增强现实地图研究与应用

随着数字地图技术的不断革新,产生了将虚拟信息与真实世界融合的新型地图技术,即增强现实(augmented reality,AR)地图。从可视化、定位、测绘、分析几个方面阐述了AR地图的关键技术,介绍了AR地图的空间映射原理和可视化效果,提出了结合视觉定位和惯导定位的cm级室内定位方法,实现了基于AR地图的AR导航、AR测量、AR目标采集、AR地理围栏等关键技术并将其应用于AR智慧园区与AR室内场馆。     

移动增强现实关键技术及应用

增强现实技术是虚拟现实领域近年来的一个研究热点,并在其关键技术上取得了一定的突破。随着移动终端(如智能手机、个人数字助理等)上GPS定位、电子罗盘和加速计、摄像机等功能模块的实现,将增强现实技术应用到移动终端已成为可能。本文首先对移动增强现实近几年的发展状况进行了总结,然后,对移动增强现实的关键技术和应用领域做了详细阐述,最后提出了移动增强现实当前发展所面临的问题。     

纸地图增强现实对准技术研究

纸地图在认知地理环境过程中具有不可替代的作用,经过增强现实技术改造,将会在立体化、动态性和交互性等方面发生质的飞跃。探讨了纸地图增强现实研究的特点,设计了一种可行的增强现实流程;结合纸地图图形特征,研究了基于视频处理方法的纸地图增强现实对准技术,提出了利用地图标识库实现自适应处理标识信息的方法流程;对纸地图增强现实对准的关键问题进行了论述,并进行了设计实践,构建了纸地图增强现实原型系统。     

无标识纸质地图增强现实技术研究与实现

纸质地图因其通用性和全局性特点在地理环境的认知过程中具有重要意义,经过增强现实技术融合将会在信息载负量和可视化维度等方面实现突破。文中简述无标识纸质地图增强现实系统的技术原理,提出一种纸质地图无标识配准方法,归纳总结纸质地图增强现实表达方法及其作用,研究纸质地图人机交互方法,实现无标识纸质地图与增强现实技术的融合,增强传统纸质地图的认知功能。     

移动位置服务中增强现实技术的应用

随着信息化从"e战略"到"u战略"的发展,人们对移动位置服务的需求越来越多,但是传统的移动位置服务是一种平面化的服务模式,人们更希望通过直观的位置将虚拟世界具体化,将增强现实技术应用到移动位置服务领域,正是对这种应用模式的一种探索。文中概述了移动位置服务和增强现实技术的概念以及增强现实技术在空间信息可视化方面的研究,重点对增强现实技术与移动位置服务相结合的关键技术及逻辑框架做了论述和讨论,最后总结了增强现实技术应用于移动位置服务领域的意义及未来的发展趋势。     

2D地图的建筑物场景结构提取方法及其在城市增强现实中的应用

城市AR中,场景结构的自动获取,对自适应信息表达具有重要意义,是解决"层叠式"信息表现形式引发的信息指示不明、场景感知混乱等问题的关键步骤。然而,场景结构信息隐藏在场景图像中,直接提取十分困难。2D地图描述了地理实体的位置、轮廓和空间布局,可作为场景结构提取的先验信息。针对城市AR中场景结构获取难、效率低的问题,本文提出一种基于2D地图的建筑物场景结构自动化提取方法。在地理配准的基础上,首先根据2D地图中建筑物的轮廓和属性信息,构建场景图像语义分割的结构线索;然后将其作为过分割处理后场景图像合并的依据,生成多个包含语义信息的图像区域;最后根据图像区域与2D地图中建筑物轮廓之间的映射关系,提取出场景图像中的区域轮廓、场景深度和平面朝向等场景结构信息。试验选取了格拉茨地区32个建筑物场景进行测试。结果表明本文方法能实时地提取建筑物场景结构,且建筑物立面提取的质量明显优于对比方法。提取的场景结构能应用于城市AR多种自适应信息表达方法中,使信息标注更明确,遮挡关系更清晰。     

增强现实电子地图应用模式研究

增强现实是真实世界与虚拟信息融合的可视化窗口,增强现实与地图的结合日益受到学者的关注与重视。如何合理地在增强现实界面上表达地图内容,提高用户的认知效率是研究的难点之一。在分析AR与地图结合的特点的基础上,拓展了AR Maps的概念,并重点研究了AR Maps应用场景过程;提出了一种从宏观到微观的地图应用模式;最后设计了基于应用模式的AR Maps地图架构,构建了Android环境下的地图平台,验证了AR Maps应用模式的功能。     

2D地图的建筑物场景结构提取方法及其在城市增强现实中的应用

城市AR中,场景结构的自动获取,对自适应信息表达具有重要意义,是解决“层叠式”信息表现形式引发的信息指示不明、场景感知混乱等问题的关键步骤。然而,场景结构信息隐藏在场景图像中,直接提取十分困难。2D地图描述了地理实体的位置、轮廓和空间布局,可作为场景结构提取的先验信息。针对城市AR中场景结构获取难、效率低的问题,本文提出一种基于2D地图的建筑物场景结构自动化提取方法。在地理配准的基础上,首先根据2D地图中建筑物的轮廓和属性信息,构建场景图像语义分割的结构线索;然后将其作为过分割处理后场景图像合并的依据,生成多个包含语义信息的图像区域;最后根据图像区域与2D地图中建筑物轮廓之间的映射关系,提取出场景图像中的区域轮廓、场景深度和平面朝向等场景结构信息。试验选取了格拉茨地区32个建筑物场景进行测试。结果表明本文方法能实时地提取建筑物场景结构,且建筑物立面提取的质量明显优于对比方法。提取的场景结构能应用于城市AR多种自适应信息表达方法中,使信息标注更明确,遮挡关系更清晰。     

移动端AR技术在海洋地貌可视化中的应用

将移动端增强现实(AR)技术引入海洋地貌可视化中,从海洋洋体和海底地貌两个方面探讨了海洋地貌AR可视化应用系统的设计思路和实施方案.首先将某一海域的海底地貌进行标准化处理,利用Blender建立海洋三维地貌模型;再基于Unity设计实现面向移动端的海洋地貌AR可视化交互系统,突破了目标识别、跟踪注册、坐标转换等关键技术...     

面向交通应用场景的增强现实地图载负量 及多尺度显示模型

为探究解决AR Maps表达中普遍存在的视觉过载问题的方法,基于实景视觉信息量提出了一种新的面向交通应用场景的AR Maps载负量计算方法;以此为基础提出了AR Maps多尺度显示模型构建方法,建立了AR Maps多尺度显示模型;根据此模型进行了AR Maps POI标签的显示控制方法的研究;实现了AR Maps原型系统并进行实验。结果表明,在交通应用场景下,AR Maps载负量计算方法和多尺度显示模型可以有效解决AR Maps中存在的视觉过载问题,并具有一定的实用性和可靠性,能够为AR Maps表达的研究提供科学性依据。     

基于增强现实的天地图应用及关键技术探讨

目前,天地图在移动端的应用尚存在用户体验不足的问题,随着增强现实技术的逐渐成熟,可使天地图应用更加直观、内容更丰富。尝试对增强现实在天地图应用中的技术体系进行探讨,设计了总体架构,阐述了关键技术以及应用场景,为后续具体应用提供思路。     

增强现实技术在城市规划中的应用

概述了增强现实技术的原理及特点,分析比较了基于ARToolkit的增强现实系统所需的几种硬件设备,解释了该系统中各种局部坐标系的设定及相互之间的转换关系,介绍了识别标记的制作过程,最后展示了该技术在城市规划中的应用前景。     

一种改进的户外移动增强现实三维注册方法

针对目前移动增强现实三维注册实时性不强和鲁棒性差的问题,提出一种基于改进加速鲁棒性特征（speed up robust features,SURF）算法和角点跟踪算法（Kanade-Lucas-Tomasi,KLT）的移动增强现实户外三维注册方法。该方法通过结合快速视网膜关键点（fast retina keypoint,FREAK）算法改进了SURF算法（简称SUFREAK）,提高算法描述子构建效率,并保持了算法的鲁棒性。利用视频帧间的相关性,采用KLT光流跟踪算法对户外场景的自然特征点进行跟踪预测,以提高三维注册的实时性。实验结果表明,在户外复杂环境条件下,改进SURF算法具有较高的实时性和鲁棒性,且基于改进SURF和KLT算法的移动增强现实三维注册具有良好的实时性和图像识别效率。     

一种采用Gabor小波的纹理特征提取方法

提出了一种利用高分辨率航空影像自动识别与重建斑马线的方法。文中利用基于灰度共生矩阵（cray level co-occurrence matrix,GLCM）和二维Gabor滤波器特征的JointBoost分类器来提取斑马线,并依据斑马线在空间几何上的重复性规则对斑马线建立参数模型。最后结合一些具有代表性的实验数据（如阴影、遮挡和模糊等）来验证本文所提出的方法在斑马线的识别与重建中的有效性。