移動增強現(xiàn)實中的快速場景識別與注冊方法研究.pdf

1、硬件技術(shù)的發(fā)展,特別是智能手機處理能力的提高,使得增強現(xiàn)實技術(shù)脫離 PC機、頭盔顯示器等笨重設備的限制并向戶外和無線發(fā)展成為可能,并由此推動了移動增強現(xiàn)實技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展。與 PC機相比,移動設備的處理能力相對較弱,尚無法進行場景的實時在線重建。針對上述問題,目前較為常用的策略是進行離線重建、在線注冊。其中,在線注冊由場景識別和虛實注冊兩個部分組成。對于場景識別和虛實注冊,實時性與準確性是兩個需要重點考慮的問題。
　　針對傳統(tǒng)尺度

2、不變特征變換(Scale-Invariant Feature Transform, SIFT)算法不能在移動設備上在線實施的問題,在采用快速角點檢測提取特征點的基礎上,通過查找表以及描述符壓縮算法,對 SIFT描述符的生成過程及描述符匹配過程進行加速,以滿足移動設備特征點提取、描述符生成及匹配的實時性需求。針對基于傳統(tǒng)變換編碼的檢索方法在進行窮舉檢索及非對稱距離計算會導致大量距離計算的問題,通過將原始向量進行子向量劃分編碼以加速非對稱距

3、離計算過程,此外,將原始的窮舉搜索分為三部分:粗搜索、精確搜索與重排序,以減少搜索的向量數(shù)目。為了達到實時注冊,將虛實注冊分成攝像機位姿初始化與攝像機追蹤兩部分。攝像機位姿初始化階段,采用改進后的尺度不變特征變換及引導匹配計算初始攝像機位姿。攝像機追蹤階段,采用光流追蹤算法完成自然場景的追蹤。
　　實驗結(jié)果表明,快速場景識別算法在提供合理的查找性能的同時,還可以有效降低移動設備上的內(nèi)存空間占用量,一定程度上提高了基于視覺的移動增強