《基于空间数据的户外增强现实技术研究》:
2.2.2可视化追踪技术
环境中的物体发出或反射的光线能够被光学传感器感知并成像,进而利用图像进行追踪定位。光学传感器既可以是探测可见光的普通视频摄像机,也可以是探测不可见光的特殊光学传感器,这种根据图像进行追踪定位的技术称为“可视化追踪技术”或“基于视觉检测的追踪技术”。
用视频检测方法进行定位不需要其他设备,且定位精确,因此是AR系统中最常见的定位方法。在室内AR系统中,常通过匹配事先定义好的多种图形模板来标记各种物体和基准位置。简单的模板匹配不仅可以提高图像识别的效率,而且可以达到实时性的要求。视频检测中使用的标记一般由黑色封闭的矩形框及其内部的各种图形或文字两部分构成,其中黑色封闭的矩形框可以使程序在视频场景中快速识别是否存在标记,其内部的图形或文字可以表示标记的具体信息,如表示何种目标或在此应显示何种虚拟物体等。这样,当系统场景中的定位标志被识别后,就可以重建从预定义标志到当前场景中标志的坐标转移矩阵。然后,系统就可以根据这个转移矩阵来绘制虚拟物体,并进行渲染。这样,在AR系统中使用价格低廉的CCD或CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductortransistor)传感器,就可以获得很高的定位精度。
视频检测还可以通过其他图像识别的算法来跟踪定位,但是现有的大多数此类算法只适合脱机工作,且基于视频检测的定位系统的发展,在一定程度上也有赖于进一步提高图像处理算法性能的研究。由于户外AR应用中使用标志跟踪定位时,必须在近距离观察目标物体才能准确地识别标记。另外,环境光线的明暗变化、标记被遮挡或短暂地移出视野外的时候,都会导致系统三维注册的失败。因此,实际应用中常常受到很大的限制,在对真实度要求较高的系统中,则常使用上述多种定位追踪技术的结合,最后应用视频检测的方法进行精确定位。
……
展开