計算機視覺增強現實應用概論 计算机视觉增强现实应用概论

本書從電腦視覺技術和增強現實的概述開始著筆，繼而討論增強現實理論基礎，然後介紹增強現實系統，後討論增強現實行業應用及發展趨勢。本書可作為高等院校電腦視覺或增強現實基礎課程的參考教材，也可供有意從事AR相關行業的從業人員參考。

序言

前言

第1章計算機視覺與增強現實應用概論1 
1.1計算機視覺概述1 
1.1.1計算機視覺發展歷程2 
1.1.2計算機視覺常見模塊5 
1.1.3計算機視覺應用領域8 
小結9 
1.2增強現實概述9 
1.2 .1增強現實發展歷程11 
1.2.2增強現實表現形式14 
1.2.3增強現實應用領域19 
小結21 

第2章增強現實理論基礎23 
2.1增強現實理論基礎簡介23 
2.2增強現實的攝像機空間理論25 
2.2. 1攝像機透視模型25 
2.2.2攝像機參數矩陣27 
2.2.3雙目攝像機立體視覺系統32 
小結36 
2.3圖像處理基本原理37 
2.3.1數字圖像的色彩模型37 
2.3.2圖像的截取與縮放40 
2.3. 3線性濾波器的運用42 
小結46 
2.4圖像局部特徵的提取與匹配46 
2.4.1 SIFT特徵描述子47 
2.4.2 ORB特徵描述子56 
2.4.3模板匹配64 
小結66 
2.5圖像的邊緣檢測67
2.5.1一階導數邊緣檢測67 
2.5.2二階導數邊緣檢測69 
2.5.3 Canny算子邊緣檢測73 
2.5.4基於二值圖像的模板匹配74 
小結80 
2.6位姿估計80 
2.7用於運動狀態預測的濾波器83 
2.7.1貝葉斯濾波器83 
2.7.2粒子濾波器85 
2.7.3卡爾曼濾波器90 
小結95 
2.8即時定位與地圖構建系統95 
2.8.1單目LSD-SLAM97 
2.8.2單目ORB-SLAM104 
小結107 

第3章增強現實係統簡介108 
3.1增強現實軟件系統108 
3.1.1增強現實軟件系統概述108 
3.1.2基於平面圖像識別的增強現實係統110 
3.1.3基於實物識別的增強現實係統113 
3.1.4基於SLAM的增強現實係統116 
小結117 
3.2增強現實硬件系統117 
3.2.1基於高清攝像機的舞台增強現實係統117 
3.2.2基於普通智能手機的增強現實係統119 
3.2.3基於包含深度攝像模塊的手持設備增強現實係統119 
3.2.4基於單目智能眼鏡的增強現實係統122
3.2.5基於雙目可穿透式智能眼鏡的增強現實係統124 
3.2.6基於投影的增強現實係統125 
小結127 
3.3國際主流增強現實引擎簡介127 

第4章增強現實相關的人機交互系統簡介129 
4.1手勢識別交互系統129 
4.1.1 2D靜態手勢識別129 
4.1.2 2D動態手勢識別130 
4.1.3 3D手勢識別130 
4.2語音識別交互系統132 
4.3眼動追踪交互系統134 
小結135 

第5章增強現實行業應用136 
5.1增強現實在教育和技能培訓領域的應用136 
5.1.1早教類增強現實應用137 
5.1.2學科教學類增強現實應用138 
5.1.3工業培訓類增強現實應用140 
5.2增強現實在遊戲娛樂領域的應用141 
5.3市場營銷類增強現實應用143 
5.4文化旅遊類增強現實應用146 
5.5工業和醫療類增強現實應用147 
5.6軍事類增強現實應用149 
小結150 

第6章增強現實係統發展趨勢151 
6.1增強現實軟件發展趨勢151 
6.1.1深度學習與增強現實的結合151 
6.1.2雲計算技術與增強現 實的結合155
6.1.3大範圍三維重建技術156 
小結160 
6.2增強現實硬件發展趨勢160 
6.2.1基於光場成像技術的增強現實係統160 
6.2.2基於半導體光學的增強現實係統169 
小結172 
6.3增強現實人機交互技術發展趨勢172 
6.3.1新形態用戶界面172 
6.3.2新形態交互技術181 
小結182 

第7章結語183