基于arm和opencv的增强现实平台研究

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1、大连理工大学硕士学位论文基于ARM和OpenCV的增强现实平台研究姓名：谭学科申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：毛德祥20081201大连理工大学硕士学位论文摘要增强现实是一种将虚拟世界和真实环境相结合的技术。它将计算机绘制的虚拟模型叠加到使用者所看到的真实世界景象中，使用户可以从虚拟模型中获得额外的信息，增强了对现实的感知。涉及到的技术有图像处理、位置跟踪、三维注册等。增强现实技术广泛应用于装配维修、医疗研究、军事领域和商业应用。第一部分，增强现实技术介绍。该部分首先阐述了增强现实的定义，接着介绍了该项技术的国内外发展状况，以及在工业领域、医疗领域、建筑领域等的

2、应用，最后分析了目前AR系统的缺点和不足，得出了在嵌入式增强现实研究具有重要意义。第二部分，嵌入式硬件环境的设计。硬件电路由以下几部分构成：USB控制器用于连接USB摄像头设备，液晶显示驱动用于控制显示屏输出，外围电路主要有内存电路、Flash电路、时钟电路和RS．232电路等。第三部分，嵌入式软件方案的设计。首先，选用U．bootl．2．0作为Bootloader，特点是U-boot的网络功能较强，支持平台较多。其次，移植Linux2．6．22内核作为系统核心，该版本内核具有实时性强等特点。再次，用busyboxl．9．1构建基础命令环境，并将转为NandFlash设计的YA

3、FFS文件系统安装到开发板上。最后，在以上的软件环境基础上，开发了基于OV511芯片的USB设备驱动和FrameBuffer显示驱动程序。第四部分，开源视觉处理库OpenCV的移植。．该部分介绍了OpenCV的特性，常用的数据结构，在嵌入式Linux下的编译选项配置，库依赖文件安装，底层文件修改，以及如何编译、安装OpenCV。第五部分，基于OpenCV的摄像头标定程序。该摄像头标定程序是基于张氏标定算法的开发，本文首先阐述了摄像头标定算法的核心内容，以及对应的OpenCV实现方案，然后给出了摄像头标定程序在平台运行的细节和结果。综上所述，ARM和OpenCV相结合的嵌入式增强

4、现实处理平台，是一种可行的解决方案，本文初步实现了其原型系统，为今后更深层次和更广泛的研究工作提供初步的实验平台和有力参考。关键词：增强现实；摄像头标定；0penCV；ARM9；Linux2．6．22TheResearchofAugmentedRealityBasedonARMandOpenCVAbstractAugmentedRealityisthetechnologythatcombinesthevirtualsceneandtherealworld．Itaddsthevirtualcomputerontothepicturethattheusercanseeofthewo

5、rld，SOthatusercanobtaintheadditionalinformationfromthevirtualmodelthataugmentedthereality．ThetechnologycontainsImageProcessingtechnology，LocationTracking，theRegistrationofThree．Dimensional，andSOon．AugmentedRealitytechnologyiswidelyusedinmachinemaintenance，medicalresearch，militaryandcommercia

6、lapplications．Inpart1，thepaperdescribesthedefinitionofAugmentedReality，andthenintroducedthedevelopmentofARintheindustrialfield．medicalfieldsandconstructionalfield．Atlast，itanalyzestheshortcomingsofthemostARsystemandconcludesthatitisnecessarytoanalysisoftheAR1astsomeoftheshortcomingsofthesyst

7、emandlackofaEmbeddedinanaugmentedrealityresearchisofgreatsignificance．Inpart2，itshowsdesigndetailsofembeddedhardwareenvironment．Therearehardwarecircuitsbythefollowingparts：USBcontrollerforconnectingUSBcameraequipment，liquidcrystalusedtocontroldispl