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增强现实是通过计算机图形学产生虚拟数字化信息,并借助计算机视觉技术无缝融合到真实环境中的信息技术。相机定标是保证几何一致性的关键步骤,基于标识的相机定标方法通过在真实场景中人为放置标识来保证特征点跟踪的稳定性和抗干扰性,广泛应用于各种增强现实应用中。然而,人工标识的出现降低了虚实融合的和谐性,极大地影响了增强现实画面的真实感。为此,本文提出一种基于图像修复技术的增强现实画面真实感虚实融合方法,具体如下:1)提出了一种增强现实的镂空标识及其自动生成方法。该镂空标识利用传统标识大部分区域与相机定标是无关的这一现状,将传统标识中与相机定标无关的大块区域进行镂空,从而减少对真实环境的遮挡面积。为生成带有不同标识符的镂空标识,本文提出了一种基于图像处理的镂空标识自动生成方法,且该方法不会引入干扰相机定标的伪特征点。最后,通过大量标识成功率的统计和分析,获得最佳的标识镂空参数,从而在相机定标成功率和标识镂空面积之间达到最佳的平衡。2)提出了一种基于镂空标识的保结构标识隐藏方法。该方法先修复结构区域,再修复其他区域,达到快速、无缝的虚实融合效果,使得虚实融合具有较强的画面真实感。首先根据镂空标识的特点,提出一种标识遮挡区域背景结构线的自动检测方法;其次,先对检测到的背景结构线进行修复;然后利用现有图像修复方法对剩下的区域进行修复,完成整个标识的自动隐藏。3)基于镂空标识的标识隐藏系统设计与实现。该系统以ARToolKit为基础,能够同时支持传统标识和本文的镂空标识,具有镂空标识生成、标识隐藏、隐藏误差计算、增加虚拟物体等多种功能。本文的镂空标识既降低了标识对真实环境的遮挡面积,又保证了相机定标的精度。通过大量实验证明基于镂空标识的保结构标识隐藏方法对标识隐藏后,标识区域的重建能够有效保持背景的结构特征,达到无缝的标识隐藏效果。本文方法重点解决基于标识的相机定标所产生的虚实融合画面真实感问题,有助于该技术在各种增强现实应用中发挥更大的作用。