【摘 要】
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增强现实将虚拟的信息应用到真实世界,来增强用户对现实世界的感知,核心技术是即时定位和地图构建(SLAM)。同时由于移动手机的普及性,移动端增强现实展现出了很高的应用价值,但是将SLAM技术应用到移动端增强现实却存在着很多问题。本文针对于移动端增强现实应用场景,对SLAM系统的核心模块进行算法和工程相关优化,构建了符合移动端应用需求的视觉SLAM系统,并且在这个基础上进行产品化实现,最终构建了用于商
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增强现实将虚拟的信息应用到真实世界,来增强用户对现实世界的感知,核心技术是即时定位和地图构建(SLAM)。同时由于移动手机的普及性,移动端增强现实展现出了很高的应用价值,但是将SLAM技术应用到移动端增强现实却存在着很多问题。本文针对于移动端增强现实应用场景,对SLAM系统的核心模块进行算法和工程相关优化,构建了符合移动端应用需求的视觉SLAM系统,并且在这个基础上进行产品化实现,最终构建了用于商品展示的增强现实应用。本文的主要工作可以总结为以下三点:(1)针对于特征点法的视觉SLAM系统的通用性设计。随着深度学习自监督提取图像特征的逐渐成熟,深度特征在多个角度上逐渐表现出了优越性。虽然目前深度特征还不能满足应用需求,但是存在的图像特征的多样性对视觉SLAM系统的通用性设计提出了需求。本文设计并实现了通用性的基于特征点法的视觉SLAM系统框架,在整体设计中考虑通用性,针对于图像特征的衍变,可以快速进行适配。(2)针对于移动端增强现实的算法和工程优化。针对于特征提取、特征匹配、大规模非线性优化以及地图维护都进行了进一步优化,同时针对于各个模块都进行了实验分析,并且在完成系统的优化构建之后,也进行了公开数据集的对比评测,实验结果表明本文所实现的视觉SLAM系统符合移动端增强现实应用的需求,并且在运算速度和定位精度方面都有显著提升。(3)将视觉SLAM系统和增强现实渲染引擎相结合,并且进一步进行产品化实现。将视觉SLAM系统和高效率的渲染引擎Unity相结合,最终构建为增强现实应用。其中所实现的增强现实应用场景为商品的展示,所实现的产品给用户带来了酷炫的感知体验。产品化效果显示本文的算法以及工程化实现可以满足实际产品需求,具有现实意义。
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