试论增强现实在视频传播中的应用研究

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1、西安电子科技大学硕士学位论文增强现实在视频传播中的应用研究姓名：焦晋生申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：王力20080101摘要增强现实技术(AR-AugmentedReality)，是随着虚拟现实技术(VR—VirtualReality)迅速发展和实际应用需要而出现的一种将真实世界信息和虚拟世界信息”无缝”集成的新技术，是一种将真实场景同虚拟场景融合的技术。本文的主要研究目标是实现一个基于增强现实技术的足球比赛视频转播系统。根据系统环境以及增强现实技术的特点，采用VisualC++60、DirectShow．S以、OpenCVSDK开发。该系统包括

2、实现核心算法的软件功能模块，以及控制云台运动的硬件功能模块。本论文分两部分，第一部分论述了增强现实系统开发中所涉及的相关知识和技术，包括射影几何学、摄像机定标技术以及相关的开发包。并详细论述了核心算法的实现方法。摄像机自标定算法一直是计算机视觉领域的研究热点，本文利用场景中的圆和线，拟合二次曲线，进而计算圆环点的像，最后求得单应性矩阵。实验结果表明了我们的算法在增强现实系统中是切实可行，并达到了预期效果。第二部分详细论述了增强现实系统软件平台的主要功能模块实现方法，分析了增强现实的实时图形显示和交互功能的需要，提出了一种增强现实软件平台的设计和实现方案，并具体介绍视

3、频采集、相机定标和视频处理模块的实现原理和具体实现方法。关键词：增强现实，视频采集，相机定标，单应性矩阵AbstractAnaugmentedreality(AR)systemgeneratesacompositeviewfortheuseLItisacombinationoftherealsceneviewedbytheuserandavirtualreality(VR)scenegeneratedbythecomputerthataugmentsthescenewithadditionalinformation．ItisanewtechnologywhichCa

4、ncombinetherealworldinformationwimthevirtualworldinformationseamless．ThemainpurposeofthispaperistodesignandimplementaPCbasedaugmentedrealitysystem．Toachievethisgoal，thebasicstructureandfeatureoftheaugmentedrealitysystemisanalyzedfirst．Accordingtotheanalyzingresult，wedevelopthisARsystem

5、withvisualc++6．0，DirectX9．0SDKandOpenCVSDK．Thissystemincludestwomodules．Thefirstissoftwaremoduleforimplementthealgorithm，andtheotherishardwaremoduletocontrolthecamera．Thepaperisconsistedoftwopartsaccordingtothepurposeofthestudy。Inpartone，weintroducethetheoriesofself-calibrationrelatedt

6、otheprojectgeometry,andwediscussthemethodtocompletetheself-calibrationalgorithmthatusedinourARsystem．nealgorithmofcamera’Sself-calibrationisalwaysanimportantresearchtopic．Inthispaperbyusingacircleandalineinscene，wecanfitaconicandcalculatetheimagedcircularpoints．Bycalculatinghomographym

7、atrixweatlastobtainthecameracalibrationmatrix．Theresultindicatesthatitisanefficientmethodinaugmentedrealitysystem．Inparttwo，wemainlydiscussthemethodtocompleteofmainfunctionsofthisARsystem．Weanalyzetherequirementofthevideodisplayandthehumaninteractioninaugmentedreality,andthenweputfor