论文部分内容阅读
采用增强现实技术来研究机械产品的装配过程是验证其装配序列及装配路径规划非常有效的一种手段。本文将结合图灵机思想的分层着色Petri网的建模方法应用到增强现实装配系统中,并对增强现实装配环境系统中虚实深度检测算法进行研究。主要的研究工作如下:
首先,通过分析增强现实装配环境的系统结构及性能,将仅采用场景图构建增强现实装配系统模型与采用层次着色Petri网(HCPN)建立模型做比较,并提出结合图灵机思想建立模型,这种建模方法既能够满足系统的实时并发性要求,又能够响应用户需求,满足结合当前状态给出下一步操作命令的要求。
其次,采用CPN Tools建立增强现实装配环境系统模型,实现以虚拟手的手势代号及位姿矩阵作为输入,输出具体操作事件更新场景图,最后给出网络O图结构以及实验验证,分析整体网络的可行性,证明了该方法能够有效应用于机械产品装配序列及装配路径的规划中。
再次,给出了基于左右眼视差的立体显示技术算法的研究,结合双目立体视频流的采集方法分析双目成像和立体再现的原理,推导出摄像机安装间距、左右图像调整的偏移量与视差、感知深度之间的数学关系。并通过相机三维位姿估计来实现计算机绘制图形的实时注册结果,实现了对注册结果的优化过程。
最后,通过分析增强现实装配环境系统的特点,结合机械产品自身性质,提出了基于机械产品几何特征提取的虚实遮挡深度检测算法的方案,通过对提出一种新的背景剔除算法来实现增强现实装配场景中的背景剔除、轮廓线检测以及轮廓线上特征点的立体匹配以获取稀疏深度图;基于区域匹配算法获取前景物体内部的稠密深度图,并将两者结合以实现增强现实装配系统虚实深度检测问题的研究,该方案能够提高深度信息提取精度,降低了系统深度信息的计算量。