增強現實（Augmented Reality,AR）技術是當前計算機應用領域的一大研究熱點,其本質是在現實場景圖像中疊加虛擬信息或物體,使得虛擬物體與現實場景融合,以增強人們對現實環(huán)境的感知與交互體驗。它融合了數字圖像處理、計算機視覺、智能模式識別等多種技術。隨著各種相關技術的發(fā)展,增強現實得到越來越廣泛的應用。但是目前存在三個方面的技術難點:復雜場景下的目標檢測、場景感知與三維配準、圖像顯示與人機交互。目標檢測是實現增強現實系統(tǒng)的第一步,現實環(huán)境中目標種類多,容易被遮擋,體積相差懸殊,背景和紋理復雜,當前的處理方法難以準確提取到目標的關鍵信息,導致檢測準確率低,達不到增強現實顯示和更新的要求。在場景感知與三維配準方面,深度圖獲取是關鍵技術,傳統(tǒng)的方式因自適應性和魯棒性均不佳,容易導致虛擬模型和現實場景無法精確配準,直接影響用戶體驗。在快速運動和大范圍移動場景情況下三維模型的建立和顯示,處理效果也不太理想,直接影響人機交互體驗。針對上述問題,本文對增強現實應用中的復雜場景目標檢測、場景感知和三維人臉建模方法開展研究,主要工作總結如下:1)針對增強現實應用中復雜場景目標檢測問題,提出了基... 

【文章來源】：河北師范大學河北省

【文章頁數】：102 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

最早的增強現實原型系統(tǒng)

實系統(tǒng)的主流應用平臺逐漸過渡到移動設備上。圖1-1最早的增強現實原型系統(tǒng)圖1-2計算平臺的發(fā)展歷程增強現實技術的發(fā)展和應用是非常熱門的話題，國內外行業(yè)巨頭如谷歌、蘋果、華為、騰訊、百度等等紛紛布局其中。下面從幾個具體的應用領域來介紹當前應用現狀：1）教育應用增強現實（AR）系統(tǒng)可以用標簽形式對物體或環(huán)境進行注釋，標簽能提供大容量的輔助信息，如文字、圖片、聲音以及視頻動畫等。AR技術在教學領域最普遍的應用是整合數字學習資源，將視頻、圖片、音頻和三維模型等虛擬元素與真實環(huán)境綁定在一2

起，對現實空間的教學對象進行信息補充和空間注釋，讓學生體驗到在現實世界中不可能觀測到的科學現象。歐洲的計算機工業(yè)研究中心（ECRC）將增強現實應用于機械模型的注解[12]，當用戶聚焦于該模型的某一部位時，用戶將看到由計算機生成的提示信息疊加在該部位。從另一方面來講，增強現實技術仿真和交互的特性非常適合沉浸式場景教學應用，它能將抽象的和晦澀難懂的知識以更具體、直觀和生動的方式呈現，增強學生的代入感，從動態(tài)視覺以及交互形式上去學習，達到事半功倍的學習效果。圖1-3利用AR示教系統(tǒng)開展教學活動增強現實教育在情景教學和交互式教學上有天然的優(yōu)勢，讓教育從書本教材、音視頻主導的2D時代升級到3D時代，在三維的場景中，進行3D的立體體驗、用3D的思3


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