导读:本文包含了虚实配准论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:增强现实,虚实配准,标识物设计
虚实配准论文文献综述
卢韶芳,韩雪,关馨[1]（2017）在《基于叁维标识物的虚实配准方法研究》一文中研究指出为提高医疗辅助手术中增强现实系统的虚实配准效率,设计了一种基于海明编码的正六面体叁维标识物,对标识物进行检测和识别。针对叁维标识物的特点,采用POSIT(Pose from Orthography and Scaling with Iterations)算法求得摄像机的位姿,并对标识物的尺度进行实验研究,从而得到优化尺度;利用获得的转移矩阵将CT(Computed Tomography)重建并渲染后的虚拟颅骨模型实时显示在真实场景中,最后调整标识物将虚拟模型与真实颅骨模型虚实配准显示。经多组实验验证,设计的叁维标识物可在多数情况下识别一个以上标志面,优化后的标识物识别效果良好,可成功地应用在虚实配准实验中,从而证明了这种标识的有效性。(本文来源于《吉林大学学报(信息科学版)》期刊2017年03期）
林晓明[2]（2016）在《增强现实中的虚实配准方法研究》一文中研究指出在外科诊断和手术中,能否准确定位病灶,对手术的时间长短、难易程度以及最终效果都有直接的影响。颅内有很多人体重要的神经以及血管组织,因此,颅内病灶定位最为复杂和困难。为提高颅内病灶诊断及定位的准确性,本文将增强现实技术引入颅内病灶定位中,设计并建立了一套医用增强现实实验系统,结合医学图像的叁维模型重建方法和增强现实中的虚实配准技术,进行虚拟颅骨模型和真实颅骨之间的虚实配准,从而实现对颅内病灶的直观叁维显示及定位。本文的研究能够满足颅内病灶定位的初步应用,具有重要的研究意义和应用前景。具体的研究工作包括如下内容:1.在充分考虑真实手术环境的基础上,设计并建立了一套颅内病灶定位增强现实系统。设计制作了配准支架,将其固定在颅骨表面,用于模型重建部分的精度分析和虚实配准过程的辅助操作。2.针对二维医学图像诊断不直观的问题,利用CT图像对颅骨模型进行了叁维重建,并在重建的模型内部添加了虚拟病灶。研究了基于MC算法的叁维重建方法,并对重建后的虚拟颅骨模型进行优化,使虚拟模型在还原真实颅骨结构的同时,还具有逼真的材质、光照等显示效果,从而增强虚实配准的最终融合显示。3.由于叁维颅骨模型的结构较为复杂,针对仅依赖平面标识很难实现虚拟颅骨和真实颅骨在位置和角度上精确配准的问题,提出了结合标识和配准支架的虚实配准方法,并给出虚实配准结果的主观显示和客观数据分析,对该方法的可行性进行了实验验证。4.对本文所有的研究方法进行了实验验证,结果表明,本文的重建算法能够较为准确的还原真实颅骨的叁维结构,通过对配准支架上小球的相对距离的误差分析可知,重建精度可达到0.23mm,能够满足本文对虚拟颅骨模型的重建精度要求。本文的虚实配准方法,能够实现虚拟颅骨和真实颅骨的虚实配准和融合显示。选取任意四帧图像,利用图像点和对应的注册矩阵,求得标识坐标下对应点的空间坐标,将其与真实的空间坐标进行对比,计算得到其平均误差为0.88mm,符合本文对虚实配准过程的精度需求。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-06-01）
李新胜,刘宇[3]（2014）在《基于边缘特征的虚实图像精确配准》一文中研究指出为了将3D模型的虚拟图像与可见光图像(实图)配准融合以增强信息的互补性,将虚实融合问题变成经典的多模态图像精确配准问题后,继而提出了一种基于边缘信息全局最优匹配的图像精确配准算法。该算法首先将虚实图像通过惯导装置粗配准;然后基于相位一致性模型提取3D模型图像与可见光图像视觉相似的边缘结构;最后采用模拟退火算法搜索求解在边缘配准度最大对应的空间变换模型的最优参数值。4组实验结果表明,本文算法能够充分利用图像间的相近似的边缘结构和模拟退火算法得到配准变换参数,有效地实现多种多模态图像的精确配准。(本文来源于《四川大学学报(工程科学版)》期刊2014年05期）
崔丽娜[4]（2013）在《基于特征点的虚实配准技术研究》一文中研究指出随着计算机技术的发展,增强现实技术已经成为一个非常热门的研究领域。增强现实技术将摄像机摄取的实时图像与计算机生成的虚拟图像精确地融合在一起,通过摄像机、头盔、显示器等显示出来,并实现虚实交互。虚实配准技术是增强现实的核心技术之一。本课题对基于特征点的虚实配准技术进行研究,并将研究成果应用于远程象棋博弈系统。本文研究成果还可应用于文物古迹保护和复原、博物馆文物展示,还有远程医疗、远程教育、远程娱乐等领域。本文的主要研究成果如下：1)针对现有的特征点提取算法提取速度慢、抗噪性能低和对尺度缩放敏感的问题,研究并提出了基于改进SIFT描述算子的特征点提取算法。该算法对现有的特征点提取算法进行分析实验的基础上,针对象棋棋盘的特点,能够快速识别出棋盘上的四个角点,并进一步识别出其他直线和交叉点的位置。实验验证表明,本文研究的基于改进SIFT描述算子的特征点提取算法是可行有效的。2)针对传统Mean Shift算法在目标和背景相似度很高的情况下容易出现目标跟丢现象,在充分利用特征点提取技术的研究成果的基础上,研究并提出了SSIFT-Mean Shift算法。该算法首先利用SSIFT算法提取定义的目标区域中的角点,然后建立跟踪的候选区域,显示每一帧的跟踪结果。实验验证表明,本文研究的SSIFT-Mean Shift特征点跟踪算法是可行有效的。3)针对远程象棋博弈系统,研究并提出了准确性高且实时性强的虚实配准算法。该算法实现了远程象棋博弈系统中的本方虚拟棋子准确无误地重迭在从网络传过来的对方的棋盘上。4)设计并实现了基于增强现实的远程象棋博弈系统。本文主要设计并实现了叁维视频采集、棋盘识别、象棋移动检测、网络传输、虚实配准与虚实合成、叁维模型处理和叁维视频输出七个重要模块,最终完成了该系统。远程象棋博弈系统为用户提供一种身临其境的感觉,除了有一种博弈的快感外,还倍感亲切。(本文来源于《北方工业大学》期刊2013-06-30）
胡佳[5]（2013）在《基于斑点特征的虚实配准技术研究》一文中研究指出增强现实是近年来虚拟现实技术研究的一个热点，在军事领域具有广泛的应用前景。虚实配准技术是任何实用的增强现实系统需要解决的关键问题，是国内外研究的热点。基于无标识的虚实配准技术以其成本低廉、使用方便等特点引起了起来越多研究者们的关注。本文围绕基于无标识的虚实配准技术展开研究，提出了基于斑点特征的虚实配准方法，主要完成了以下几个方面的工作：(1)设计了基于斑点特征的无标识虚实配准框架。框架包含了初始化和在线跟踪两个部分。初始化阶段主要是利用特征提取和摄像机标定技术求解摄像机的内部参数；在线跟踪阶段主要是利用帧图像中的特征对摄像机位姿进行跟踪实时获取摄像机的外部参数，继而根据摄像机内外参数实时地进行虚实迭加。(2)针对虚实配准中特征提取问题，提出了一种高效的斑点特征提取方法。首先利用叁层滤波函数，将特征检测转化成积分图像的加减运算，降低了特征检测的复杂度；然后结合基于积分和基于量化的梯度运算的优点，设计了基于积分-量化的梯度运算，并应用于特征描述中，降低了特征描述的复杂度。实验表明该方法的综合性能高于同类方法。(3)针对虚实配准中摄像机标定问题，提出了一种基于分层重建的摄像机自标定方法。首先建立了摄像机线性成像模型，利用最大距离和采样及误差加权对RANSAC矩阵估计算法进行了改进；然后通过分层重建将摄像机标定问题转化为优化问题；最后利用基于人工鱼群优化算法求解摄像机参数。实验表明该方法的精确性和鲁棒性均优于同类方法。(4)针对虚实配准中摄像机位姿跟踪问题，提出了一种基于SLAM的摄像机位姿跟踪方法。将摄像机位姿跟踪分为地图构建和跟踪定位两个过程。在地图构建方面，利用特征点集和关键帧集构建环境地图，并用L-M算法对地图数据进行优化；在跟踪定位方面，建立了摄像机运动模型，通过位姿预测和重投影实现了摄像机的自适应跟踪。实验表明该方法具有较好的跟踪效果。(5)在上述研究的基础上设计并实现了基于斑点特征的虚实配准原型系统，主要对系统的组成结构、流程和各个核心模块进行了设计和实现。最后，总结本文的主要工作，对虚实配准的发展前景和研究方向进行了展望。(本文来源于《解放军信息工程大学》期刊2013-04-15）
胡佳,汤光明,孙怡峰,刘佳[6]（2013）在《基于CenSurE特征的虚实配准方法研究》一文中研究指出针对虚实配准的高精度和实时性要求,提出了一种基于CenSurE特征的自适应虚实配准方法。该方法包括离线初始化和在线跟踪两个阶段。离线阶段系统利用CenSurE-OCT滤波器和MU-SURF描述符进行特征提取和匹配操作,并根据特征匹配集合建立坐标系,同时求得虚实配准的初始矩阵。在线跟踪阶段系统采用自适应跟踪方法获取当前图像特征点与参考特征点的对应关系,然后利用误差逼近的方法求得当前图像的虚实配准矩阵。实验结果表明,该方法的配准误差均值为1.91 mm,运算速度为21 fps,其综合性能优于基于FAST、SIFT和SURF等局部特征的虚实配准方法,具有较高的配准精度和较强的实时性。(本文来源于《计算机应用研究》期刊2013年06期）
王瑞元[7]（2011）在《基于滤波估计的虚实配准算法研究》一文中研究指出增强现实技术是一门新兴的前沿技术,作为虚拟现实的一个重要分支,又有着虚拟现实无法比拟的特点及其优越性。增强现实技术是通过计算机生成所需要的虚拟物体或者有用的提示信息,实时的迭加到摄像机所观察到的真实场景(也就是人眼所能直接感观到的现实世界)中,从而大大提高人们对真实世界的认知能力,使人们从真实世界中获取更加丰富的信息。还可以提供交互能力,帮助人们更好的对真实世界进行操作。虚实配准是增强现实的关键技术之一,虚拟物体在真实场景中的准确迭加,直接影响着整个增强现实系统可用性与稳定性。利用计算机视觉理论及其数字图像处理算法进行虚实配准的是本领域的研究热点。本文正是使用此种方式研究多种滤波技术,针对增强现实系统使用中可能面对的未知情况,进行摄像机位姿的估计与矫正,尽可能高的提高虚实配准的精度,使增强现实系统尽可能好的适应多变情况下的应用,提高适用性与稳定性。本文所进行的研究工作与实践主要如下:(1)基于卡尔曼滤波技术的虚实配准算法的研究将卡尔曼滤波技术应用到虚实配准的算法设计中。这种方法根据场景标识块的识别情况,适时的改用不同的特征点提取与匹配方法,针对标识块被部分遮挡的情况,利用卡尔曼滤波器矫正摄像机位姿,弥补一般增强现实系统必须完全检测到标识块才能正确迭加虚拟物体的缺陷,解决稳定场景下标识遮挡问题。(2)基于无轨卡尔曼滤波技术的叁维场景重建虚实配准算法研究为了摆脱增强现实系统对人为标识的过分依赖,以及摄像机移动范围较大,考虑到场景中固定不变的自然特征,研究基于无轨卡尔曼滤波的SLAM技术,对场景进行叁维重建。利用构建好叁维位置的自然特征进行摄像机位姿的计算与运动规律的估计,摆脱对人为标识的严重依赖,为增强现实系统在场景变换的情况下应用提供一种很好的解决方案。(3)改进的无轨卡尔曼滤波技术的叁维场景重建虚实配准算法研究对在使用基于无轨卡尔曼滤波SLAM技术进行场景重构时,当摄像机快速移动,会使采集的图像二维特征不明显,容易引入不准确的自然特征,将算法进行改进,使用两阶段滤波。改进的算法可以有效的处理不准确的自然特征,促进滤波器快速收敛,能在场景变换较快的情况下,也尽可能的准确加入矫正好叁维位置的新的自然特征,大大提高了系统的适用性与稳定性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2011-03-01）
刘莉[8]（2010）在《增强现实中非刚性物体的虚实配准方法》一文中研究指出本文提出一种基于AAM及因式分解法的非刚性物体虚实配准方法。该方法分为两个步骤:(1)离线阶段。利用AAM获得训练数据,然后利用因式分解法从图像序列中构建物体的叁维形状基组。(2)在线阶段。给定初始的形状系数和旋转矩阵,由叁维基本形状基组的线性组合得到非刚性物体在世界坐标系下的叁维坐标,然后利用Levenberg-Marquardt优化算法求得摄像机的旋转矩阵和平移矩阵,从而实现非刚性物体的虚实配准。实验结果表明,该方法在增强现实的应用中是可行有效的。(本文来源于《微计算机信息》期刊2010年27期）
武雪玲,任福,杜清运[9]（2010）在《户外AR空间信息表达及其虚实配准方法研究》一文中研究指出针对传统空间信息表达形式(例如地图等)不能满足使用者对视觉逼真度和人机交互自然性等需求的问题,将户外增强现实(Augmented Reality,AR)引入空间信息领域,致力于探索将地理数据库中的数字化空间信息精准迭加到真实地理场景之上的方法,实现对真实地理环境的补充而非替代(区别于VR),进而增强用户对真实地理环境的感知能力和拓展其与现实世界的交互能力。通过分析户外AR与空间信息表达结合的研究现状、理论基础和重要性,提出户外AR空间信息表达的基本特征、系统结构。其中,虚实配准是难点,采用2种思路解决该问题,通过实例验证了方法的可行性。(本文来源于《武汉理工大学学报》期刊2010年12期）
武雪玲,任福,杜清运[10]（2010）在《混合硬件跟踪定位的空间信息虚实配准》一文中研究指出为了适应户外增强现实空间信息表达的实时性、移动性、准确性和鲁棒性,提出采用GPS结合叁维电子罗盘直接获取用户头部位置和姿态数据的基于硬件跟踪设备的虚实配准方法:通过人机交互方式确定虚拟物体及属性信息在3D欧氏世界坐标系中的位置和姿态,采用GPS结合叁维电子罗盘跟踪用户头部位置和姿态,得到从世界坐标到相机坐标的转换矩阵,避免了从世界坐标系到相机坐标系的转换计算。已知相机内部参数的前提下,将相机坐标转换到2D像平面坐标,实现虚拟物体及属性信息与真实场景图像的合成显示。其中GIS为户外增强现实系统提供位置相关的虚拟信息源,而户外增强现实技术为空间信息可视化表达提供了新界面。(本文来源于《地理与地理信息科学》期刊2010年03期）
虚实配准论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在外科诊断和手术中,能否准确定位病灶,对手术的时间长短、难易程度以及最终效果都有直接的影响。颅内有很多人体重要的神经以及血管组织,因此,颅内病灶定位最为复杂和困难。为提高颅内病灶诊断及定位的准确性,本文将增强现实技术引入颅内病灶定位中,设计并建立了一套医用增强现实实验系统,结合医学图像的叁维模型重建方法和增强现实中的虚实配准技术,进行虚拟颅骨模型和真实颅骨之间的虚实配准,从而实现对颅内病灶的直观叁维显示及定位。本文的研究能够满足颅内病灶定位的初步应用,具有重要的研究意义和应用前景。具体的研究工作包括如下内容:1.在充分考虑真实手术环境的基础上,设计并建立了一套颅内病灶定位增强现实系统。设计制作了配准支架,将其固定在颅骨表面,用于模型重建部分的精度分析和虚实配准过程的辅助操作。2.针对二维医学图像诊断不直观的问题,利用CT图像对颅骨模型进行了叁维重建,并在重建的模型内部添加了虚拟病灶。研究了基于MC算法的叁维重建方法,并对重建后的虚拟颅骨模型进行优化,使虚拟模型在还原真实颅骨结构的同时,还具有逼真的材质、光照等显示效果,从而增强虚实配准的最终融合显示。3.由于叁维颅骨模型的结构较为复杂,针对仅依赖平面标识很难实现虚拟颅骨和真实颅骨在位置和角度上精确配准的问题,提出了结合标识和配准支架的虚实配准方法,并给出虚实配准结果的主观显示和客观数据分析,对该方法的可行性进行了实验验证。4.对本文所有的研究方法进行了实验验证,结果表明,本文的重建算法能够较为准确的还原真实颅骨的叁维结构,通过对配准支架上小球的相对距离的误差分析可知,重建精度可达到0.23mm,能够满足本文对虚拟颅骨模型的重建精度要求。本文的虚实配准方法,能够实现虚拟颅骨和真实颅骨的虚实配准和融合显示。选取任意四帧图像,利用图像点和对应的注册矩阵,求得标识坐标下对应点的空间坐标,将其与真实的空间坐标进行对比,计算得到其平均误差为0.88mm,符合本文对虚实配准过程的精度需求。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
虚实配准论文参考文献
[1].卢韶芳,韩雪,关馨.基于叁维标识物的虚实配准方法研究[J].吉林大学学报(信息科学版).2017
[2].林晓明.增强现实中的虚实配准方法研究[D].吉林大学.2016
[3].李新胜,刘宇.基于边缘特征的虚实图像精确配准[J].四川大学学报(工程科学版).2014
[4].崔丽娜.基于特征点的虚实配准技术研究[D].北方工业大学.2013
[5].胡佳.基于斑点特征的虚实配准技术研究[D].解放军信息工程大学.2013
[6].胡佳,汤光明,孙怡峰,刘佳.基于CenSurE特征的虚实配准方法研究[J].计算机应用研究.2013
[7].王瑞元.基于滤波估计的虚实配准算法研究[D].华中科技大学.2011
[8].刘莉.增强现实中非刚性物体的虚实配准方法[J].微计算机信息.2010
[9].武雪玲,任福,杜清运.户外AR空间信息表达及其虚实配准方法研究[J].武汉理工大学学报.2010
[10].武雪玲,任福,杜清运.混合硬件跟踪定位的空间信息虚实配准[J].地理与地理信息科学.2010