随着移动增强现实技术在各个领域中展现出强大的应用价值,移动增强现实成为当前十分热门的话题。而三维注册是移动增强现实中的关键技术,三维注册技术决定了移动增强现实系统的虚实融合效果。传统的增强现实三维注册技术可分为三类:基于硬件信息的三维注册、基于视觉信息的三维注册和基于混合技术的三维注册。使用单一方法实现增强现实注册通常存在着精确性和系统时延的问题,将硬件信息与视觉信息结合应用的混合三维注册技术,将两种注册方法的优点进行互补实现效果更好的三维注册。本文基于混合技术设计了一种多元信息融合的移动增强现实三维注册方案。主要工作包含以下两个方面:1.针对于传统增强现实无法在未知环境中实现三维注册效果的问题,本文提出了一种多元信息融合方案。该方案将ORB-SLAM2技术、硬件传感器以及视觉里程计获取多种位置姿态信息进行融合,实现了不同信息之间的互补,得到移动设备在未知场景中的位置姿态信息。将融合后的位置姿态信息与增强现实技术结合使用完成移动设备在未知环境中的三维注册。2.为了弥补融合过程中ORB-SLAM2系统跟踪失败造成的位置信息丢失,本文提出一种基于滑动窗口的位置预测方案。该方案中将前一段时间中移动设备的位置信息作为参考数据结合最小二乘法进行直线拟合,得到下一时刻移动设备的位置信息。根据研究成果,本文设计与实现了基于多元信息融合的移动增强现实三维注册技术的原型系统,并且对该原型系统在不同场景中进行的测试,测试结果表明本文提出的三维注册方案可以在未知环境中实现较为理想移动增强现实三维注册效果。