硕士论文--基于arm和opencv的增强现实平台研究.pdf

摘要增强现实是一种将虚拟世界和真实环境相结合的技术。它将计算机绘制的虚拟模型叠加到使用者所看到的真实世界景象中,使用户可以从虚拟模型中获得额外的信息,增强了对现实的感知。涉及到的技术有图像处理、位置跟踪、三维注册等。增强现实技术广泛应用于装配维修、医疗研究、军事领域和商业应用。第一部分,增强现实技术介绍。该部分首先阐述了增强现实的定义,接着介绍了该项技术的国内外发展状况,以及在工业领域、医疗领域、建筑领域等的应用,最后分析了目前系统的缺点和不足,得出了在嵌入式增强现实研究具有重要意义。第二部分,嵌入式硬件环境的设计。硬件电路由以下几部分构成:刂破饔糜连接阆裢飞璞福壕允厩糜诳刂葡允酒潦涑觯馕У缏分饕S心诖娴缏贰第三部分,嵌入式软件方案的设计。首先,,特点杓频腨文件系统安装到开发板上。最后,在以上的软件环境基础上,酒腢设备驱动和允厩绦颉的数据结构,在嵌入式碌谋嘁胙∠钆渲茫庖览滴募沧埃撞阄募薷模及如何编译、安装。第五部分,基于的摄像头标定程序。该摄像头标定程序是基于张氏标定算法的开发,本文首先阐述了摄像头标定算法的核心内容,以及对应的实现方案,然后给出了摄像头标定程序在平台运行的细节和结果。综上所述,蚈嘟岷系那度胧皆銮肯质荡砥教ǎ且恢挚尚械慕决方案,本文初步实现了其原型系统,为今后更深层次和更广泛的研究工作提供初步的实验平台和有力参考。关键词:增强现实;摄像头标定;;;.缏贰⑹敝拥缏泛蚏电路等。是的网络功能较强,支持平台较多。其次,。再次,,并将转为开发了基于第四部分,开源视觉处理库的移植。.该部分介绍了的特性,常用大连理工大学硕士学位论文
.,篈籆琾..,琺甌琣瓼,;;:.瓺,,.,甌琒甌,.瑃瓵,琲篣現琩琑甶....,.—.
言增强现实技术增强现实技术发展概述增强现实虺艫是近年来发展起来的新兴技术,它借助于光电技术、交互技术、多传感器技术和计算机图像与多媒体技术,将计算机生成的虚拟环境与用户周围的真实场景相融合,使用户从感官效果上确信虚拟环境是其周围真实场景的组成部分,从而增强和扩展用户对周围环境的感知能力。对于增强现实的实现,在机的平台上已经做了大量的准备工作和进一步的深入,然而就目前的市场行情考虑,基于机平台的增强现实系统的实现,具有体积笨重、不易携带、人机交互不便等缺点,同时基于机的实现也使得整体造价昂贵、存在安全隐患、不易实现多用户信息共享,给用户的实际使用带来诸多不便。特别是对系统的便携性、安全性要求甚高的户外系统,更是如此。例如用户需要佩戴整套的硬件系统和头盔显示器在场景中漫游。用户在短时间内佩带还可承受,长时间背负重达的系统并非易事。随着嵌入式领域的快速发展,系统的便携性、移动性、易操作性将是用户的主要需求。所以在此市场环境下,增强现实系统在小型便携、手持式的嵌入式设备平台上的实现就成为一种迫切的需求。在此情况下,可以将增强现实系统移植到小型手持式设备。在国外对增强现实技术的研究开展得相对较早,世纪年代,哈佛大学的电脑图形先驱伊万·苏瑟兰德提出这项技术的模型;年代末期,美国空军的阿姆斯特朗实验室、航空航天局阿密斯研究中心、北卡罗莱纳大学等机构先后开始研究,但直到年代,增强现实这个词才得以面世,哥伦比亚大学、华盛顿大学、宾夕法尼亚大学、日本索尼公司、波音公司等也投入的研究开发,并且已经开发出一些基于的游戏;哥伦比业大学设计出了户外系统:在工业领域,波音公司研究人员曾经开发出试验性的系统,用以在工人组装线路时提供辅助。在航空维修和航空制造领域,世纪年代初期,美国波音公司首先将增强现实技术应用于飞机制造中的电力线缆的连接和接线器的装配,其研究成果最为引人注目。随后,和公司将增强现实技术用于汽车制造和飞机制造领域取得了很好的效果。虺芕,真实环境增强现实是虚拟环境,简称囊桓鲋匾7种В肮呱辖拟环境称作虚拟现实虚拟环大连理工大学硕士学位论文己目
匝弓厩头鋈登蒙器媸凳澜境在两端,孛闯是混合现实。靠近真实世赛的一端,用计算桃生成的数据可以增强真实环境,加强用户对环境的理解。在“现实..虚拟闭联集”中,真实环境和完全虚拟的环境位于牧蕉耍屑淝蛟虮怀莆!盎旌舷质。增强现实属于混合现实,位于临近真实世界的一端,理解为“用计算机生成的数据增强了的真实世增强现实系统借助光电显示技术、交互技术、多琴申传感技术和计算机图形与多媒体技术将计算机生成的虚拟环境与用户周围的现实环境融为一体,使用户从感官效果上确信虚拟环境是其周围真实环境的组成部分。概括地说,增强现实技术是借助计算机图形技术稻可视化技术产生现实环境中不存在的虚拟对象,并通过传感技术将虚拟对象准确“放置谡媸祷肪持校柚允旧璞附槟舛韵笥胝媸祷肪橙谖R惶澹氏指没б个感官效果真实的新环境,如图