,利用这些辅助信息增强用户对真实场景的感知能力。增强现实技术在医学、军事、工业、娱乐以及日常生活中都将具有非常广阔的应用前景,是目前国际计算机界的研究前沿之一。 本文首先在广泛地收集和整理了大量国际上具有一定影响的代表性资料的基础之上,较完善地总结出了增强现实的概念、特征及其应用领域,同时也对国际上增强现实主要研究机构的研究现状和研究成果进行了跟踪;论述了增强现实与虚拟现实(Virtual Reality)技术的区别与联系;分析了增强现实系统的结构,并对增强现实技术中的显示技术、虚实配准技术以及跟踪技术等关键技术进行了深入的理解与阐述。 随后,本文重点对增强现实系统中的跟踪技术进行了总结与剖析,并分析比较了磁场跟踪、声学跟踪、光学跟踪、惯性跟踪、视觉跟踪以及混合跟踪等各种跟踪技术的性能及适用范围,为后续增强现实系统开发过程中跟踪技术的选择提供了有力的参考。在此基础上,还对基于视觉跟踪技术的增强现实系统的实现做了进一步探讨,使用Matlab 开发工具实现了三维虚拟物体在真实场景中的叠加,从实践上论证了增强现实系统实现的基本过程。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP391.9

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 黄福明;郭太良;姚剑敏;林志贤;徐胜;;头位跟踪系统中摄像机标定技术的研究[J];光电子技术;2010年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 丰艳;增强现实系统虚实无缝融合相关问题研究[D];上海大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 徐兴民;视线跟踪技术及其应用研究[D];南京航空航天大学;2007年
2 申凯;增强现实系统中的手势识别与交互技术研究[D];解放军信息工程大学;2007年
3 孙敏;增强现实中注册定位算法的研究[D];江南大学;2008年
4 林俊隽;基于动态纹理区域识别的增强现实关键技术研究[D];华东师范大学;2010年
5 王洪兵;增强现实环境下基于视觉的高精度目标跟踪技术研究[D];电子科技大学;2010年
6 陈亭;基于图像自然特征的增强装配引导应用技术研究[D];华中科技大学;2012年
7 于明轩;眼动跟踪系统关键技术研究与实现[D];西安电子科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 陈靖,王涌天,闫达远;增强现实系统及其应用[J];计算机工程与应用;2001年15期
2 陈靖,施琦,王涌天;基于视觉增强现实系统的设计与实现[J];计算机工程与应用;2001年21期
3 周雅,闫达远;增强现实系统显示技术探讨[J];计算机工程与应用;2003年15期
4 施琦,王涌天,陈靖;一种基于视觉的增强现实三维注册算法[J];中国图象图形学报;2002年07期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丁海洋;;基于计算机视觉的增强现实演示系统[J];北京印刷学院学报;2009年04期
2 刘秀坤;郭贵洲;;基于ARToolKit的户外增强现实系统的设计和实现[J];测绘科学;2009年S2期
3 梁静;张瑞;;基于ARToolkit实现多标识增强现实系统[J];城市勘测;2009年06期
4 徐媛;;增强现实技术的教学应用研究[J];中国远程教育;2007年10期
5 黄有群;胡超博;李志鹏;;使用三角网的户外增强现实注册方式的研究[J];工程图学学报;2010年03期
6 张岩;何晓波;管涛;;基于多视图几何的位置与遮挡一致性恢复方法研究[J];工程图学学报;2011年01期
7 朱齐丹;仲训昱;陆军;;增强现实技术在远程现实中的应用研究[J];光电工程;2008年09期
8 刘辉;郑臻荣;李海峰;刘旭;;半透膜阵列式平板显示设计[J];光电工程;2012年05期
9 温希祝;;利用增强现实设计教学游戏的研究[J];贵阳学院学报(自然科学版);2011年03期
10 刘光亮;;基于增强现实技术的3D乙肝病毒宣传册[J];计算机光盘软件与应用;2012年09期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 袁政鹏;吴家麒;龚振邦;加纳裕;任清伦;;一种适用于室外的AR系统注册方法[A];2003年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2003年
2 刘勇;张蕊;;AR技术在坦克装甲车辆领域的应用设想[A];2013第一届中国指挥控制大会论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 熊友军;基于增强现实的遥操作关键技术研究[D];华中科技大学;2005年
2 丰艳;增强现实系统虚实无缝融合相关问题研究[D];上海大学;2007年
3 赵新灿;增强现实维修诱导系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2007年
4 管涛;增强现实中的虚实配准方法研究[D];华中科技大学;2008年
5 章国锋;视频场景的重建与增强处理[D];浙江大学;2009年
6 谢天;面向操作指引的增强现实系统研究[D];浙江大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王剑钢;基于增强现实的地理信息指引系统[D];西安电子科技大学;2011年
2 黄云峰;基于CPS的实时系统的面向方面的QoS建模[D];广东工业大学;2011年
3 任超宏;面向增强现实头盔显示器开发与立体显示技术研究[D];广东工业大学;2011年
4 郭志敏;基于双目视觉的人手定位与手势识别系统研究[D];郑州大学;2011年
5 曹奎;设备维护中的增强现实技术研究[D];河北工业大学;2011年
6 贺萍;增强现实跟踪预测方法研究[D];青岛大学;2011年
7 颜浩;增强现实系统的人机交互技术研究与应用[D];青岛大学;2011年
8 杨丹;基于ARToolKit增强现实交互场景的研究[D];沈阳工业大学;2012年
9 姜淑芳;基于增强现实技术的生命探测与救援系统关键技术研究[D];山东师范大学;2012年
10 方贤勇;真实场景编辑技术研究[D];合肥工业大学;2002年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐彤,王涌天,阎达远;用于虚拟现实的六自由度电磁跟踪系统[J];北京理工大学学报;2000年05期
2 周雅,徐彤,阎达远,王涌天,哈涌刚;增强现实中虚拟物体的投影注册算法研究[J];北京理工大学学报;2000年06期
3 陈靖,王涌天,施琦,闫达远;增强现实系统的动态注册[J];北京理工大学学报;2001年05期
4 郝绚丽,唐庆玉,刘凯;电磁跟踪器在人体骨骼虚拟现实教学系统中的应用[J];北京生物医学工程;2002年03期
5 陈敏;一种自适应阈值选择方法[J];成都信息工程学院学报;2005年03期
6 曾义;彭真明;;一种基于视觉特征的多分辨率快速图像融合方法[J];成都信息工程学院学报;2007年04期
7 李华忠,洪炳熔,杨维萍;基于增扩虚拟现实的空间机器人遥控系统及其仿真[J];传感技术学报;2000年01期
8 陈俊杰,黄惟一;基于遗传神经网络的传感器输出特性拟合[J];传感技术学报;2001年04期
9 吕强;周文晖;刘济林;;基于SIFT特征提取的单目视觉里程计在导航系统中的实现[J];传感技术学报;2007年05期
10 郑德忠,齐广学,胡春海;智能超声波位移测量仪的研究[J];传感器技术;1992年05期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 姜大志;计算机视觉中三维重构的研究与应用[D];南京航空航天大学;2002年
2 郑江滨;视频监视方法研究[D];西北工业大学;2002年
3 乔向东;信息融合系统中目标跟踪技术研究[D];西安电子科技大学;2003年
4 陈震;图像序列光流场计算及三维场景恢复研究[D];西北工业大学;2003年
5 冀俊峰;细节复杂模型实时绘制加速技术研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2005年
6 曾鹏鑫;动态场景下多运动目标检测及跟踪方法研究[D];东北大学;2005年
7 朱杰杰;增强现实中多视图几何问题的研究[D];浙江大学;2007年
8 卢宗庆;运动图像分析中的光流计算方法研究[D];西安电子科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 庄宁;虚拟演播室中遮挡技术的实现[D];国防科学技术大学;2002年
2 余传义;实时手势识别在人机交互中的应用[D];上海海事大学;2005年
3 曾祥堃;手形特征与运动轨迹相结合的动态手势识别[D];上海海事大学;2005年
4 赵娜;手势交互的增强现实应用系统研究与设计[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
5 张伟;增强现实维修诱导系统构建技术研究[D];南京航空航天大学;2006年
6 郑宁斐;增强现实中关键技术的研究[D];西安电子科技大学;2007年
7 沈克;基于ARToolKit平台的增强现实人机交互系统的若干问题研究[D];合肥工业大学;2007年
8 杨长才;基于水平集方法的图像分割技术研究[D];三峡大学;2008年
9 徐迟;增强装配系统的虚实融合技术研究[D];华中科技大学;2007年
10 杨仕颖;低成本军事飞行目标视景仿真技术研究[D];电子科技大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 李粉莉;童小念;;基于增强现实的图像光照一致性模型探讨[J];电脑知识与技术;2011年25期
2 孙瑞山;汪苧;;飞行模拟器环境下飞行员视觉特征[J];北京航空航天大学学报;2013年07期
3 郭星;刘政怡;李炜;吴建国;;一种大屏幕人机交互系统的实现方法[J];计算机工程与应用;2012年01期
4 王贞东;肖租秀;李昌志;马小虎;;增强现实应用研究[J];玉林师范学院学报;2012年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 陈明;增强现实虚实交互的若干关键问题研究[D];上海大学;2010年
2 姚争为;大型实时互动增强现实系统中的若干问题研究[D];上海大学;2010年
3 李军杰;SWDC-4A数字航测系统的关键技术与应用[D];首都师范大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈亮;桌面增强现实环境下的虚实融合和三维交互技术研究[D];北京邮电大学;2011年
2 杨玥;基于手势识别的交互型虚拟摄影棚系统的研究与开发[D];华中师范大学;2011年
3 李向阳;增强现实环境下自然特征点的注册方法研究[D];广东工业大学;2011年
4 梁铭炬;自由空间视线跟踪算法研究[D];华南理工大学;2011年
5 邵国健;基于2D模型的视线估计方法的研究[D];天津大学;2010年
6 岑坤昉;基于3D模型的视线估计方法研究[D];天津大学;2012年
7 石刚;增强现实中跟踪注册算法研究[D];苏州大学;2011年
8 李婷;眼动交互界面设计与实例开发[D];浙江大学;2012年
9 刘旋;基于手绘图和三维场景的三维模型检索系统的设计与实现[D];北京邮电大学;2012年
10 张鹏虎;3G环境下基于TAM模型的移动增强现实应用研究[D];北京邮电大学;2012年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王涌天,刘越,胡晓明;户外增强现实系统关键技术及其应用的研究[J];系统仿真学报;2003年03期
2 陈小武;;协同式增强现实的一致三维空间模型概述[J];华中科技大学学报(自然科学版);2005年S1期
3 王涌天;林倞;刘越;郑伟;;亦真亦幻的户外增强现实系统——圆明园的数字重建[J];中国科学基金;2006年02期
4 李利军;管涛;段利亚;陈大炜;;基于增强现实的声音仿真关键技术研究[J];微电子学与计算机;2006年07期
5 谭树人;张茂军;程钢;娄静涛;;增强现实电子沙盘及关键技术研究[J];系统仿真学报;2007年20期
6 王维廉;王北星;黄岚;;两种基于标识的增强现实注册方法的比较[J];东北师大学报(自然科学版);2007年03期
7 程委;廖学军;李智;;增强现实及其军事应用研究[J];计算机技术与发展;2007年12期
8 徐迟;李世其;王峻峰;彭涛;;面向增强现实装配的虚实遮挡技术研究[J];机械设计与制造;2009年12期
9 姚争为;陈一民;陈明;;增强现实系统中抛体实时旋转的研究与实现[J];系统仿真学报;2009年23期
10 姚远;逄秀香;刘涛;胡庆夕;;基于增强现实的骨缺损修复系统原型设计[J];计算机工程;2009年23期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘越;王涌天;闫达远;;增强现实系统显示技术研究[A];第三届全国数字成像技术及相关材料发展与应用学术研讨会论文摘要集[C];2004年
2 张旭光;阎镇;;面向遥科学实验的增强现实应用研究[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
3 王倩;高长城;徐大卫;;基于虚实像结合的增强现实研究[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
4 李丹;黄有群;;增强现实交互技术的研究[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
5 葛莹;;基于视频影像的地理数据增强现实可视化研究[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年
6 葛学东;;增强现实一致光照技术研究[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
7 周志颖;郑思远;昌明;;增强现实内容管理云平台在数字科技馆中的应用[A];第十六届中国科协年会——分16以科学发展的新视野,努力创新科技教育内容论坛论文集[C];2014年
8 王坚;;虚拟现实和增强现实的人机交互技术[A];计算机技术在工程建设中的应用——第十二届全国工程建设计算机应用学术会议演讲辑录[C];2004年
9 王红;周雅;高宇;闫达远;;光学透视式增强现实系统虚实亮度匹配研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
10 赵小军;游旭群;石常秀;甘硕秋;;基于增强现实技术的催眠治疗:心理压力和焦虑[A];心理学与创新能力提升——第十六届全国心理学学术会议论文集[C];2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 逄丹;“增强现实”用虚拟美化现实[N];通信产业报;2010年
2 中国移动研究院业务研究所 陈志刚;“增强现实”适宜后向收费[N];通信产业报;2010年
3 本报记者 邹大斌;增强现实:互联网应用的新热点[N];计算机世界;2011年
4 ;移动增强现实:是炒作还是下一件大事?[N];网络世界;2010年
5 ;AR:更深刻的现实[N];中国高新技术产业导报;2002年
6 本报记者 刘霞;2020年的可能和不可能[N];科技日报;2011年
7 特约作者 苏驰;真亦假时假亦真[N];电脑报;2010年
8 华凌;NASA为商业飞行员开发增强现实设备[N];科技日报;2012年
9 荆晶;手机带你穿越时空,如梦如幻回到从前[N];新华每日电讯;2009年
10 陈志鸿;荷兰邮票使用“增强现实”技术展现“托塔”情景[N];中国集邮报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵新灿;增强现实维修诱导系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2007年
2 姚远;增强现实应用技术研究[D];浙江大学;2006年
3 董子龙;面向增强现实的实时三维跟踪[D];浙江大学;2010年
4 冯晓伟;增强现实工业培训系统研究[D];华东师范大学;2012年
5 丰艳;增强现实系统虚实无缝融合相关问题研究[D];上海大学;2007年
6 田元;增强现实中的虚实遮挡处理方法研究[D];华中科技大学;2010年
7 姚争为;大型实时互动增强现实系统中的若干问题研究[D];上海大学;2010年
8 孙超;增强现实环境下基于手势的自然交互[D];浙江大学;2010年
9 朱杰杰;增强现实中多视图几何问题的研究[D];浙江大学;2007年
10 段利亚;移动增强现实大范围定位与注册关键技术研究[D];华中科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 白慧东;嵌入式增强现实系统设计与实现[D];电子科技大学;2010年
2 邵兴旦;易用型增强现实系统开发工具的设计与应用[D];浙江大学;2010年
3 刘经伟;增强现实中基于三维标志物的跟踪技术研究[D];电子科技大学;2011年
4 柯常志;基于增强现实的设备维护系统设计与实现[D];电子科技大学;2006年
5 郑宁斐;增强现实中关键技术的研究[D];西安电子科技大学;2007年
6 蒋宾;基于增强现实的虚拟会议系统研究[D];华中科技大学;2006年
7 盛君;基于标识的增强现实系统的研究[D];杭州电子科技大学;2009年
8 石刚;增强现实中跟踪注册算法研究[D];苏州大学;2011年
9 郑昉劢;基于投影增强现实互动应用的研究[D];上海交通大学;2013年
10 周国众;移动增强现实用户体验模型构建与应用研究[D];解放军信息工程大学;2013年
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