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基于Kinect的增强现实交互技术研究

增强现实技术是在虚拟现实技术的基础之上发展起来的,它是一种利用计算机系统提供的信息来增强用户对现实世界感知的技术。增强现实能够将计算机生成的虚拟物体、场景或者系统提示信息叠加到真实世界之中,从而实现对现实的“增强”。其关键技术主要包括:跟踪注册技术、虚实交互技术、虚实融合技术等。本文以提高增强现实系统的用户交互体验为目的,重点研究了基于Kinect RGB摄像头的长时间视觉跟踪技术、基于Kinect深度摄像头的增强现实三维跟踪注册与虚实交互技术。本文的主要工作以及创新点如下:1.提出了一种鲁棒的基于压缩感知的长时间实时跟踪算法。针对基于压缩感知的跟踪算法在目标发生纹理或光照较大变化或短暂遮挡等复杂情况下,容易发生漂移甚至跟丢的问题,提出了一种将长时间跟踪与检测相融合的改进算法。该算法通过引入级联的搜索策略,在目标跟偏或跟丢后,可以快速地重新定位目标的准确位置,有效地减少了漂移发生的次数,很大程度上提高了跟踪的准确性和稳定性。对不  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京信息工程大学
南京信息工程大学

基于Kinect的增强现实人手康复自然交互

增强现实(Augmented Reality,简称AR),是在虚拟现实基础上发展起来的新技术。它是将计算机生成的虚拟物体、场景或提示信息叠加到真实场景中,从而实现对现实的增强。近年来,增强现实技术在康复训练中逐渐得到应用。将AR技术应用于手部康复,除了具有虚拟现实(Virtual Reality,VR)康复技术的优点之外,更具感知优势。身处其中的用户并未与周围的真实环境相隔离,他们能够在场景中看到自己真实的手,并以更加自然的方式与真实场景及虚拟物体进行实时交互,提高了交互的真实性与实用性。本文以国家自然科学基金项目为背景,将EMD算法引入并指等复杂手势识别,并开发了一个基于Kinect的增强实现手部康复自然交互系统。本文主要研究内容包括以下几个方面:首先本文通过利用Kinect设备,在静态识别下,针对手部康复过程中手指粘连或并拢等复杂问题提出了EMD算法准确地识别手势,并用这种算法和传统的基于模块、向量机等识别算法进行比较,详细...  (本文共91页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京林业大学
北京林业大学

基于深度图像的具有虚实物体碰撞交互功能的增强现实系统

增强现实,即实现对现实的“增强”。它通过将计算机生成的虚拟信息、物体或者场景叠加到真实环境中来增强原有的现实世界。增强现实技术突破了虚拟世界的界限,使虚拟信息与真实信息有机融合,并能自然交互,往往能够达到特定的感知和应用目的,成为近年来最受关注的信息技术之一增强现实的关键技术包括:三维跟踪注册技术、虚实交互技术、虚实融合技术等。本文将重点研究其中的虚实交互技术。针对传统增强现实系统中虚拟物体与真实物体难以进行碰撞交互的问题,本文提出一种对深度图像分割并为真实物体构建代理几何体的方法,来实现虚拟物体与真实场景之间的碰撞交互。在本文方法中,首先采用Kinect等深度获取设备采集当前真实场景的数据,包括场景的彩色图像信息和深度图像信息;然后以深度图像中点云的法向信息和连通性为准则,采用区域生长方法对深度图像进行区域分割,并在此基础上利用高斯图像的平面判定技术识别出场景中的主平面区域;之后对除去主平面区域的其他点云区域进行融合处理,得到...  (本文共56页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳工业大学
沈阳工业大学

增强现实虚实交互技术的研究与实现

增强现实(Augmented Reality)是指将计算机生成的虚拟环境与真实环境融为一体技术,它使用户从视觉上认为虚拟物体是真实世界的一部分。增强现实交互技术则是在增强现实系统的基础上,使用者能够与系统中添加的虚拟信息进行互动,以及控制虚拟物体,从而提升用户体验。随着硬件性能的提升及增强现实技术的发展,传统的交互方式因人与虚拟物体交互的过程中对虚拟物体的操控能力较差,交互效果缺乏真实感,致使应用范围受到限制。为此,对其研究受到人们的关注。经过分析相关研究现状,探讨了多种交互技术,提出了基于Kinect传感器指令式与多通道式相结合的增强现实交互方法,其中包括了基于深度一致性的交互、静态手势指令交互和动态手势指令交互三种交互方式,这些交互方法对虚拟物体有高效的控制性,提高增强现实交互系统的稳定性、实时性和真实性。本课题的主要工作与创新如下:(1)针对Kinect传感器获取的深度图像存在数据噪声问题,提出了一种高效的两次滤波算法,有...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

青岛理工大学
青岛理工大学

基于Kinect的机械臂增强现实示教研究

机器人在工业制造、军事、娱乐、医疗等领域都具有广泛的应用。早期的机器人只从事一些简单的自动化生产任务,在线示教编程可以满足生产需要。随着社会发展,机器人工作任务日趋复杂,由于在线示教编程过程必须依赖实体机器人,示教过程不安全。随着计算机仿真技术、人机交互技术、虚拟现实技术和增强现实技术的出现,机器人示教技术得到了发展。机器人增强现实示教方式利用虚拟机器人模型在真实场景中完成示教过程,示教过程更安全、更真实。本文以三自由度虚拟机械臂为研究对象,设计了基于Kinect的机械臂增强现实示教系统,整个系统通过Kinect传感器采集示教者手部3D位置数据,利用机器人逆运动学模型驱动虚拟机械臂模型跟踪人手运动;使用增强现实技术,将虚拟机械臂模型叠加到真实工作场景中,实现对机械臂的增强现实示教。主要研究工作如下:(1)基于Kinect传感器的RGB-D图像采集和手部3D位置数据提取研究。利用Kinect传感器及其开发工具包Kinect SDK...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海大学
上海大学

增强现实中视觉反馈关键技术研究

增强现实(Augmented Reality,AR)借助现代显示技术、人机交互技术和计算机图形与多媒体技术将计算机生成的虚拟物体、虚拟场景或系统提示信息叠加到真实世界场景中,与用户周围的现实环境融为一体,从而使用户从感官效果上感到生成的虚拟信息是其周围真实环境的一部分。增强现实中包含的关键技术主要有跟踪注册、虚实融合、光照技术、显示技术和交互技术等,这些技术主要是为了保证虚拟信息能够准确地叠加在真实世界中,提高增强现实系统的真实感和沉浸感。本文结合增强现实的定义,对其三维注册、虚实结合和实时交互等三个关键技术做了相应的研究。从系统角度出发,主要是对基于自然特征的三维注册、AR系统虚实融合一致性以及基于三维模型的实时交互技术这三个方面进行深入的研究。本文主要工作及创新点如下:1.提出了一种基于非线性尺度空间的无标记注册方法。当相机与注册物体发生相对位移,产生运动模糊情况时,已有的一些注册算法会导致注册失败。针对这个问题,本文算法在...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>