探析增强现实维修诱导系统构建技术研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文增强现实维修诱导系统构建技术研究姓名：张伟申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：左洪福20060301南京航空航天大学硕士学位论文承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅,可

2、以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：3增强现实维修诱导系统构建技术研究摘要增强现实(AugmentedReality，简称AR)技术是一个崭新的研究领域，它是一种利用计算机产生的附加信息对使用者所看到的真实世界的场景进行增强的技术。在国内，由于对增强现实技术的研究起步较晚，目前在增强现实领域还少有人涉足，在航空制造及维修领域的AR技术研究和应用仍是一片空白。现有的航空维修装配都是靠翻阅纸质

3、文挡或查看电子手册，使操作者边看边修，造成效率低下，易受环境影响，出现维修装配差错。而且完全依靠维修人员的维修技能和经验，维修装配的质量可控性较差。开发基于增强现实技术的维修装配系统，结合视线跟踪技术完成对飞机发动机维修的实时诱导，对提高维修准确率，节约维修成本具有重要意义。本文的研究工作主要包括以下三个部分：首先，改进了有标志点的三维注册算法，并具体实现了三维注册功能，最后试验验证了注册算法的正确性，为将来基于无标志点的发动机维修诱导系统的研究提供基础和实践经验；其次，描述了基于红外电视法的视线跟

4、踪系统的基本原理，对眼动信号处理技术做了初步的研究，即利用了行、列叠加的思想提取了瞳孔中心坐标和普尔钦(Purkinje)斑点的坐标，阐述了结合瞳孔中心与普尔钦(Purkinje)斑点的位置关系进行初步判定视线方向的方法；最后，详细描述了所构建的增强现实维修诱导系统的基本原理、软硬件框架，为今后维修诱导系统的深入研制提供基础。关键词：增强现实，三维注册，视线跟踪，实时诱导，红外电视法4南京航空航天大学硕士学位论文ABSTRACTAugmentedReality(AR)isanewandpromisi

5、ngresearchfield.InanARsystem,auser’sviewoftherealworldisenhancedoraugmentedwithadditionalinformationgeneratedfromacomputermodel.Indomestic,westarttostudyARsolate,andfewpeoplehavemadeachievements.Especially,thereisstillblankabouttheARstudyorapplications

6、inthedomainofaviationmanufactureandmaintenance。Now,theairplanemaintenanceisdependedonthepaperdocumentorelectricaldocument,peopleshouldlookforthedocumentswhentheyareoperating.Itwillbeaffectedbytheenvironmenteasilyandsomemistakeswillappear.Andthequalityw

7、illbepoorwhentheoperationsaredependedontheoperator’sskillsonly.InnovationoftheaeromaintenancesystembasedonAugmentedReality(AR)technologyandeyetrackingtechnology,whichcangivereal-timeinstructionformaintenance,isvitalforenhancingtheaccuracyofmaintenancea

8、ndreducingthecostofmaintenance.Inthepaper,thestudyworkinclude3sections,asfollowing:Firstly,deducing3Dregistrationalgorithmbasedonmarkers,depictingthedisplayand3Ddisplaytechnologiesofartificialmatters,andrealizing3Dregistrationfunctionsp