FT自然特征的AR系统研究和实现.pdf

第３１卷第５期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３１Ｎｏ．５ ４ ２０１４年５月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ｍａｙ２０１ 基于ＳＩＦＴ自然特征的ＡＲ系统研究和实现 肖　慧　陆　奎 （安徽理工大学计算机科学与工程学院　安徽淮南２３２００１） 摘　要　　针对当前增强现实ＡＲ（ＡｕｇｍｅｎｔｅｄＲｅａｌｉｔｙ）系统中跟踪注册效率低，提出一种基于ＳＩＦＴ算子的自然特征的匹配改进方 法。在利用ＤＯＧ金字塔对关键帧图像和基准图像进行特征点的检测和提取后进行正反双向匹配，很好地提高了关键特征的匹配效 率和稳定性。同时结合Ｌ－Ｋ光流跟踪算法，优化跟踪关键帧失败后的处理方法，减少重定位时关键点检测所需有哪些信誉好的足球投注网站区域。实验表 明，由于改进后的ＳＩＦＴ匹配特征点更少更优，定位的精确度更高，跟踪匹配整体耗时减少近５０％。因而该ＡＲ系统在光照不足、遮 挡、抖动等特殊环境中都有很好的实时虚实融合的效果。 关键词　　尺度不变特征　特征匹配　增强现实 中图分类号　ＴＰ３９１　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１４．０５．０６２ ＳＴＵＤＹＡＮＤＩＭＰＬＥＭＥＮＴＡＴＩＯＮＯＦＳＩＦＴＮＡＴＵＲＡＬＦＥＡＴＵＲＥＳＢＡＳＥＤ ＡＵＧＭＥＮＴＥＤＲＥＡＬＩＴＹＳＹＳＴＥＭ ＸｉａｏＨｕｉ　ＬｕＫｕｉ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕａｉｎａｎ２３２００１，Ａｎｈｕｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｌｏｗｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｒａｃｋｉｎｇａｎｄｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎｉｎｃｕｒｒｅｎｔａｕｇｍｅｎｔｅｄｒｅａｌｉｔｙｓｙｓｔｅｍ，ｗｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄａｎｉｍｐｒｏｖｅｄＳＩＦＴ ｏｐｅｒａｔｏｒｂａｓｅｄｎａｔｕｒａｌｆｅａｔｕｒｅｓｍａｔｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｉｔｍａｋｅｓｐｒｏｓａｎｄｃｏｎｓｔｗｏｗａｙｍａｔｃｈｉｎｇａｆｔｅｒｕｓｉｎｇＤＯＧｐｙｒａｍｉｄｔｏｄｅｔｅｃｔａｎｄｅｘｔｒａｃｔｔｈｅ ｆｅａｔｕｒｅｐｏｉｎｔｓｏｎｋｅｙｆｒａｍｅｉｍａｇｅａｎｄｂｅｎｃｈｍａｒｋｉｍａｇｅ，ｗｈｉｃｈｗｅｌｌｅｎｈａｎｃｅｓｍａｔｃｈｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｋｅｙｆｅａｔｕｒｅｓ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｉｔ ｃｏｍｂｉｎｅｓＬＫｌｉｇｈｔｆｌｏｗｔｒａｃｋｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏｏｐｔｉｍｉｓｅｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅａｎｓｗｈｅｎｆａｉｌｕｒｅｉｎｔｒａｃｋｉｎｇｔｈｅｋｅｙｆｒａｍｅｓ，ｓｏａｓｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅ ｓｅａｒｃｈａｒｅａｎｅｅｄｅｄｆｏｒｋｅｙｐｏｉｎｔｓｄｅｔｅｃｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ｓｉｎｃｅｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄＳＩＦＴｍａｔｃｈｉｎｇｆｅａｔｕｒｅｐｏｉｎｔｓａｒｅ ｌｅｓｓｅｒａｎｄｂｅｔｔｅｒ，ｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｉｓｈｉｇｈｅｒａｓｗｅｌｌ，ｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｔｉｍｅｃｏｓｔｏｆｔｒａｃｋｉｎｇａｎｄｍａｔｃｈｉｎｇｄｅｃｒｅａｓｅｓｎｅａｒｌｙ５０％，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ｔｈｉｓＡＲｓｙｓｔｅｍｈａｓｇｏｏｄｅｆｆｅｃｔｏｆｒｅａｌｔｉｍｅｖｉｒｔｕａｌａｎｄａｃｔｕａｌｆｕｓｉｏｎｉｎｓｐｅｃｉａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｓｕｃｈａｓｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔｌｉｇｈｔ，ｏｃｃｌｕｓｉｏｎａｎｄｊｉｔｔｅｒｉｎｇ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　　Ｓｃａｌｅｉｎｖａｒｉａｎｔｆｅａｔｕｒｅｔｒａｎｓｆｏｒｍ（ＳＩＦＴ）　Ｆｅａｔｕｒｅｍａｔｃｈｉｎｇ　Ａｕｇｍｅｎｔｅｄｒｅａｌｉｔｙ