基于深度学习的增强现实关键技术研究

发布时间：2021-08-12 20:00

　　增强现实（Augmented Reality,AR）技术是当前计算机应用领域的一大研究热点,其本质是在现实场景图像中叠加虚拟信息或物体,使得虚拟物体与现实场景融合,以增强人们对现实环境的感知与交互体验。它融合了数字图像处理、计算机视觉、智能模式识别等多种技术。随着各种相关技术的发展,增强现实得到越来越广泛的应用。但是目前存在三个方面的技术难点:复杂场景下的目标检测、场景感知与三维配准、图像显示与人机交互。目标检测是实现增强现实系统的第一步,现实环境中目标种类多,容易被遮挡,体积相差悬殊,背景和纹理复杂,当前的处理方法难以准确提取到目标的关键信息,导致检测准确率低,达不到增强现实显示和更新的要求。在场景感知与三维配准方面,深度图获取是关键技术,传统的方式因自适应性和鲁棒性均不佳,容易导致虚拟模型和现实场景无法精确配准,直接影响用户体验。在快速运动和大范围移动场景情况下三维模型的建立和显示,处理效果也不太理想,直接影响人机交互体验。针对上述问题,本文对增强现实应用中的复杂场景目标检测、场景感知和三维人脸建模方法开展研究,主要工作总结如下:1)针对增强现实应用中复杂场景目标检测问题,提出了基... 

【文章来源】：河北师范大学河北省

【文章页数】：102 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

最早的增强现实原型系统

实系统的主流应用平台逐渐过渡到移动设备上。图1-1最早的增强现实原型系统图1-2计算平台的发展历程增强现实技术的发展和应用是非常热门的话题，国内外行业巨头如谷歌、苹果、华为、腾讯、百度等等纷纷布局其中。下面从几个具体的应用领域来介绍当前应用现状：1）教育应用增强现实（AR）系统可以用标签形式对物体或环境进行注释，标签能提供大容量的辅助信息，如文字、图片、声音以及视频动画等。AR技术在教学领域最普遍的应用是整合数字学习资源，将视频、图片、音频和三维模型等虚拟元素与真实环境绑定在一2

起，对现实空间的教学对象进行信息补充和空间注释，让学生体验到在现实世界中不可能观测到的科学现象。欧洲的计算机工业研究中心（ECRC）将增强现实应用于机械模型的注解[12]，当用户聚焦于该模型的某一部位时，用户将看到由计算机生成的提示信息叠加在该部位。从另一方面来讲，增强现实技术仿真和交互的特性非常适合沉浸式场景教学应用，它能将抽象的和晦涩难懂的知识以更具体、直观和生动的方式呈现，增强学生的代入感，从动态视觉以及交互形式上去学习，达到事半功倍的学习效果。图1-3利用AR示教系统开展教学活动增强现实教育在情景教学和交互式教学上有天然的优势，让教育从书本教材、音视频主导的2D时代升级到3D时代，在三维的场景中，进行3D的立体体验、用3D的思3


本文编号：3338977