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针对特征图形结合自然纹理特征的虚实注册误差较大、运行速度慢的问题，提出仿射重投影混合虚实注册方法。通过建立摄像机、真实场景以及特征坐标系之间对应关系的仿射坐标系，且采用ORB算法进行特征检测及后续特征模板的构造，并利用仿射重投影矩阵来恢复特征模板在当前图像上的投影位置信息以计算虚实注册矩阵。采用OpenGL生成的立方体模型与真实场景之间进行虚实注册仿真实验。仿真结果表明：在特征图形被遮挡或不可见时，本文方法在精度、健壮性以及速率方面表现优异，提高了增强现实（AR）系统的实时性和鲁棒性。