摘要：针对夜间作战辅助作业的迫切需求和HoloLens2在夜间低光照环境中跟踪注册功能失效的现实,并且现有的增强低光照环境下跟踪注册方法没有特别针对HoloLens2开发也并不是真正的夜间低光照环境,提出了使用荧光纹理恢复HoloLens2夜间跟踪注册功能的方法,用于辅助夜战中的辅助作业。首先通过分析HoloLens2的跟踪注册原理,确定了能对HoloLens2跟踪注册产生影响的关键特征为角点;其次测试了HoloLens2在夜间低光照下的跟踪注册性能,确定了HoloLens2能够稳定跟踪注册的最低环境光照度为0.4 Lux;最后设计了不同的纹理,对比了纹理对称性、纹理锐度、轮廓的有无、标记的宽度、特征数量的密度等5种因素对于恢复HoloLens2夜间跟踪注册功能的影响效果,通过分析实验结果,总结出纹理的5条设计原则或建议,用于指导后续的低照度环境项目开发,分别为:不区分对称性;清晰的边缘;拥有包络轮廓;标记像素宽度为10能获得较好的效果;标记宽度相同的前提下,应有尽量多的特征角点。

摘要：针对维修诱导系统中采用基于3D模型的注册算法跟踪复杂机械设备时要求手动初始化位姿、容易产生误差偏移以及不能自动更新3D模型等诸多问题,提出一种基于边缘特征的3D模型混合跟踪注册算法.首先选取边缘像素数量作为测度标准,采用粒子滤波算法对摄像机位姿进行初始化;然后在持续位姿估计中利用非线性最小平方误差估计算法对位姿进行持续更新,并且通过对模型控制点数量的实时监控消除误差偏移;最后利用关键点匹配实现进程的识别和3D模型实时更新.在原型系统进行实验的结果表明,该算法具有较强的稳定性和较高的效率,能够有效地克服误差偏移.

摘要：针对KLT跟踪方法抗光照变化和抗遮挡较差的问题,提出一种使用局部特征描述改进的LK跟踪注册方法(DF-LK)。使用ORB特征点求解初始位姿,通过自适应非极大值抑制重新划分特征点,选择均匀分布的特征点作为LK方法跟踪的控制点集。相邻帧图像之间的单应性矩阵通过在DF描述后的图像上使用LK方法进行求解,跟踪的结果由向前向后错误检测进行评估,由单应性矩阵和初始位姿求解出当前帧的摄像机位姿,并叠加虚拟信息。实验结果表明,该方法在光照变化、部分遮挡和透视变化时均有较好的稳定性和鲁棒性。

摘要：基于扩展卡尔曼滤波器的即时定位与地图构建(EKF-SLAM)算法存在非线性估计结果不一致的问题。为此,提出一种利用多项式改进扩展卡尔曼滤波器的SLAM算法IEKF-SLAM,在此基础上设计一种用于未知场景的增强现实跟踪注册算法,包含地图构建与更新、跟踪注册2个并行模块。地图构建与更新模块利用IEKF-SLAM算法实现,跟踪注册模块在捕获视频帧后通过构建的地图库估计摄像机位姿,将提取视频帧中的特征点与地图库中的特征点进行匹配,并对摄像机位姿进行更新,实现虚拟物体的渲染注册。实验结果证明,IEKF-SLAM算法的估计结果一致性优于EKF-SLAM算法,且增强现实的跟踪注册效果更好。

摘要：针对当前船舶制造行业中出现的焊接作业缺口大、招工难、培训周期较长等问题,借助增强现实技术(AR)实时交互的特点将其应用于船舶焊接作业三维指导中,通过QT中内嵌Open GL进行界面设计和模型重绘,同时利用Open CV比对不同特征提取算法,捕捉真实场景中的人工标识并进行坐标计算与位姿调整,直观地将虚拟模型与焊接工艺信息叠加展示在场景中。仿真结果表明:AR焊接作业指示系统可以有效提高焊接作业的效率,在一定程度上拓展了三维作业指导的形式和造船领域AR技术的应用范畴。

摘要：针对传统地下管线信息系统存在的查看管线空间感不足、管线施工决策不灵活、对本地软件程序依赖性高的问题,设计了一个基于移动端的地下管线增强现实系统。为实现移动端增强现实管线建模功能,利用圆参数方程结合标架技术的方法对管线自动化三维建模,并通过高精度定位来加载附近管线数据;然后,设计了一种视觉与多传感器融合的方法,实现混合跟踪注册;最终,基于阿尔·吉斯(***)技术编写代码实现了系统的整体功能。实验表明,系统三维模型渲染流畅,位姿估计误差小,在查看地下管线作业中具有直观准确、便捷灵活、运行环境适应性强的特点,在智慧城市推进工作中,为管线信息的智能化管理,提供了稳定可靠实时交互可视化的系统方案。

摘要：增强现实技术（简称AR）,是一种实时计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术,这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。基于增强现实技术的印刷广告为广告主和消费者提供了能够互动的＂新平台＂,吸引了消费者的注意。例如VIRE团队利用2017年6月苹果推出的ARkit工具,制作了一个星巴克咖啡广告,消费者将手机等移动终端的摄像头对准星巴克咖啡纸杯外表面的广告图片,

摘要：对移动增强现实系统的模型管理和虚实场景融合问题进行研究,建立基于iOS的耳部针灸模型移动增强现实系统。使用OpenGL ES和SketchUp技术进行模型渲染和管理,采用改进的ORB算法进行图像特征检测和描述,采用Tukey M-estimator算法进行模型跟踪注册误差的控制,完成增强现实系统的虚实场景融合。提出的移动增强系统在iPhone上进行了验证,在实际场景中能够得到可靠的耳部模型虚实融合效果。

摘要：针对战场装备抢修中维修作业时间紧、任务重、难度大和专业维修人员少的问题,提出了多传感器式诱导维修系统体系结构,开发了一套基于增强现实技术的诱导维修系统。系统主要由5个模块构成。通过PST跟踪仪和基于无迹卡尔曼滤波的多传感器跟踪算法完成跟踪注册,结合语音和手势识别进行人机交互,通过构建无线通讯网络和实现数据分布式处理拓展了系统的适应性和实用性。以某型装备电磁铁更换为例,对系统功能进行了验证。实验对比说明了与纸制维修手册和普通移动终端相比,该系统能更为高效地指导维修人员完成维修任务。

摘要：为在手持设备上实现基于增强现实技术的应用开发,针对手持设备计算资源有限而检测标记角点计算量大、影响跟踪注册实时性问题,提出了快速标记角点检测算法;针对手持设备随用户操作而产生抖动的问题,提出了基于窗口的摄像机姿态估计算法。在对ARToolKit改进的基础上,实现了具有较高跟踪注册实时性的手持设备增强现实平台。基于该平台设计研制了基于增强现实技术的手机游戏。