增強現(xiàn)實交互方法與實現(xiàn)

定　價：￥128.00

作　者：	何漢武，吳悅明，陳和恩著
出版社：	華中科技大學出版社
叢編項：	智能制造與機器人理論及技術研究叢書
標　簽：	暫缺

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京東 (￥128.00)

ISBN：	9787568048460	出版時間：	2019-04-01	包裝：	精裝
開本：	16開	頁數(shù)：	248	字數(shù)：

內容簡介

　　增強現(xiàn)實（Augmented Reality，AR）技術能夠將計算機中的虛擬物體或信息融入到真實世界中，從而能夠極大地增強人對現(xiàn)實世界的體驗和認知。AR將為未來的信息系統(tǒng)和信息世界提供一種革命性的操作界面，必將改變諸如產(chǎn)品設計、設備操作與管理、培訓學習等過程中的人機交互方式。近年來，AR已成為當今具影響力的新興技術之一，受到學術界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關注，被廣泛應用于工業(yè)、醫(yī)療、社交、游戲娛樂、軍事、教育等多個領域。本書是廣東省虛擬現(xiàn)實及可視化工程技術研究中心課題組在增強現(xiàn)實領域多年研究成果的總結，特別總結了在國家自然科學基金委員會資助下取得的成果（“增強現(xiàn)實裝配操作空間的深度感知理論與方法研究”，編號：51275094）。本書從增強現(xiàn)實人機交互的特點出發(fā)，系統(tǒng)闡述了增強現(xiàn)實交互方法的基本原理、模型、主要技術與典型應用的實現(xiàn)。著重論述基于視覺、外設、體感及觸摸屏四種典型人機交互方式的原理、方法與具體實現(xiàn)技術。主要內容包括：增強現(xiàn)實的理論基礎與設備；基于標識、數(shù)據(jù)手套、機器視覺、移動終端的增強現(xiàn)實交互方法；增強現(xiàn)實應用系統(tǒng)開發(fā)案例。本書注重理論與實踐相結合，五個與工業(yè)應用相關的增強現(xiàn)實典型應用案例均來源于實際科研項目，讀者可從中全面了解與掌握增強現(xiàn)實系統(tǒng)人機交互的設計思路、軟硬件構成、建模方法、關鍵技術實現(xiàn)方法、編程開發(fā)要點等。本書可作為增強現(xiàn)實領域從事科研、技術開發(fā)人員的參考書和培訓教材，也可供相關專業(yè)的研究生或高年級本科生使用。

作者簡介

　　何漢武，博士，教授，博士生導師?，F(xiàn)任廣東工貿(mào)職業(yè)技術學院院長，廣東省虛擬現(xiàn)實及可視化工程技術研究中心主任，廣東工業(yè)大學現(xiàn)代制造與智能裝備虛擬仿真實驗教學中心主任。中國高校制造自動化研究會理事，中國人工智能學會智能制造專業(yè)委員會副主任。廣東省“千百十人才工程”省級培養(yǎng)對象。2007年廣東省南粵優(yōu)秀教師。主要從事數(shù)字化設計與制造，計算機視覺處理、增強現(xiàn)實交互方法與技術研究。聯(lián)合主持國家863項目1項，主持國家自然科學基金2項，主持廣東省科技項目及企業(yè)委托項目20多項。參加的“機器人離線編程系統(tǒng)HOLPS及應用項目”獲1995年國家科技進步三等獎。

圖書目錄

第1章緒論（1）
1.1增強現(xiàn)實概述（1）
1.1.1增強現(xiàn)實的內涵（1）
1.1.2增強現(xiàn)實與虛擬現(xiàn)實的區(qū)別（2）
1.1.3增強現(xiàn)實的特點（4）
1.2增強現(xiàn)實人機交互技術所面臨的挑戰(zhàn)（4）
1.3增強現(xiàn)實在各行業(yè)的應用（9）
1.3.1增強現(xiàn)實在工業(yè)上的應用（9）
1.3.2增強現(xiàn)實在醫(yī)療上的應用（12）
1.3.3增強現(xiàn)實在娛樂游戲行業(yè)中的應用（13）
1.3.4增強現(xiàn)實在教育行業(yè)上的應用（14）
1.4本書重要內容（15）
參考文獻（16）
第2章增強現(xiàn)實的理論基礎與設備（22）
2.1增強現(xiàn)實的空間坐標系（22）
2.1.1成像坐標系（23）
2.1.2觀察坐標系（攝像機坐標系）（24）
2.1.3世界坐標系（26）
2.1.4虛擬世界坐標系（26）
2.2攝像機成像模型及其標定方法（26）
2.2.1攝像機成像模型（27）
2.2.2攝像機的標定方法（30）
2.3攝像機位姿估算（35）
2.4增強現(xiàn)實常用設備（37）
2.4.1攝像機（37）
2.4.2跟蹤傳感器（39）
2.4.3體感交互設備（41）
2.4.4可穿戴增強顯示設備（42）
參考文獻（45）
增強現(xiàn)實交互方法與實現(xiàn)目錄第3章基于標識的增強現(xiàn)實交互方法（47）
3.1基于標識的注冊算法原理（47）
3.2基于正方形標識的增強現(xiàn)實系統(tǒng)基本算法原理（49）
3.2.1正方形標識的設計思路（49）
3.2.2基于正方形標識的增強現(xiàn)實系統(tǒng)的坐標系定義（51）
3.2.3正方形標識的注冊算法原理（52）
3.2.4正方形標識的編碼識別（54）
3.2.5基于標識注冊算法的影響因素討論（56）
3.3基于正方形標識的交互方法與基本算法原理（60）
3.3.1常見的基于正方形標識的交互方法（61）
3.3.2基于正方形標識的交互方法基本算法原理（62）
3.4基于ARToolKit開發(fā)包的增強現(xiàn)實系統(tǒng)實現(xiàn)流程（65）
3.4.1ARToolKit開發(fā)包的工作原理（65）
3.4.2ARToolKit開發(fā)包的開發(fā)前準備（65）
3.4.3ARToolKit開發(fā)包的開發(fā)框架（67）
參考文獻（68）
第4章基于數(shù)據(jù)手套的增強現(xiàn)實交互方法（70）
4.1數(shù)據(jù)手套的功能分析（70）
4.1.1數(shù)據(jù)手套的基本參數(shù)（70）
4.1.2數(shù)據(jù)手套的標定方法（72）
4.2數(shù)據(jù)手套的交互語義模型（75）
4.2.1交互場景設計（75）
4.2.2交互語義模型（76）
4.3基于數(shù)據(jù)手套的手勢識別算法（81）
4.3.1操作意圖判斷的基本思路（81）
4.3.2靜態(tài)手勢識別（82）
4.3.3動態(tài)手勢識別（86）
參考文獻（88）
第5章基于機器視覺的交互方法（89）
5.1基礎理論與方法（89）
5.1.1徒手交互的基本處理流程（89）
5.1.2雙手交互的操作意圖判斷方法［1］（90）
5.2基于普通攝像頭的徒手交互方法與實現(xiàn)（93）
5.2.1復雜背景下的手部分割算法（93）
5.2.2基于關鍵特征點的手勢識別算法（102）
5.3基于Kinect傳感器的體感交互方法與實現(xiàn)（112）
5.3.1Kinect傳感器介紹（112）
5.3.2Kinect傳感器應用交互場景要求（113）
5.3.3Kinect SDK輸出的傳感數(shù)據(jù)（113）
5.3.4Kinect傳感器觀察坐標系（116）
5.3.5Kinect傳感器體感交互方法（116）
參考文獻（119）
第6章基于移動終端的增強現(xiàn)實交互方法（120）
6.1移動增強現(xiàn)實的場景重構與處理（120）
6.1.1場景重構數(shù)學模型（121）
6.1.2場景重構流程與誤差分析（123）
6.1.3場景點云重構（124）
6.2移動增強現(xiàn)實中的攝像機跟蹤（131）
6.2.1攝像機跟蹤框架（131）
6.2.2基于稀疏光流的攝像機姿態(tài)估計（134）
6.2.3基于語義SLAM的攝像頭跟蹤優(yōu)化（140）
6.2.4攝像機跟蹤的應用（150）
6.3移動增強現(xiàn)實的交互方法與實現(xiàn)（153）
6.3.1基于觸摸屏的交互（153）
6.3.2移動增強現(xiàn)實中的視覺式交互（163）
參考文獻（170）
第7章增強現(xiàn)實人機交互應用系統(tǒng)開發(fā)（172）
7.1基于移動端的油泵拆裝訓練系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)（172）
7.1.1案例的背景與意義（172）
7.1.2系統(tǒng)的設計方案（173）
7.1.3算法原理（180）
7.1.4系統(tǒng)實現(xiàn)（183）
7.2基于數(shù)據(jù)手套的車間布局系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)（185）
7.2.1案例的背景與意義（185）
7.2.2系統(tǒng)硬件平臺設計（186）
7.2.3系統(tǒng)軟件平臺設計（188）
7.2.4車間布局的交互語義模型（193）
7.2.5車間布局系統(tǒng)的實現(xiàn)（194）
7.3正方形標識工具車間布局系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)（197）
7.3.1案例的意義與背景（197）
7.3.2系統(tǒng)的設計方案（198）
7.3.3算法原理（204）
7.3.4系統(tǒng)實現(xiàn)（206）
7.4體感交互技術在虛擬機器人示教中的應用（209）
7.4.1案例的背景與意義（209）
7.4.2系統(tǒng)設計方案（210）
7.4.3系統(tǒng)實現(xiàn)（212）
7.4.4程序實現(xiàn)原理與要點（219）
7.5基于Hololens的布線輔助系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)（223）
7.5.1案例的意義與背景（223）
7.5.2系統(tǒng)的設計方案（224）
7.5.3系統(tǒng)實現(xiàn)（228）