基于基本矩陣的AR注冊方法精度分析研究.pdf

1、增強(qiáng)現(xiàn)實(AugmentedReality，簡稱AR)是在虛擬現(xiàn)實(VirtualReality，簡稱VR)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新技術(shù)。它是把計算機(jī)產(chǎn)生的虛擬物體或其它相關(guān)信息按設(shè)計要求準(zhǔn)確地疊加到真實場景中，實現(xiàn)對現(xiàn)實信息的“增強(qiáng)”，呈現(xiàn)給用戶一個視覺效果真實的新環(huán)境。因此，如何將計算機(jī)生成的虛擬物體在真實場景中準(zhǔn)確定位就成為增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)中的關(guān)健問題，也即我們所說的AR注冊。通常，AR系統(tǒng)中的注冊是通過在場景中設(shè)置人工標(biāo)志物來實現(xiàn)的，

2、由于這種方法要求在每個場景中必須放一個人工標(biāo)志物，所以這種方法的應(yīng)用有相當(dāng)?shù)木窒扌?。因此，研究在無人工標(biāo)志物的情況下實現(xiàn)注冊成為近年來注冊技術(shù)研究的熱點。最近，提出了一種基于基本矩陣的AR注冊算法，它運用對極幾何中基本矩陣的理論和方法，對場景中的自然特征點進(jìn)行跟蹤注冊，不需要輔助的定位器材，也不需要人工標(biāo)志物，易于執(zhí)行，且能應(yīng)用于較為復(fù)雜的環(huán)境中，具有較強(qiáng)的實用性。但實驗表明，這種注冊方法產(chǎn)生的誤差較大，很難滿足AR的視覺一致性要求，因

3、此，有必要研究這種注冊方法的精度問題，找出影響這種AR系統(tǒng)注冊精度的因素，并研究相應(yīng)的補(bǔ)償措施以減小注冊過程中的誤差，對AR系統(tǒng)的應(yīng)用具有實際意義。 本文探討了這種基于基本矩陣的AR注冊算法原理，并通過實驗證明了這種方法的可行性。繼而，分析了影響整個AR系統(tǒng)注冊精度的因素，為了定量地分析這些因素對AR注冊精度的影響，作者采用了一組模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行了仿真實驗說明。在此基礎(chǔ)上，提出了一些改進(jìn)注冊精度的措施，包括采用非線性的相機(jī)模型、提高