光学透射式平视显示系统关键技术研究
发布时间：2021-03-08 08:18
增强现实技术旨将计算机产生的虚拟图像,实时地叠加到真实环境中,使人眼观察到虚实融合的场景,从而实现对真实环境信息的增强。光学透射式平视显示系统将虚拟图像直接投射到人眼视线前方,能够保证清晰的视点与背景,是目前增强现实中主要的实现形式之一,其关键技术的发展备受关注。目前,在光学透射式平视显示系统的关键技术中,仍然存在系统标定精度不够高、三维跟踪注册精度较低或不稳定等问题,且场景信息的提取对相机姿态求解的结果也有所影响。本文围绕上述几个技术难点,研究光学透射式平视显示系统中的系统标定、场景信息提取、三维跟踪注册等关键技术,解决目前存在的问题。本文的主要贡献如下:1、针对光学透射式平视显示系统中的标定问题,提出一种结合光学显示图像畸变与相机成像畸变校正的标定方法。首先通过分析系统中各组成部分之间的关系,定义不同的坐标系。由于在标定时相机与光学显示系统会带来一定程度上的虚拟图像畸变,因此在建立系统的标定模型时,将相机与光学显示部分的畸变考虑进去,并进行校正。利用非线性回归估计方法对模型求解,计算出系统标定参数,提高了光学透射式平视显示系统的标定精度。2、提出一种基于特征点云匹配的三维跟踪注册方...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
基于混合跟踪的增强现实技术[32]
5（c）动增强现实系统[33]：（a）头盔显示器；（b）用户界面果ekimoto 等人提出一种基于二维网络编码的可视标签系统MOS 或 CCD 相机能够方便地识别出二维编码标签，并确 ID 号，有利于增强现实系统中对环境的识别[34]。005 年提出基于数字编码标记理论的增强现实系统 ARTa所需标记的图像尺寸很小，采用了边缘连接方式以保证对Tag 是一种双色调的平面图案，采用前向校正的技术进行率，使用非常方便。akacs 等人于 2008 年构建了基于移动电话的户外增强现实大的图像检索算法，将移动电话拍摄的图像与一个大型的。在手机上通过算法来避免网络延迟，并通过基于局部描统的性能。与具有高度相关特性的数据库进行匹配，该数中的变化。系统能够适应低带宽的无线连接，在保证实时
图 1.6 多设备增强现实投影显示系统[44]通大学的沈坚立等人将基于投影的增强现实显示技术与人机交于投影环境下的三种增强现实交互方式，对不同方式的特点及分析，并从准确性、可用性、可学性、有效性等几个方面对三定。这种系统能够在人机交互时拥有更多的自由度，使用户能实体与虚拟物体[45]。2014 年，南澳大利亚大学的 Michael 等间用户界面的概念，应用于基于投影设备的大规模增强现实系他们在实验中对大型体积的物理对象进行虚拟图像投影，且投影象能够提供自然的被动触觉反馈。结合投影机的水平和垂直视和方向，得到相应参数，并找到投影仪像素点与世界坐标系中应关系。此系统支持用户与虚拟投射信息之间的协作，在大规示系统中具有较好的显示效果。交互单元
【参考文献】：
期刊论文
[1]光学透射式AR-HUD系统的标定方法研究[J]. 安喆,徐熙平,杨进华,刘洋. 光子学报. 2019(04)
[2]基于语义目标匹配的三维跟踪注册方法[J]. 安喆,徐熙平,杨进华,刘洋,闫宇轩. 光学学报. 2018(12)
[3]结合图像语义分割的增强现实型平视显示系统设计与研究[J]. 安喆,徐熙平,杨进华,乔杨,刘洋. 光学学报. 2018(07)
[4]基于光场扫描的真三维立体显示系统的开发[J]. 曾崇,郭华龙,曾志宏,赵娟. 计算机科学. 2018(S1)
[5]基于眼动指标的平视显示器字符颜色对平视显示器和下视显示器相容性影响分析[J]. 杨坤,杜晶. 科学技术与工程. 2018(14)
[6]光学透射式汽车抬头显示器系统的虚实注册方法研究[J]. 安喆,徐熙平,杨进华,乔杨,吕耀文,刘洋. 兵工学报. 2018(05)
[7]基于全息光学的虚拟现实与增强现实技术进展[J]. 何泽浩,隋晓萌,赵燕,曹良才,金国藩. 科技导报. 2018(09)
[8]基于视频模型的虚拟现实视频融合系统[J]. 周颐,孟明,吴威,周忠. 系统仿真学报. 2018(07)
[9]虚拟现实技术在医学中的应用[J]. 许彦劼,夏明. 东南国防医药. 2018(02)
[10]ICP算法在TLS变形监测中的应用[J]. 陈健. 现代测绘. 2017(05)
博士论文
[1]基于RGB-D摄像机的增强现实系统关键技术研究[D]. 李佳宁.浙江大学 2017
[2]增强半虚拟现实飞机座舱关键技术研究[D]. 汤勇.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]40寸固态体积式真三维立体显示器光学引擎设计及样机开发[D]. 陈晓静.合肥工业大学 2017
[2]基于改进atrous小波分解的遥感影像快速融合方法的研究[D]. 张凯.河南大学 2016
[3]基于移动设备的增强现实家具布置研究[D]. 陈文武.哈尔滨理工大学 2016
[4]车载抬头显示系统的研究[D]. 王东平.南京邮电大学 2015
[5]关于序列二次规划（SQP）算法求解非线性规划问题的研究[D]. 石国春.兰州大学 2009
[6]基于投影显示的增强现实人机交互技术[D]. 沈坚立.上海交通大学 2008
本文编号：3070733
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
基于混合跟踪的增强现实技术[32]
5（c）动增强现实系统[33]：（a）头盔显示器；（b）用户界面果ekimoto 等人提出一种基于二维网络编码的可视标签系统MOS 或 CCD 相机能够方便地识别出二维编码标签，并确 ID 号，有利于增强现实系统中对环境的识别[34]。005 年提出基于数字编码标记理论的增强现实系统 ARTa所需标记的图像尺寸很小，采用了边缘连接方式以保证对Tag 是一种双色调的平面图案，采用前向校正的技术进行率，使用非常方便。akacs 等人于 2008 年构建了基于移动电话的户外增强现实大的图像检索算法，将移动电话拍摄的图像与一个大型的。在手机上通过算法来避免网络延迟，并通过基于局部描统的性能。与具有高度相关特性的数据库进行匹配，该数中的变化。系统能够适应低带宽的无线连接，在保证实时
图 1.6 多设备增强现实投影显示系统[44]通大学的沈坚立等人将基于投影的增强现实显示技术与人机交于投影环境下的三种增强现实交互方式，对不同方式的特点及分析，并从准确性、可用性、可学性、有效性等几个方面对三定。这种系统能够在人机交互时拥有更多的自由度，使用户能实体与虚拟物体[45]。2014 年，南澳大利亚大学的 Michael 等间用户界面的概念，应用于基于投影设备的大规模增强现实系他们在实验中对大型体积的物理对象进行虚拟图像投影，且投影象能够提供自然的被动触觉反馈。结合投影机的水平和垂直视和方向，得到相应参数，并找到投影仪像素点与世界坐标系中应关系。此系统支持用户与虚拟投射信息之间的协作，在大规示系统中具有较好的显示效果。交互单元
【参考文献】：
期刊论文
[1]光学透射式AR-HUD系统的标定方法研究[J]. 安喆,徐熙平,杨进华,刘洋. 光子学报. 2019(04)
[2]基于语义目标匹配的三维跟踪注册方法[J]. 安喆,徐熙平,杨进华,刘洋,闫宇轩. 光学学报. 2018(12)
[3]结合图像语义分割的增强现实型平视显示系统设计与研究[J]. 安喆,徐熙平,杨进华,乔杨,刘洋. 光学学报. 2018(07)
[4]基于光场扫描的真三维立体显示系统的开发[J]. 曾崇,郭华龙,曾志宏,赵娟. 计算机科学. 2018(S1)
[5]基于眼动指标的平视显示器字符颜色对平视显示器和下视显示器相容性影响分析[J]. 杨坤,杜晶. 科学技术与工程. 2018(14)
[6]光学透射式汽车抬头显示器系统的虚实注册方法研究[J]. 安喆,徐熙平,杨进华,乔杨,吕耀文,刘洋. 兵工学报. 2018(05)
[7]基于全息光学的虚拟现实与增强现实技术进展[J]. 何泽浩,隋晓萌,赵燕,曹良才,金国藩. 科技导报. 2018(09)
[8]基于视频模型的虚拟现实视频融合系统[J]. 周颐,孟明,吴威,周忠. 系统仿真学报. 2018(07)
[9]虚拟现实技术在医学中的应用[J]. 许彦劼,夏明. 东南国防医药. 2018(02)
[10]ICP算法在TLS变形监测中的应用[J]. 陈健. 现代测绘. 2017(05)
博士论文
[1]基于RGB-D摄像机的增强现实系统关键技术研究[D]. 李佳宁.浙江大学 2017
[2]增强半虚拟现实飞机座舱关键技术研究[D]. 汤勇.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]40寸固态体积式真三维立体显示器光学引擎设计及样机开发[D]. 陈晓静.合肥工业大学 2017
[2]基于改进atrous小波分解的遥感影像快速融合方法的研究[D]. 张凯.河南大学 2016
[3]基于移动设备的增强现实家具布置研究[D]. 陈文武.哈尔滨理工大学 2016
[4]车载抬头显示系统的研究[D]. 王东平.南京邮电大学 2015
[5]关于序列二次规划（SQP）算法求解非线性规划问题的研究[D]. 石国春.兰州大学 2009
[6]基于投影显示的增强现实人机交互技术[D]. 沈坚立.上海交通大学 2008
本文编号：3070733
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