增强现实(Augmented Reality)是虚拟现实技术发展中的一个重要分支。随着科学技术的发展,增强现实技术不断完善,推动了增强现实技术在医疗,制造,军事,娱乐等方面的应用。增强现实技术通过跟踪用户在真实场景中的位置,将计算机生成的图像“叠加”在用户感知的真实世界之上,利用这些辅助信息增强了用户对真实场景中感知能力。由于其在应用上的广阔前景,增强现实技术是目前计算机领域前沿的研究课题之一。国内对增强现实技术的研究起步较晚,大多数研究还停留在应用层面上,对增强现实中的关键技术——虚实配准算法研究较少。目前国内外的研究大多采用自底向上的方法,通过获得2维图像上的特征点和它们在世界坐标系下的对应关系,得出旋转平移矩阵,实现虚实配准。与自底向上的方法不同的是,本文引入粒子滤波技术,用自顶向下的方法去预测和估计摄像机的旋转平移参数,实现虚实配准。本文建立基于粒子滤波的虚实配准算法的系统模型并详细的给出了算法的流程。在此基础上,实现了基于粒子滤波的虚实配准算法的实验系统。通过对实验结果的详细分析,证明了本算法在增强现实系统应用中的适应性和稳定性。文章进一步提出了系统传递噪声自适应的改进算法,提高了算法的健壮性。总体实验结果表明,改进后的算法较之前的传统算法具有更好的稳定性。