基于FPGA的增强现实人工标记的识别和跟踪

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增强现实(Augmented Reality,简称AR)是在虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)的基础上发展起来的新技术,其目的是通过计算机视觉、融合、显示等技术将虚拟环境无缝的融入到真实的环境中,最终实现人机互动。
　　基于标记的增强现实技术是通过对放置在真实环境中的标记进行识别、定位和跟踪,将计算机生成的虚拟物体注册到标记所在的位置上,以达到对现实的增强效果。而如何识别标记,跟踪标记,则成为了增强现实系统的关键技术之一。基于标记的增强现实技术具有算法简单,速度快,对环境条件和硬件条件要求比较低,可扩展性比较强等特点。因此本设计提出了基于FPGA的增强现实人工标记识别和跟踪系统。
　　系统利用Altera DE2-115开发板和TRDB-D5M摄像头搭建了硬件平台,并且利用QuartusII11.0软件和ModelSim-Altera10.0c软件对FPGA进行了系统开发,采用 Verilog硬件描述语言编写所有模块程序,并对各模块进行仿真。主要实现了对视频图像的采集,图像格式的转换,图像的缓存,标记识别和跟踪等功能。在标记识别模块中主要对图像进行了灰度处理和二值化处理,再通过连通域分析和模板匹配完成了对标记的识别,最终根据跟踪算法完成了对标记的跟踪。
　　通过实验验证和分析,表明该方法能够准确的识别无遮挡的标记,最终建立了基于FPGA的增强现实人工标记识别跟踪系统。对增强现实移动系统的进一步完善和发展具有重要的实际意义。

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作者
李聪;
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作者单位

西安电子科技大学;

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授予单位西安电子科技大学;
学科电路与系统
授予学位硕士
导师姓名胡方明;
年度 2014
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类模式识别与装置;
关键词
现场可编程门阵列; 增强现实; 人工标记; 模板匹配;

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