一種雙目視覺交互式增強現(xiàn)實系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、交互技術(shù)是增強現(xiàn)實關(guān)鍵問題之一。人們往往希望像與周圍事物互動一樣與計算機中的信息進(jìn)行交流。然而在現(xiàn)實世界中與虛擬信息的交互是非常困難的。本文研究并構(gòu)建一個自然的人機交互模式,在雙目視覺環(huán)境下,對人手及其指尖進(jìn)行檢測和跟蹤,并根據(jù)雙視圖中的匹配點重構(gòu)指尖三維運動軌跡,從而實現(xiàn)與空間中虛擬信息的交互。主要研究工作有三點:
　　 (1)設(shè)計并實現(xiàn)一種人手檢測算法。在YCrCb顏色空間中使用基于顏色直方圖的分割方法獲得完整的手形輪廓。把

2、指尖搜索問題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)極值問題,利用多個種子點搜索指尖。當(dāng)搜索結(jié)果為五時即確認(rèn)人手位置。實驗結(jié)果表明,在室內(nèi)光照環(huán)境下,本文提出的手檢測算法有效防止具有同樣膚色的人臉干擾,達(dá)到良好的檢測效果。
　　 (2)提出抗干擾雙手跟蹤算法。本文結(jié)合CamShift算法和灰預(yù)測模型對手跟蹤。實驗中當(dāng)手緩慢運動甚至靜止時,灰預(yù)測模型預(yù)測公式有一項分母趨于零,導(dǎo)致預(yù)測出錯。本文從理論上解釋了其中因為,進(jìn)而通過添加擾動因子重構(gòu)輸入數(shù)據(jù)對灰預(yù)測模

3、型加以改進(jìn)。改進(jìn)后的跟蹤實驗分兩組,第一組在人臉干擾和雙手互干擾情況下均獲得良好的跟蹤效果；第二組在受到書本完全遮擋情況下,改進(jìn)的灰預(yù)測模型能夠引導(dǎo)CamShift算法正確跟蹤手。
　　 (3)求解雙攝像機之間最優(yōu)位姿。使用張正友標(biāo)定法對雙攝像機同時進(jìn)行標(biāo)定,獲得攝像機內(nèi)外參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,采用最小二乘法、奇異值分解算法和非線性約束優(yōu)化模型求解雙攝像機之間的最優(yōu)位姿。最后建立線性三維測量模型,仿真了指尖在雙目視覺下的三維運動軌跡