增强现实技术依托虚拟现实技术的发展而发展,将虚拟物体叠加到真实世界,对真实世界起到扩充与增强的作用。这项技术已经被广泛的应用于医疗、机械、军事等领域。增强现实中的虚实遮挡问题是影响真实世界与虚拟世界物体融合效果的重要因素。因此,解决虚实遮挡问题对增强现实应用的发展具有重要意义。在分析现有虚实遮挡处理方法的基础上,将虚实遮挡问题抽象为前景提取问题,构建一个效果更好的虚实遮挡处理系统。首先,通过Kinect深度相机同时采集彩色图像和深度图像,并对其进行预处理。然后,通过原始深度图生成改进的三元图,作为前景提取算法的输入。改进的三元图的未知区域同时包含彩色和深度边缘,提高后续前景分割准确性;且剔除虚拟物体投影范围外的区域,减小后续计算量。选择基于共享样本对思想的前景提取算法shared matting,针对虚实遮挡问题的特点,加入深度信息进行改进,得到具有高质量边缘且带有透明度通道的前景对象。改进后的shared matting算法相比之前在处理前景、背景颜色相近的场景时,具有更好的效果。最后将提取的前景和注册了虚拟物体的场景进行带透明度通道的融合得到最终的虚实遮挡处理结果。使用定性和定量两种方式对虚实遮挡处理系统的结果进行测评,将提出的方案与直接深度比较方案以及联合双边滤波、引导滤波两种经典的深度图增强方案进行对比。结果显示结合深度图像进行前景提取的虚实遮挡处理方法具有更高的准确率,尤其表现在具有更高质量的融合边缘。构建的虚实遮挡处理系统的处理速度取决于遮挡虚拟物体的前景区域大小。在多数增强现实应用中,由于遮挡区域较小,能够达到实时处理。