計(jì)算機(jī)視覺增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用概論

序言
前言
第1章　計(jì)算機(jī)視覺與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用概論1
1.1　計(jì)算機(jī)視覺概述1
1.1.1　計(jì)算機(jī)視覺發(fā)展歷程2
1.1.2　計(jì)算機(jī)視覺常見模塊5
1.1.3　計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用領(lǐng)域8
小結(jié)9
1.2　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)概述9
1.2.1　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)發(fā)展歷程11
1.2.2　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)形式14
1.2.3　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用領(lǐng)域19
小結(jié)21
第2章　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)理論基礎(chǔ)23
2.1　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)理論基礎(chǔ)簡(jiǎn)介23
2.2　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的攝像機(jī)空間理論25
2.2.1　攝像機(jī)透視模型25
2.2.2　攝像機(jī)參數(shù)矩陣27
2.2.3　雙目攝像機(jī)立體視覺系統(tǒng)32
小結(jié)36
2.3　圖像處理基本原理37
2.3.1　數(shù)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(yùn)用42
小結(jié)46
2.4　圖像局部特征的提取與匹配46
2.4.1　SIFT特征描述子47
2.4.2　ORB特征描述子56
2.4.3　模板匹配64
小結(jié)66
2.5　圖像的邊緣檢測(cè)67
2.5.1　一階導(dǎo)數(shù)邊緣檢測(cè)67
2.5.2　二階導(dǎo)數(shù)邊緣檢測(cè)69
2.5.3　Canny算子邊緣檢測(cè)73
2.5.4　基于二值圖像的模板匹配74
小結(jié)80
2.6　位姿估計(jì)80
2.7　用于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)預(yù)測(cè)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(jié)95
2.8　即時(shí)定位與地圖構(gòu)建系統(tǒng)95
2.8.1　單目LSD-SLAM97
2.8.2　單目ORB-SLAM104
小結(jié)107
第3章　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)簡(jiǎn)介108
3.1　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件系統(tǒng)108
3.1.1　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件系統(tǒng)概述108
3.1.2　基于平面圖像識(shí)別的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)110
3.1.3　基于實(shí)物識(shí)別的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)113
3.1.4　基于SLAM的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)116
小結(jié)117
3.2　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)硬件系統(tǒng)117
3.2.1　基于高清攝像機(jī)的舞臺(tái)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)117
3.2.2　基于普通智能手機(jī)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)119
3.2.3　基于包含深度攝像模塊的手持設(shè)備增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)119
3.2.4　基于單目智能眼鏡的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)122
3.2.5　基于雙目可穿透式智能眼鏡的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)124
3.2.6　基于投影的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)125
小結(jié)127
3.3　國際主流增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)引擎簡(jiǎn)介127
第4章　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)相關(guān)的人機(jī)交互系統(tǒng)簡(jiǎn)介129
4.1　手勢(shì)識(shí)別交互系統(tǒng)129
4.1.1　2D靜態(tài)手勢(shì)識(shí)別129
4.1.2　2D動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別130
4.1.3　3D手勢(shì)識(shí)別130
4.2　語音識(shí)別交互系統(tǒng)132
4.3　眼動(dòng)追蹤交互系統(tǒng)134
小結(jié)135
第5章　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)行業(yè)應(yīng)用136
5.1　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在教育和技能培訓(xùn)領(lǐng)域的應(yīng)用136
5.1.1　早教類增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用137
5.1.2　學(xué)科教學(xué)類增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用138
5.1.3　工業(yè)培訓(xùn)類增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用140
5.2　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在游戲娛樂領(lǐng)域的應(yīng)用141
5.3　市場(chǎng)營(yíng)銷類增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用143
5.4　文化旅游類增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用146
5.5　工業(yè)和醫(yī)療類增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用147
5.6　軍事類增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用149
小結(jié)150
第6章　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)151
6.1　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件發(fā)展趨勢(shì)151
6.1.1　深度學(xué)習(xí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的結(jié)合151
6.1.2　云計(jì)算技術(shù)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的結(jié)合155
6.1.3　大范圍三維重建技術(shù)156
小結(jié)160
6.2　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)硬件發(fā)展趨勢(shì)160
6.2.1　基于光場(chǎng)成像技術(shù)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)160
6.2.2　基于半導(dǎo)體光學(xué)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)169
小結(jié)172
6.3　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)人機(jī)交互技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)172
6.3.1　新形態(tài)用戶界面172
6.3.2　新形態(tài)交互技術(shù)181
小結(jié)182
第7章　結(jié)語183