基于二维码标识的增强现实系统的设计与实现

• 作 者: 邱博文
• 出 处: 西安电子科技大学
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 增强现实 注册技术 二维码

增强现实(Augmented Reality,简称AR)是把虚拟信息融合到真实世界中的一种技术。它首先在真实场景中找到特殊的标识物,然后通过计算把这些标识物转化为坐标信息,最后利用显示设备把融合了虚拟信息的场景再呈现给用户。这些额外的信息可以帮助用户了解当前所处的环境,进而增强用户对现实的认识。增强现实的应用前景十分广泛,而且一般的增强现实系统仅需要一个显示设备和一个视频设备就可以实现。基于标识的增强现实系统具有精度高,成本低等特点,所以基于标识的增强现实系统是当前比较流行的一种。本文也是对这种系统进行了深入的研究。本文的目标是开发一个使用二维码作为标识物的增强现实系统。根据增强现实系统的要求,本文使用第三方库DirectX和OpenCV进行联合开发。同时在开发的过程中,通过对角点检测的深入研究,提出了一种新的角点检测算子。本文具体做的工作包括以下三个方面:1)介绍了增强现实的一些基本情况,同时对增强现实内所包含的技术进行了深入的研究,由于其中包含了多种技术,所以本文也对这些技术进行了比较,找出了它们的优缺点。最后提出基于标识的增强现实系统比较适合进行开发。2)介绍了基于了标识的增强现实系统的主要原理,其中重点谈论了注册跟踪技术和几个比较常见的基于标识的AR系统。接着介绍了角点检测的概念,分析了几种常见的角点检测算法的优缺点,最后提出了一种新的角点检测算法,并对这个新的角点检测算法进行了实验分析。实验结果表明:新的角点检测算法具有比较好的性能。3)开发了一款简单的基于二维码的增强现实系统。本系统使用DirectX9.0b和OpenCV进行开发。注册技术中使用的是二维码作为标识物,结合3DMAX建模软件创建3D模型。实验结果表明:系统运行状态稳定,整体表现良好。