增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）是通過把計(jì)算機(jī)生成的虛擬信息利用視頻顯示設(shè)備無縫融入到用戶觀察看到的真實(shí)場(chǎng)景中,來豐富和提升人們視覺體驗(yàn)的技術(shù),是人機(jī)交互方向產(chǎn)生出的一種新的重要方式。近些年其在科技博物館、多媒體課堂等教學(xué)場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用,但大多數(shù)都是通過使用手持標(biāo)識(shí)方式的AR技術(shù)來進(jìn)行交互的,其限制性較強(qiáng),普遍存在易用性與沉浸感差的缺點(diǎn)。因此,利用人來代替手持標(biāo)識(shí)作為AR的輸入將是未來人機(jī)交互的發(fā)展方向,尤其是以人手作為交互的輸入,能有效改善手持標(biāo)識(shí)存在的缺陷。以電子元器件插裝領(lǐng)域的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)示教任務(wù)為背景,通過分析和改進(jìn)國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù),研發(fā)一種基于人手指尖與虛擬元器件交互的AR系統(tǒng),并將其應(yīng)用于電子元器件插裝示教過程中。其關(guān)鍵是對(duì)手部的跟蹤和指尖檢測(cè),無標(biāo)記指尖的三維注冊(cè),以及指尖與系統(tǒng)標(biāo)識(shí)的中點(diǎn)的位置關(guān)系的判別,最終完成指尖與虛擬元器件在插裝環(huán)境中的人機(jī)交互。具體內(nèi)容包括:（1）針對(duì)傳統(tǒng)的基于標(biāo)記板或環(huán)境中固定標(biāo)識(shí)物的三維注冊(cè)方式存在環(huán)境受到限制和交互不友好等問題,提出基于無標(biāo)記的指尖自然特征的三維注冊(cè)方式,相對(duì)傳統(tǒng)的注冊(cè)方式更加自然和靈活。在指尖檢測(cè)方面,首先實(shí)現(xiàn)對(duì)手部的實(shí)時(shí)跟蹤與檢測(cè),具體... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作與章節(jié)安排
第二章 無標(biāo)記指尖增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的相關(guān)理論
    2.1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)
        2.1.1 虛實(shí)融合顯示技術(shù)
        2.1.2 三維注冊(cè)技術(shù)
        2.1.3 交互技術(shù)
    2.2 指尖檢測(cè)方法
        2.2.1 基于曲率的指尖點(diǎn)檢測(cè)
        2.2.2 基于區(qū)域分析的指尖點(diǎn)檢測(cè)
        2.2.3 基于細(xì)化骨骼算法的指尖點(diǎn)檢測(cè)
    2.3 三維注冊(cè)相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)
        2.3.1 相機(jī)模型
        2.3.2 單應(yīng)矩陣
        2.3.3 特征匹配技術(shù)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 指尖的跟蹤與檢測(cè)研究
    3.1 基于CamShift的手部區(qū)域跟蹤
    3.2 基于膚色檢測(cè)和背景減除的手部分割
        3.2.1 膚色檢測(cè)
        3.2.2 背景減除
    3.3 手部邊緣檢測(cè)
    3.4 指尖點(diǎn)檢測(cè)
        3.4.1 K余弦算法獲取指尖候選點(diǎn)
        3.4.2 改進(jìn)的指尖特征點(diǎn)檢測(cè)法
    3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于單應(yīng)矩陣的三維注冊(cè)算法研究
    4.1 研究思路
    4.2 三維注冊(cè)過程實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 初始單應(yīng)矩陣的求解
        4.2.2 改進(jìn)的FAST提取手部特征點(diǎn)
        4.2.3 特征點(diǎn)位置查找
        4.2.4 特征點(diǎn)描述
        4.2.5 RANSAC剔除誤匹配點(diǎn)求解單應(yīng)矩陣
        4.2.6 后續(xù)注冊(cè)過程
        4.2.7 特征點(diǎn)重檢測(cè)提高注冊(cè)魯棒性
    4.3 算法設(shè)計(jì)
        4.3.1 單應(yīng)性矩陣求解算法設(shè)計(jì)
        4.3.2 手部整體注冊(cè)算法設(shè)計(jì)
        4.3.3 算法描述
    4.4 實(shí)驗(yàn)與分析
        4.4.1 注冊(cè)結(jié)果實(shí)驗(yàn)
        4.4.2 注冊(cè)的魯棒性實(shí)驗(yàn)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于無標(biāo)記的指尖與虛擬元器件插裝交互實(shí)驗(yàn)
    5.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
    5.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
    5.3 系統(tǒng)的組成模塊設(shè)計(jì)
        5.3.1 索引目錄工作臺(tái)子系統(tǒng)
        5.3.2 虛擬元器件插裝展示工作臺(tái)子系統(tǒng)
        5.3.3 虛擬元器件三維注冊(cè)子模塊
        5.3.4 指尖跟蹤與檢測(cè)子模塊
        5.3.5 指尖與虛擬元器件交互接口子模塊
    5.4 指尖與虛擬元器件交互的實(shí)現(xiàn)
        5.4.1 標(biāo)識(shí)坐標(biāo)的3D/2D坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
        5.4.2 交互語義的實(shí)現(xiàn)
    5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.6 交互實(shí)時(shí)性
    5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3202216