增强现实(Augmented Reality,AR)是一种将计算机生成的虚拟信息与用户周围的真实场景相融合以增强用户对周围环境感知能力的技术。近年来随着手持设备性能的提高,增强现实技术逐渐被移植到手持设备上。在手持设备上实现的增强现实技术,即移动增强现实技术,越来越受到人们的关注。现有的博物馆导览方式提供的信息不够丰富,人机交互方式不够人性化。本文将移动增强现实技术引入到博物馆导览中,构建了一种新型博物馆导览系统。与现有的博物馆导览方式相比,本文所提出的系统提供的展品信息更丰富、全面,人机交互方式更加自然,而且无需租借任何设备,能够更广泛的适用于博物馆导览应用中。本文的主要研究工作如下:(1)从用户的角度出发,分析了移动增强现实博物馆导览系统的功能需求,对系统的总体架构进行了设计。针对智能手机的多样性,提出了服务器端和手机端相结合的双模式展品识别架构,能给用户提供更多使用选择。(2)研究了移动增强现实博物馆导览系统展品识别功能的实现方法。在服务器端采用了词汇树结合图像匹配的方法实现海量展品的精确识别;在手机端采用视觉词袋结合支持向量机的方法实现少量展品实时识别,采用了空间位置约束的方法来减少待识别展品的个数。两种展品识别模式通过视觉定位的技术连接起来,不需要安装任何辅助定位设备。(3)研究了移动增强现实博物馆导览系统跟踪注册功能的实现方法。在手机端实现了基于自然特征的无标跟踪注册方法。(4)开发了移动增强现实博物馆导览系统原型,并对其进行实验测试。实验结果表明,将移动增强现实技术应用于博物馆导览是可行且实用的。