增强现实装配和维修系统的技术研究new

《增强现实装配和维修系统的技术研究new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第３４卷第２期光学仪器Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．２２０１２年４月ＯＰＴＩＣＡＬＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳＡｐｒｉｌ，２０１２文章编号：１００５－５６３０（２０１２）０２－００１６－０５增强现实装配和维修系统的技术研究＊赵敏，刘秉琦，武东升（军械工程学院光学与电子工程系，河北石家庄０５０００３）摘要：针对传统的人工维修存在培训周期长、效率低下、成本高等不足，引入增强现实技术，以某型电源箱为维修目标，构建了一套装配维修训练的增强现实系统。利用双目立体视觉技术、计算机图形技术、图像处理技术等开发了此套系统。在人机交互过

2、程中采用静态标识和动态标识相结合的方法，人手控制动态标识触发感兴趣的内容，完成维修作业。实践证明该系统人机交互性能良好，操作方便，较之传统的人工维修在数字化程度和效率上有了很大的提高。关键词：增强现实；双目立体视觉；人机交互中图分类号：ＴＰ３９１．９文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－５６３０．２０１２．０２．００４ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆａｕｇｍｅｎｔｅｄｒｅａｌｉｔｙｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｓｙｓｔｅｍＺＨＡＯＭｉｎ，ＬＩＵＢ

3、ｉｎｇｑｉ，ＷＵＤｏｎｇｓｈｅｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＯｐｔｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＯｒｄｎａｎｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５０００３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍａｎｕａｌｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｈａｖｅｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｓｕｃｈａｓｌｏｎｇｔｒａｉｎｉｎｇｐｅｒｉｏｄ，ｌｏｗｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｈｉｇｈｃｏｓｔ，ａｕｇｍｅｎｔｅｄｒｅａｌｉｔｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｕｓｅｄｔｏ

4、ｂｕｉｌｄｕｐａｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｔｒａｉｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｗｉｔｈａｐｏｗｅｒｂｏｘａｓｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｔａｒｇｅｔ．Ｗｉｔｈｔｈｅｈｅｌｐｏｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｓｕｃｈａｓｓｔｅｒｅｏｖｉｓｉｏｎ，ｃｏｍｐｕｔｅｒｇｒａｐｈｉｃｓ，ｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｉｓｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｓｅｔｕｐ．Ｓｔａｔｉｃｍａｒｋｅｒｓａｎｄｄｙｎａｍｉｃｍａｒｋｅｒｓａｒｅｕｓｅｄｔｏｇｅｔｈｅｒｔｏｆｉｎｉｓｈｃｏｍｐｕｔｅｒ－ｈｕｍａｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｗｏ

5、ｒｋ．Ｗｈｅｎｄｙｎａｍｉｃｍａｒｋｅｒｉｓｍｏｖｅｄｔｏｔｒｉｇｇｅｒｉｎｔｅｒｅｓｔｅｄｃｏｎｔｅｓｔ，ｓｙｓｔｅｍｗｉｌｌｇｕｉｄｅｔｈｅｕｓｅｒｔｏｆｉｎｉｓｈｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｗｏｒｋ．Ｔｅｓｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｉｓｕｓｅｒ－ｆｒｉｅｎｄｌｙｓｙｓｔｅｍｐｅｒｆｏｒｍｓｗｅｌｌｏｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｓｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｎｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｗｏｒｋ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｇｍｅｎｔｅｄｒｅａｌｉｔｙ；ｓｔｅｒｅｏｖｉｓｉｏｎ；ｃｏｍｐｕｔｅｒ－ｈｕｍａｎｉ

6、ｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ引言增强现实（ａｕｇｍｅｎｔｅｄｒｅａｌｉｔｙ，ＡＲ）技术是在虚拟现实（ｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙ，ＶＲ）技术上发展起来的一门新兴技术，由于其广泛的应用背景，因此吸引了国内外众多科研人员加入研究，成为近年来的一个研究热点。增强现实技术涉及到仿真技术、计算机图形技术（ｃｏｍｐｕｔｅｒｇｒａｐｈｉｃｓ，ＣＧ）、图像处理技术、交互技术及传［１］感器技术等领域，是一项综合性十分强的研究领域。与虚拟现实技术将用户隔离在真实世界之外不同的是，当用户在真实世界中的位置发生变化时，虚拟信息也随之相

7、应变化，虚拟信息与真实环境完美结合，既避免了构建复杂真实环境的大量繁琐工作，又可对真实环境进行变动，具有很强的实时可控性，＊收稿日期：２０１１－１０－１９作者简介：赵敏（１９８８－），男，江西吉安人，硕士研究生，主要从事增强现实技术方面的研究。第２期赵敏，等：增强现实装配和维修系统的技术研究·１７·达到了亦真亦幻的效果。正是由于增强现实与真实环境紧密联系的特性，使得增强现实技术在精密仪器制造、医疗研究、市政规划、文物保护、影表１增强现实维修与虚拟维修的比较表视娱乐、军事训练、装备维修等领域得到Ｔａｂ．１

8、ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎＡＲａｎｄＶＲｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ了广泛的应用。比较内容虚拟维修系统增强现实维修系统在研究工作中搭建了一套基于增强表现形式虚拟人员修理虚拟产品真实人员修理真实产品现实的维修系统，利用增强现实良好的实现方式控制算法驱动人体模型增强现实三维注册算法虚实场景结合以及人机交互功能，通过维修对象虚拟样机真实设备计算机视觉技术、图像识别技术以及建维修工具虚拟工具真实工具模仿真等技术，使该系统能够完成图像维修人员３Ｄ人