利用单目摄像头进行并行跟踪及地图建立算法的研究

【摘要】增强现实技术是在真实世界的场景中叠加进计算机生成的虚拟物体,并提供用户交互的过程。这项技术有着十分广泛的应用领域,诸如医疗、工业、军事以及娱乐生活等。本文研究的基于单目摄像头的并行跟踪及地图建立增强现实系统,不像绝大多数增强现实系统需要预先提供场景地图,本文研究的算法不需要预先提供场景地图,可以在未知的场景中建立地图,从而实现增强现实技术。在未知场景中创建地图是移动机器人即时定位与地图建立的研究领域。本文的研究工作包括：(1)基于移动机器人即时定位与地图建立算法的研究,主要研究了两种解决该问题的经典算法,分别是基于扩展的卡尔曼滤波SLAM算法和基于粒子滤波的FastSLAM算法。(2)基于单目摄像头的并行跟踪及地图建立算法的研究,在研究该算法的跟踪系统过程中,提出了一种改进跟踪系统的方法,替换了原来的灰度匹配算法,利用光流法进行特征跟踪,另外,本文采用双向光流跟踪法,进一步增强了跟踪的稳定性。(3)提出了一种改进跟踪质量检测的方法,对每一帧图像进行跟踪质量检测是为了提早发现跟踪失败的现象,而位于图像金字塔高层的特征包含的信息更为丰富,通过增加图像金字塔最高两层的特征匹配比,能有效检测到跟踪失败的情况,同时,本文通过大量的实验给出了比较可靠的阈值。
【作者】何梦超；
【导师】刘利刚；
【作者基本信息】浙江大学，应用数学，2014，硕士
【关键词】增强现实；PTAM；SLAM；扩展的卡尔曼滤波；粒子滤波；

【参考文献】
[1]余亭.利群书社文化传播研究[D].华中师范大学,传播学,2014,硕士.
[2]张剑达.基于XML Web服务的构件库管理系统的设计与实现[D].华侨大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[3]李文刚.奢侈品电子商务推荐的协同过滤算法研究与应用[D].复旦大学,软件工程,2012,硕士.
[4]惠祥海.中国传统山水画中点景的形成、发展、演变及其意义[D].南昌大学,美术学,2012,硕士.
[5]张慧荣.试论文化语境与跨文化交际能力的培养[D].华中师范大学,英语语言文学,2003,硕士.
[6]梁爽.“模范少数族裔”形象对亚裔美国人的负面影响[D].四川外国语大学,英语语言文学,2013,硕士.
[7]金灵燕.碳纳米管无酶传感器的构筑及其电激活方法研究[D].浙江大学,2013.
[8]汪晓波.城市出租车资源移动分享App的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[9]沈捷.IPv6在小设备中的实现[D].华东师范大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[10]庞晴晴.永磁同步电机无传感器控制技术研究[D].中国矿业大学,电力电子与电力传动,2014,硕士.
[11]庞少峰.锌盐催化潜手性酮不对称硅氢加成反应研究[D].杭州师范大学,有机化学,2013,硕士.
[12]崔冠群.气管滴注纳米二氧化硅颗粒对大鼠肺脏的影响[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[13]朱金勇.提高海外河油田注水系统效率研究[D].东北石油大学,机械工程（专业学位）,2013,硕士.
[14]甘雪莲.高校扩招的人口学效应[D].河北师范大学,人口、资源与环境经济学,2012,硕士.
[15]李春辉.交流伺服系统模糊滑模控制研究[D].华中科技大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[16]侯雪川.基于DSP TMS320F240的开关磁阻电机控制器的研究[D].河北工业大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[17]陈长益,吴华珠.我国石墨烯领域专利信息可视化分析[J].现代情报,2014,03:120-124.
[18]龚清平.河台金矿采空区处理的探讨与实践[J].有色金属(矿山部分).2007(03)
[19]周超.中国烟草对外贸易波动的影响因素研究[D].江南大学,国际贸易,2012,硕士.
[20]罗钦,段斌,肖红光,罗嘉文.基于IEC61850控制模型的变电站防误操作分析与设计[J].电力系统自动化,2006,22:61-65.
[21]张瑞.大客户网管系统的开发设计[D].西安电子科技大学,计算机技术,2011,硕士.
[22]陈凤强.4-NQO饮水法建立小鼠口腔癌变各阶段与淋巴道转移模型及Hif-1α蛋白在人与小鼠口腔癌形成过程中表达的初步观察[D].广西医科大学,口腔临床医学（专业学位）,2013,硕士.
[23]孙兴民.葡萄三倍体新株系的获得[D].南京农业大学,果树学,2011,硕士.
[24]潘昕颖.基于微博舆情事件的节点地理扩散[D].河北师范大学,人文地理学,2014,硕士.
[25]邹义萍.北美冬青快繁技术研究[D].中南林业科技大学,森林培育,2014,硕士.
[26]徐最.双层K类凸向量优化问题的最优性条件[D].吉林大学,应用数学,2004,硕士.
[27]李灵君.K型偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的力学性能分析[D].兰州理工大学,结构工程,2013,硕士.
[28]尧德中,阮颖铮,周熙襄.Hartley变换法弹性波逆时偏移[J].石油地球物理勘探,1994,01:19-22+126.
[29]田开锡,李国胜,张国荣.用静电示波器检测磁带机速度斜坡[J].石油地球物理勘探,1984,03:285-288.
[30]丛昕.我国高等教育质量标准体系框架的构建[D].大连理工大学,教育经济与管理,2013,硕士.
[31]姚玮.A公司呼叫中心新客户服务专区系统构建及运营研究[D].广东工业大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[32]党吉林.1923年“彭允彝事件”研究[D].华中师范大学,中国近现代史,2013,硕士.
[33]林惠娟.转型企业协同知识创新模式研究[D].华侨大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[34]申玉璞.石墨烯的功能化及其复合材料的制备与性能评价[D].中南大学,2014.
[35]曲开文.电容传感器的三维静电场分析及其优化设计[D].东北大学,检测技术与自动化装置,2010,硕士.
[36]彭良玉.植物—活性污泥复合系统处理生活污水工艺建模[D].哈尔滨工业大学,环境科学与工程,2013,硕士.
[37]陈云雁.昆明市某医疗机构女性不孕患者病例及相关因素分析[D].吉林大学,社会医学与卫生事业管理,2013,硕士.
[38]王彦君.分散液相微萃取在痕量有机物中的分析研究[D].山西师范大学,化学,2014,硕士.
[39]陈军敢.基于人工免疫系统的入侵检测器生成算法研究[D].浙江工业大学,2005.
[40]叶燕平,李杨瑞,苏俊波,黄诚梅,唐军,黄学.果蔗脱毒健康种苗试验初报[J].作物杂志.2003(06)
[41]胡宁.公益信托监管法律制度研究[D].重庆大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[42]李谋玉.关于冷补沥青混合料胶结料的研究[D].重庆交通大学,材料学,2012,硕士.
[43]邓晓红.成人高等教育临床医学专业专升本课程设置研究[D].湖南农业大学,职业技术教育,2012,硕士.
[44]张薇.高校行政办公管理系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2013,硕士.
[45]禚孝发.二硫键氧化还原酶DsbA/DsbC介导重组瑞替普酶在大肠杆菌中可溶表达研究[D].浙江大学,生物化工,2014,硕士.
[46]李冬.东胜县域经济发展战略研究[D].内蒙古大学,高级管理人员工商管理,2011,硕士.
[47]韩晓敏.珍稀濒危南药沉香主要成分检测方法研究[D].燕山大学,化学工艺,2014,硕士.
[48]李振华.井用潜水泵轴向力平衡的研究[D].兰州理工大学,流体机械及工程,2013,硕士.
[49]蒋楠,赵嵩正,吴楠.服务知识获取模式对服务创新绩效影响研究——以服务型制造企业为例[J].科技进步与对策.
[50]夏青.伦理视域下的基因技术问题研究[D].渤海大学,科学技术哲学,2013,硕士.