检索结果-南通市图书馆

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于增强现实的环境感知与动态重构技术研究

基于增强现实的环境感知与动态重构技术研究

作者：孙晨昭河北工业大学

学位级别：硕士

由于机械装配和建筑幕墙安装等现代工业的常见任务中存在严重的视觉遮挡的问题,通常作业效率低下且作业精度和一致性无法保证。而增强现实技术能够将虚拟引导信息实时叠加在真实环境中,可解决作业过程中的遮挡问题。该方法通过动态重构... 详细信息

由于机械装配和建筑幕墙安装等现代工业的常见任务中存在严重的视觉遮挡的问题,通常作业效率低下且作业精度和一致性无法保证。而增强现实技术能够将虚拟引导信息实时叠加在真实环境中,可解决作业过程中的遮挡问题。该方法通过动态重构和环境感知进行虚实结合是最核心的问题,但目前主要用于静态环境或单一环境中的运动物体,对于装配作业的复杂环境涉及较少。本文针对现代工业装配施工中普遍存在的遮挡问题,提出一种基于增强现实的遮挡可视化方法。重点研究了利用深度相机采集的视觉信息对目标物体三维重建以及对作业环境的动态重构问题,复杂环境下目标物体的感知以及动态目标的跟踪注册问题。通过幕墙安装实验证明,本文提出的方法能够较好地适应上述作业场景,帮助工作人员实时了解被遮挡的视觉信息,辅助高效率的完成作业任务,同时系统也具有较好的准确性、实时性与稳定性。主要工作内容如下:(1)研究了在增强现实系统中,利用深度相机对目标物体三维重建和对实验环境动态重构的方法。本文对两种目标物体三维重建方法制定了重建流程和标定算法,并搭建实验场景对两种重建方法进行精度实验验证。针对实验环境高精度、高质量的动态重构要求,需要对深度相机的采集图像和重建点云进行一系列处理,使得环境点云重建的表面特征完整清晰、效果好。(2)针对真实场景中目标物体的感知与定位,研究了基于点云匹配的目标识别方法。文章以点云配准为基础,首先将目标物体点云和重建后的环境点云进行预处理,并分别提取两部分点云的关键点,然后通过两者间的相似度匹配来实现对真实环境中目标物体的感知与定位,从而计算出目标物体的初始位姿。(3)为了呈现最优的虚实结合效果,本文针对机械装配、幕墙安装等工作场景特点,设计了一种基于RGB-D特征点的目标跟踪方法。该方法能够从复杂的作业环境中提取目标物体的特征信息,并通过高斯混合模型和深度信息将空间信息和颜色信息融合,再通过相邻两帧RGB-D特征点匹配求取目标物体的实时位姿。最后加入目标物体位姿检测,保证目标位姿跟踪的稳定性和准确性。(4)最后搭建了一个利用六自由度幕墙安装机器人进行幕墙安装的作业施工环境,对文中提出的遮挡可视化算法进行整体验证,展示了幕墙安装的“透视”可视化效果,并对实验的输出结果进行了准确性和实时性的测试。

关键词：视觉遮挡增强现实动态重构环境感知跟踪注册

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

纸质地图增强表达关键技术研究

纸质地图增强表达关键技术研究

作者：叶辉战略支援部队信息工程大学

学位级别：硕士

纸质地图的增强表达,是指通过结合增强现实技术,实现一种新型的地理信息表达机制,以拓展纸质地图的表达内容,并提升其交互功能。在智能手机等移动终端高度普及的时代背景下,移动增强现实与纸质地图相结合,是实现纸质地图多样化表达最佳... 详细信息

纸质地图的增强表达,是指通过结合增强现实技术,实现一种新型的地理信息表达机制,以拓展纸质地图的表达内容,并提升其交互功能。在智能手机等移动终端高度普及的时代背景下,移动增强现实与纸质地图相结合,是实现纸质地图多样化表达最佳途径之一。通过移动终端摄像头可以建立纸质地图与虚拟信息的链接,实现虚拟信息与纸质地图的无缝衔接,用户能够通过移动终端与纸质地图进行交互,获取感兴趣的地理信息服务。本文以通过移动增强现实技术实现纸质地图的增强表达为目的,针对移动增强现实关键技术——基于自然特征的跟踪注册算法进行了深入研究,主要进行了以下几个方面的研究工作:1.说明了纸质地图增强表达的含义,整理了纸质地图增强表达与基于自然特征的跟踪注册技术的国内外研究现状,并对存在的不足进行了总结和分析。2.通过对地图表达模式和对移动增强现实技术及其特点的分析,设计了纸质地图增强表达的技术流程。3.对跟踪注册中常用的基于自然特征的图像匹配算法进行了原理介绍和性能对比分析,选择速度较快的ORB算法作为本文研究的图像匹配算法基础。4.针对ORB算法匹配正确率低的问题,从去除外点的角度,提出了采用单应性矩阵估算来提纯匹配结果的方法;针对跟踪注册的精度需求,提出了单应性矩阵循环校正的方法,有效提升了单应性矩阵的精度。5.针对移动终端的硬件能力局限性,提出了结合单应性循环校正和L-K光流法实现图像特征跟踪,提高了跟踪注册效率。6.实现了纸质地图增强表达应用原型系统的开发。本文开发的原型系统以ORB算法为基础,结合了单应性矩阵循环校正和L-K光流法,能够实时的实现跟踪注册,实现对纸质地图的增强表达,提升用户的交互体验。

关键词：纸质地图增强表达移动增强现实跟踪注册

基于移动增强现实的虚拟机械臂系统研究与实现

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于移动增强现实的虚拟机械臂系统研究与实现

作者：王志强河北工程大学

学位级别：硕士

增强现实是一项脱胎于虚拟现实技术的新技术。它通过计算机系统生成虚拟信息,包括文字信息、虚拟场景、虚拟物体等等,然后将这些信息安置在真实场景中相应的位置,从而对现实世界实现增强的功能。本文旨在基于当前流行的Android智能手机... 详细信息

增强现实是一项脱胎于虚拟现实技术的新技术。它通过计算机系统生成虚拟信息,包括文字信息、虚拟场景、虚拟物体等等,然后将这些信息安置在真实场景中相应的位置,从而对现实世界实现增强的功能。本文旨在基于当前流行的Android智能手机平台,对增强现实的相关技术进行深入的探讨和研究,并结合当前热门的机器人研究领域,实现一个基于Android平台的虚拟机械手臂增强现实系统。首先,本文对移动增强现实技术的研究现状和进展进行了较为全面地总结,梳理了移动增强现实技术的发展历程,归纳并分析了国内外的研究机构、研究特点以及相关资源。详细地阐述了该领域所涉及的理论与技术,对当前研究热点领域进行了概括、分类和对比,并着重对跟踪注册技术进行了深入全面的介绍和探讨。其次,对基于Android智能手机平台的增强现实系统进行了设计实现。该系统分为两个部分,即虚拟机械臂的展示和虚拟机械臂抓取动作的实现。从技术的角度,主要的工作在于三维建模和动作设计、标识图的识别和模型渲染、两个模型的互动和动作的触发这三部分。本文采用SolidWorks软件和3ds Max软件分别进行虚拟机械臂的三维建模和动作设计,系统的主程序在Unity3D开发工具中进行开发,增强现实部分的实现借助了高通公司发布的Vuforia SDK开发包作为基础框架。Vuforia SDK开发包是当前世界上流行的增强现实开发包,并推出了Unity3D版本,能够和Unity3D软件无缝衔接。将Vuforia SDK开发包、制作好的识别图文件包和三维模型共同导入到Unity3D软件中,通过设置相关的参数,编制相应的功能代码,本文实现了预期的核心功能,并进行了功能测试。在三个不同的设计方案中,系统都较好地实现了核心功能展示。最后,本文进行了内容总结,并就系统下一步的研究方向进行了展望。本系统试图将当前蓬勃发展的增强现实技术应用于机器人控制领域,并实际就机器人模型在虚拟端的运行过程进行了初步的实现,取得了预期的效果。本论文最后还对下一步的研究工作做出了展望和建议,以期为增强现实技术和机器人控制领域的结合提供一些参考和借鉴。

关键词：增强现实跟踪注册 Android平台 Vuforia SDK

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

增强现实系统及其关键技术研究

计算机仿真 2008年第1期25卷 252-255页

作者：钟慧娟刘肖琳吴晓莉国防科技大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

首先概要介绍了增强现实技术的概念、相关特性,指出了视觉一致性是增强现实系统最需要解决的问题;接着给出了增强现实系统的总体结构,概略介绍了各组成部分的功能以及对应的关键技术;然后在此基础上论述了关键技术中的显示技术和跟踪注... 详细信息

首先概要介绍了增强现实技术的概念、相关特性,指出了视觉一致性是增强现实系统最需要解决的问题;接着给出了增强现实系统的总体结构,概略介绍了各组成部分的功能以及对应的关键技术;然后在此基础上论述了关键技术中的显示技术和跟踪注册技术,并以跟踪注册为重点介绍了的增强现实系统基于跟踪器的方法、视觉跟踪方法和复合跟踪法等多种方案,并分析了不同方法不同实现的特性和应用场合,最后对增强现实的当前应用和未来趋势做出了概要总结。

关键词：增强现实视觉一致性跟踪注册

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于视觉的增强现实虚实注册关键技术研究

基于视觉的增强现实虚实注册关键技术研究

作者：许文龙北京化工大学

学位级别：硕士

增强现实(Augmented Reality,简称AR)利用可视化技术将虚拟的信息叠加在人类生活的现实世界中,致力于提高人们对外在世界的感知能力,被誉为“未来20年内改变世界十大科技之一”。一个成功的AR系统的关键在于准确、快速而又鲁棒的虚实注... 详细信息

增强现实(Augmented Reality,简称AR)利用可视化技术将虚拟的信息叠加在人类生活的现实世界中,致力于提高人们对外在世界的感知能力,被誉为“未来20年内改变世界十大科技之一”。一个成功的AR系统的关键在于准确、快速而又鲁棒的虚实注册,即虚拟物体与真实场景的完美融合才能保证用户无视差的体验,而本论文的研究主要围绕基于视觉的AR系统注册问题展开,提出了若干不同应用环境下的注册方法和新思路,主要工作如下：1.系统研究了基于视觉的AR注册原理,在逐步分析相机成像模型和畸变模型的基础上给出了完整的注册参数推导过程和参数优化方法;接着深入总结了当前两种AR实现模式(标识识别和自然特征跟踪注册)的特点和发展方向。2.研究了基于亚像素角点定位的AR标识注册技术。根据四边形标识的几何特征提出了一种改进的亚像素角点定位算法,具有更高的角点检测精度和更好的畸变鲁棒性;并结合海明码设计的标识系统成功实现基于亚像素角点定位的标识注册,结果表明该方法注册精度高,运行效率好,能有效满足AR系统所需的稳定性要求。3.研究了基于高效跟踪的AR无标记注册方法。首先利用压缩采样理论改进了基于贝叶斯分类器的跟踪框架,输入端利用遵循高斯分布的随机测量矩阵来进行目标特征的稀疏表示,通过对正负样本的学习和更新来实现高效跟踪;然后将改进的跟踪方法应用到AR自然特征跟踪注册去,并构建了一种基于网络的AR注册框架;最后成功地进行了AR无标记注册定位和渲染试验,证明了这种注册思路是可行的,为未来的增强现实应用的开发和普及提供了一定的理论基础和技术储备。

关键词：增强现实计算机视觉标识识别跟踪注册

基于Kinect增强现实的虚实注册与遮挡技术研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于Kinect增强现实的虚实注册与遮挡技术研究

作者：易柳华中科技大学

学位级别：硕士

增强现实技术以计算机图形学、图像处理和计算机视觉为核心。它最终目的是将虚拟的三维模型和真实场景图像或者视频中的物体融合,起到对真实世界信息进行补充说明和增强视觉效果的作用。Kinect作为一种体感传感器结合增强现实技术能够... 详细信息

增强现实技术以计算机图形学、图像处理和计算机视觉为核心。它最终目的是将虚拟的三维模型和真实场景图像或者视频中的物体融合,起到对真实世界信息进行补充说明和增强视觉效果的作用。Kinect作为一种体感传感器结合增强现实技术能够提供更多有趣的应用。实时注册和虚实遮挡的实现是Kinec增强现实技术的关键,但是大多数增强现实系统存在实时注册功能不稳定或者虚实遮挡效果不够准确的问题。通过分析现有增强现实系统存在的问题,设计并实现了一个基于Kinect的增强现实系统,该系统在Kinect注册阶段同时使用彩色图像和深度图像,结合点云匹配算法和光流法计算相机姿态,充分利用两个算法的优点,提高了相机跟踪稳定性。系统扩展原始的重建范围,在整个重建区域能够实时跟踪定位相机姿态。通过对Kinect两个摄像头的标定,利用重建的深度信息,虚拟模型和真实场景的物体在融合之后的图像中有较准确遮挡关系。实验结果表明,重建范围可以动态扩展到原始范围的2倍,同时增强现实的场景范围也扩大了;对于重建场景上的相机注册跟踪,使用点云匹配法和光流法的混合算法比只使用点云匹配算法结果更加稳定;利用重建场景深度信息,融合图像中虚拟模型和真实场景遮挡关系的准确性较高。

关键词：增强现实三维重建跟踪注册虚实遮挡

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于增强现实的复杂设备智能维修方法研究

基于增强现实的复杂设备智能维修方法研究

作者：孙宇鹏郑州大学

学位级别：硕士

传统设备维修保障活动在操作时有诸多不便,受限于环境干扰、纸质或电子技术手册分散注意力等因素,常具有维修检测耗时长、维修效率低等问题。增强现实(AR)维修辅助技术可以将虚拟辅助信息与真实场景融合叠加,通过新型交互方式将多源信... 详细信息

传统设备维修保障活动在操作时有诸多不便,受限于环境干扰、纸质或电子技术手册分散注意力等因素,常具有维修检测耗时长、维修效率低等问题。增强现实(AR)维修辅助技术可以将虚拟辅助信息与真实场景融合叠加,通过新型交互方式将多源信息推送到真实世界,从而在开放环境的维修保障中提升维修人员的维修效率。本文针对传统维修辅助任务出现的问题,以复杂工业设备模型作为研究对象,基于目标识别与实时跟踪的增强现实维修方法研究,搭建了增强现实智能维修的原型系统,本文的主要研究工作如下:(1)提出了一种基于高精度RGB-D相机的目标识别与三维跟踪注册方法。针对维修辅助中环境非结构化、场景零件繁多等问题,利用设备三维模型构建目标多视角监督数据库,结合迁移学习与神经网络实现目标实时跟踪。将目标感兴趣区域映射至三维点云空间,结合采样一致性算法与ICP配准算法计算出目标初始位姿指导预测粒子位置,改进了KLD粒子滤波算法,完成了复杂设备的注册与跟踪。(2)提出了基于IETM交互式电子手册的增强现实辅助信息编辑方法。根据S1000D标准解析IETM电子手册,建立了多源辅助信息统一转换与描述机制。实现了对三维模型及其几何约束、零件布置、组件爆炸图以及工具注释等信息进行流程化的获取与解析。研发了适用头盔端的HSG渲染引擎,将虚拟样机、三维动画、视频、语音等多源维修工艺信息制作成头盔端适用的AR数据包,为维修辅助提供了增强现实的引导内容。(3)搭建了面向复杂设备的增强现实智能维修原型系统。首先对便携式硬件设备进行了搭建与调试。通过对软件系统的架构与分析,建立了面向复杂设备的增强现实智能维修原型系统,该系统具有全新的交互方式和智能化的数据采集与理解。最后通过增强现实辅助维修的几个典型案例,验证了原型系统的可行性与有效性。

关键词：增强现实智能维修目标识别跟踪注册

基于Unity3D的机械产品虚拟仿真及增强现实应用技术研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于Unity3D的机械产品虚拟仿真及增强现实应用技术研究

作者：马帅河北科技大学

学位级别：硕士

随着计算机信息技术的快速发展,虚拟仿真与增强现实技术在机械行业中的应用越来越广泛。利用该技术可以开发出机械产品的虚拟操作、虚拟装配、虚拟加工系统,可以为用户节约大量资金,尤其在大型、复杂或难以预测的危险工作场合,机械产品... 详细信息

随着计算机信息技术的快速发展,虚拟仿真与增强现实技术在机械行业中的应用越来越广泛。利用该技术可以开发出机械产品的虚拟操作、虚拟装配、虚拟加工系统,可以为用户节约大量资金,尤其在大型、复杂或难以预测的危险工作场合,机械产品虚拟仿真与增强现实技术研究具有非常重要的意义。Unity3D在近年来快速发展,是可以应用于三维虚拟现实开发的一种重要工具,利用它完成机械产品的虚拟装配、加工仿真系统开发,目前国内外这方面研究还较少。在这种背景下我们提出了“基于Unity3D的机械产品虚拟仿真及增强现实应用技术研究”的课题。本课题将SolidWorks、3DS Max及Unity3D引擎作为开发环境,主要进行了以下应用研究工作:(1)以某种空气压缩机为研究对象,进行了空压机三维建模及处理;应用C#编程开发工具,实现了空压机的自动、交互虚拟拆装;(2)应用Unity3D的Vuforia增强现实开发技术,实现了基于自然特征的移动跟踪注册;编程开发了一种屏幕触控操作方法,可在移动终端上实现相应机械产品增强现实操作;(3)研究了基于层次包围盒的碰撞检测技术,应用PhysX物理引擎实现了虚拟加工过程中的碰撞检测,对车削、镗削、磨削等加工过程进行了仿真;(4)研究了Unity3D产品发布技术,可实现机械产品虚拟仿真与增强现实系统在Windows和Android等操作系统的发布。本文将Unity3D及其虚拟仿真与增强现实技术应用于机械产品当中,实现了机械产品的虚拟装配、加工功能仿真及增强现实装配系统雏形,具有良好的实用性。该技术为三维可视化的机械产品虚拟教学和培训提供了一定的基础,对虚拟仿真与增强现实技术在机械产品中的深入应用也具有一定的探索和借鉴意义。

关键词： Unity3D 虚拟仿真增强现实虚拟装配虚拟加工跟踪注册碰撞检测

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

飞行座舱中混合现实手部交互技术研究

飞行座舱中混合现实手部交互技术研究

作者：李光西安工业大学

学位级别：硕士

利用非穿戴式的交互方式是飞行座舱中比较自然的手部交互方式,涵盖了混合现实,计算机视觉,人机交互等多个新兴领域。论文本着“以人为本”的自然的人机交互方式,摒弃了应用数据手套监测的方案与基于标志点的计算机视觉混合现实方案,而... 详细信息

利用非穿戴式的交互方式是飞行座舱中比较自然的手部交互方式,涵盖了混合现实,计算机视觉,人机交互等多个新兴领域。论文本着“以人为本”的自然的人机交互方式,摒弃了应用数据手套监测的方案与基于标志点的计算机视觉混合现实方案,而采用基于手部自然特征点的虚拟手混合现实交互方案。该方案采用真实的飞行模拟器,完成准确的手部姿态虚拟呈现,给予操作者“真实触感,虚拟视觉”体验,以满足飞行训练时的真实感、沉浸感。论文包含内容如下:1)标定了基于透视式头盔显示器的飞行座舱混合现实系统。该系统结合摄像头标定技术计算摄像机内外参数,获取座舱中物体三维坐标与图像中二维坐标的对应关系,完成飞行座舱中系统标定。2)提出了基于肤色和手部关键特征点的手部检测分割算法。首先,该算法采用了基于Otsu自适应阈值算法的YCbCr空间进行肤色检测,适应不同图像亮度的影响。其次,采用手部关键点模型对类肤色区域进行快速手部检测,排除其他肤色区域的干扰。3)构建了飞行座舱中自然特征点的手部三维跟踪注册系统。首先,该系统采用手部颜色直方图特征对手部进行跟踪;其次,结合人工鱼群算法对粒子滤波算法进行优化预测;最后,基于手部模型与关键帧的方法实现注册方案。4)提出了基于手部关键点和肤色的手势识别方法。首先,本文提取了手部特征点连接骨架的傅里叶描述子轮廓特征。其次,算法结合了人工鱼群算法寻优能力对支持向量机模型参数寻优,提高识别率。5)通过Hololens2眼镜设备完成飞行座舱中虚拟手的呈现。手部跟踪和识别后,得到手真实坐标位置和手势模型,然后在虚拟座舱中添加融合2D手势图,通过HoloLens呈现在人员视景上。飞行座舱中混合现实手部交互系统解决了手部检测易受座舱环境中的复杂背景、光照干扰等问题;解决跟踪过程粒子匮乏、失效等问题,极大提高了跟踪注册效果;解决傅里叶描述子特征易受到背景、手的姿态变化影响以及表达手势单一的问题,极大地提高了识别分类准确率。最后,飞行模拟时,手部交互能够满足飞行人员的需要,带给操作者具有真实感、沉浸感的飞行模拟体验。

关键词：混合现实飞行座舱跟踪注册手势识别手部交互