基于HoloLens的增强现实识别系统
发布时间：2021-01-18 06:21
增强现实技术是一门基于计算机图形学、人工智能、传感技术和人机交互技术等多种学科的综合性技术,该技术将虚拟世界叠加到现实世界中来加深用户对于现实世界的认知,扩充现实世界,便于用户更加形象具体的理解现实世界。近年来,增强现实技术被广泛应用于教育、工业、娱乐以及军事等多个领域,其主要研究内容包括视频获取、图像识别、三维跟踪注册、虚实融合等模块,其中跟踪和注册是核心研究内容。本文针对增强现实技术在不同应用场景中,标识信息和虚拟信息需要提前置入、虚拟信息的显示受标识信息限制、标识识别效率较低以及增强现实工程不通用,开发成本高的问题,主要研究工作如下:（1）针对增强现实技术中标识信息和虚拟信息需要提前置入的问题,提出了免标识跟踪的模型动态加载方法,以关键字查询的方式动态加载虚拟模型,借助HoloLens独特的空间映射功能实现虚拟模型与现实世界的交互,降低了虚拟信息对标识信息的依赖程度,摆脱了对标识信息的跟踪。设计和提供多种凝视、语音和手势的操作方式进行人机交互,来控制虚拟信息的加载、旋转、位移、详情显示等操作。（2）针对增强现实技术中标识信息识别泛化能力弱,识别效率较低的问题,提出了免注册标识的识...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
HoloLens实物图
中北大学学位论文18图2-6HoloLens实物图Fig2-6HoloLensHoloLens通过其配置的IMU(InertialMeasurementUnit,惯性测量单元)、环境摄像头和深度摄像头来实时采集用户周围的环境信息，并结合SLAM(simultaneouslocalizationandmapping，即时定位和地图重建算法)算法和HPU处理器实时处理所采集的信息，将虚拟信息合理映射，从而实现增强现实的效果，HoloLens拆解图如图2-7所示，HoloLens主要配件参数如表2-1所示。图2-7HoloLens拆解图Fig2-7HoloLensparts
中北大学学位论文53将HoloLens连接Wifi，与服务端根据IP地址以及端口号实现信息传输，开始测试系统功能。HoloLens第一视角运行图如图5-6所示，用户通过语音或对图5-6中的Take、Show、Load和Send按钮进行Air-Tap手势操作，实现不同的功能，信息采集如图5-7所示，图5-7中按钮下方的图片是HoloLens对显示器中的一张ZTZ99式坦克拍照的结果，“发送完成”为发送任务的状态，图中Send按钮上的光圈为光标，以此判断用户视线是否与全息模型发生碰撞。图5-6HoloLens第一视角运行图Fig5-6HoloLensfirstviewrunningdiagram图5-7信息采集Fig5-7InformationCollection为了检验训练好的卷积神经网络模型的泛化能力，使用HoloLens对显示器中另一张99式坦克的图片进行拍照，原图如图5-8(b)所示，而图5-7中HoloLens拍摄的图片和图5-8(a)中原图对比，HoloLens所拍图片可以保留原图的所有特征。图5-9为服务端接收到HoloLens端发送的图片并显示，图5-7中HoloLens拍摄的图片与图5-9中服务器接
【参考文献】：
期刊论文
[1]结合深度学习与支持向量机的金属零件识别[J]. 郑健红,鲍官军,张立彬,荀一,陈教料. 中国图象图形学报. 2019(12)
[2]基于特征融合的人脸表情识别研究[J]. 高理想,高磊. 软件工程. 2019(12)
[3]基于卷积神经网络融合SIFT特征的人脸表情识别[J]. 张俞晴,何宁,魏润辰. 计算机应用与软件. 2019(11)
[4]增强现实中三维跟踪注册技术概述[J]. 韩玉仁,李铁军,杨冬. 计算机工程与应用. 2019(21)
[5]一种基于小波分析的网络流量异常检测方法[J]. 杜臻,马立鹏,孙国梓. 计算机科学. 2019(08)
[6]浅析增强现实技术及其应用[J]. 焦泽宇. 通讯世界. 2019(01)
[7]工业设计中多重感官交互增强现实系统设计与应用[J]. 张青. 科学技术与工程. 2018(32)
[8]基于FPCA和PSOSVM回收塑料瓶分类[J]. 吴开兴,范亭亭,李丽宏,张琳. 计算机工程与设计. 2018(11)
[9]基于改进BP算法在深度神经网络学习中的研究[J]. 黄培. 机械强度. 2018(04)
[10]一种基于SURF与地理格网模型的增强现实方法[J]. 毕金强,许家帅,辛全波,尚东方. 计算机与现代化. 2018(06)
硕士论文
[1]基于深度学习的图像目标识别研究[D]. 陈志韬.哈尔滨工程大学 2018
[2]增强现实手术导航系统的设计与应用研究[D]. 张泽树.中国科学技术大学 2017
[3]基于Unity3D的跨平台虚拟驾驶视景仿真研究[D]. 曾林森.中南大学 2013
本文编号：2984449
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
HoloLens实物图
中北大学学位论文18图2-6HoloLens实物图Fig2-6HoloLensHoloLens通过其配置的IMU(InertialMeasurementUnit,惯性测量单元)、环境摄像头和深度摄像头来实时采集用户周围的环境信息，并结合SLAM(simultaneouslocalizationandmapping，即时定位和地图重建算法)算法和HPU处理器实时处理所采集的信息，将虚拟信息合理映射，从而实现增强现实的效果，HoloLens拆解图如图2-7所示，HoloLens主要配件参数如表2-1所示。图2-7HoloLens拆解图Fig2-7HoloLensparts
中北大学学位论文53将HoloLens连接Wifi，与服务端根据IP地址以及端口号实现信息传输，开始测试系统功能。HoloLens第一视角运行图如图5-6所示，用户通过语音或对图5-6中的Take、Show、Load和Send按钮进行Air-Tap手势操作，实现不同的功能，信息采集如图5-7所示，图5-7中按钮下方的图片是HoloLens对显示器中的一张ZTZ99式坦克拍照的结果，“发送完成”为发送任务的状态，图中Send按钮上的光圈为光标，以此判断用户视线是否与全息模型发生碰撞。图5-6HoloLens第一视角运行图Fig5-6HoloLensfirstviewrunningdiagram图5-7信息采集Fig5-7InformationCollection为了检验训练好的卷积神经网络模型的泛化能力，使用HoloLens对显示器中另一张99式坦克的图片进行拍照，原图如图5-8(b)所示，而图5-7中HoloLens拍摄的图片和图5-8(a)中原图对比，HoloLens所拍图片可以保留原图的所有特征。图5-9为服务端接收到HoloLens端发送的图片并显示，图5-7中HoloLens拍摄的图片与图5-9中服务器接
【参考文献】：
期刊论文
[1]结合深度学习与支持向量机的金属零件识别[J]. 郑健红,鲍官军,张立彬,荀一,陈教料. 中国图象图形学报. 2019(12)
[2]基于特征融合的人脸表情识别研究[J]. 高理想,高磊. 软件工程. 2019(12)
[3]基于卷积神经网络融合SIFT特征的人脸表情识别[J]. 张俞晴,何宁,魏润辰. 计算机应用与软件. 2019(11)
[4]增强现实中三维跟踪注册技术概述[J]. 韩玉仁,李铁军,杨冬. 计算机工程与应用. 2019(21)
[5]一种基于小波分析的网络流量异常检测方法[J]. 杜臻,马立鹏,孙国梓. 计算机科学. 2019(08)
[6]浅析增强现实技术及其应用[J]. 焦泽宇. 通讯世界. 2019(01)
[7]工业设计中多重感官交互增强现实系统设计与应用[J]. 张青. 科学技术与工程. 2018(32)
[8]基于FPCA和PSOSVM回收塑料瓶分类[J]. 吴开兴,范亭亭,李丽宏,张琳. 计算机工程与设计. 2018(11)
[9]基于改进BP算法在深度神经网络学习中的研究[J]. 黄培. 机械强度. 2018(04)
[10]一种基于SURF与地理格网模型的增强现实方法[J]. 毕金强,许家帅,辛全波,尚东方. 计算机与现代化. 2018(06)
硕士论文
[1]基于深度学习的图像目标识别研究[D]. 陈志韬.哈尔滨工程大学 2018
[2]增强现实手术导航系统的设计与应用研究[D]. 张泽树.中国科学技术大学 2017
[3]基于Unity3D的跨平台虚拟驾驶视景仿真研究[D]. 曾林森.中南大学 2013
本文编号：2984449
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